[论文]卡方分布及其它分布
卡方分布
一、 卡方分布的定义:
若n个相互独立的随机变量ξ1,ξ2,…,ξn ,均服从标准正态分布(也称独立同分布于标准正态分布),则这n个服从标准正态分布的随机变量的平方和?ξi?2构成一新的随机变量,其分布规律称为χ2(n)分
布(chi-square distribution),其中参数 n 称为自由度。
: 二、 卡方分布的性质:
2(1) (可加性) 设~ Y,,i,1,?,k,且相互独立,则n,,iii
2 Y,?,Y~,,kn,1,
这里 n,n,,,,.,,ii
22(2) E(,),n,,, Var(,),2n,4,. n,n,,,
证明 (1)根据定义易得。
2Y可表示为)设Y~,,则依定义, (2n,,
222 Y,X,?,X,X,,1n1n
其中X~N(0,1),i,1,?,n,1,X~N(,,1),且相互独立,于是in
n2E(Y),E(X),(1),i,1i n2Var(Y),Var(X).(2),i,1i
因为
1,i,1,?,n,1,,22(),(),(),EXVarXEX ,iii1,,,i,n.,
代入(1),第一条结论可得证。直接计算可得
4EX,3,i,1,?,n,1,i 42EX,,,6,,3.n
于是
2422Var(X),EX,(EX),3,1,2,i,1,?,n,1, iii 2422 Var(X),EX,(EX),2,4,.nnn
代入(2)便证明了第二条结论。
三、 卡方分布的概率密度函数:
nx,1,,122,当,0xex,n,n,,2 ,,,fx2,2,,,x2,,,
,0,其他,
设随机变量X1,....Xn相互独立且都服从N(0,1)。现在来推导随机变数
,^2,,^2,.....,,^2的分布。1n
11,,,,,,?,的密度函数为,^,x^2,?,x^21n1nn2,,2n^ 2
222,当z,0时,P,z,P,,?,X,z,0,,,,,,,,1n