Если функция распределения F (x) везде непрерывна, а следовательно и СВ Х непрерывна и имеет производную, то производная от функции распределения СВ называется плотностью распределения вероятностей непрерывной СВ Х.
График плотности f ( x ) называется кривой распределения.
Плотность распределения, так же как и функция распределения, есть одна из форм закона распределения по 2 отличиям от ФР.
Плотностью вероятности ( или плотностью распределения или просто плотностью) непрерывной случайной величины Х называется производная функции распределения
по независимой переменой х.
Будем считать, что плотность распределения существует только для непрерывных случайных величин.
Рассмотрим непрерывную СВ Х с плотностью распределения f(x) и элементарный участок dx, примыкающий к точке х.
Вероятность попадания случайной величины Х на элементарный участок dx равна
f (x) dx.
f (x) dx – элемент вероятности.
Выразим вероятность попадания случайной величины Х на отрезок от а до b через плотность распределения. Она равна сумме элементов вероятности на всём этом участке, т.е.
P (a ≤ X < b ) ==
Геометрически P (a ≤ X < b ) равна площади кривой распределения, опирающейся на этот участок.
Выразим функцию распределения через плотность.
По определению
F (x) = P ( X< x ) = P (- ∞ ≤ X < x)
отсюда имеем
Геометрически F (x) есть площадь кривой распределения, лежащая левее точки х.
Свойства плотности распределения.
1. Плотность распределения – неотрицательная функция.
т.к. F (x) – неубывающая.
2.
Это следует из F (x) = и из того, что
3. F (x) – величина безразмерная
f (x) – имеет размерность, обратную размерности случайной величины, т.е.
Числовые характеристики случайных величин.
Функция или плотность распределения полностью определяет распределение случайной величины. Однако в ряде задач достаточно использовать более простые характеристики случайной величины.
Назначение числовых характеристик: в сжатой, компактной форме выразить существенные черты распределения.
Одной из таких характеристик является среднее значение случайной величины или математическое ожидание.