均匀分布(定义、期望、方差)

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~ 均匀分布是一种常见的连续随机变量模型,其特性在于其概率密度函数与区间长度直接相关。当随机变量X满足如下条件:

对于区间[a, b],其密度函数形式为:

概率密度函数 = 1 / (b - a) 对于所有 x ∈ (a, b)

此时,我们称X服从[a, b]上的均匀分布,记为X~U(a, b)。

在统计学中,均匀分布的两个关键特性是其数学期望和方差。对于均匀分布X~U(a,b),数学期望给出了随机变量取值的中心位置:

期望值 = (a + b) / 2

这个结果是直观的,因为均匀分布的值域被等分为两个部分,所以期望值位于中间。

至于方差,它衡量了随机变量取值与其期望值的偏离程度。计算公式为:

方差 = (b - a)^2 / 12

证明过程涉及对概率密度函数进行积分,但其结果表明,均匀分布的方差与区间长度的平方成正比,且与区间长度的三次方成反比,体现了其均匀性的特点。


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