如何推導指數分布的概率密度曲線?

時間 2021-06-01 01:07:20

1樓:Chebysfei

補充樓上大佬的回答,泊松過程有一種比較簡潔的推導:

設 表示在時間區間 內事件發生的次數, 表示在時間區間 內有 次事件發生的概率,即 t_,n\geq0 \right)" eeimg="1"/>

根據泊松過程的定義:

(1)對於充分小的 ,在時間區間內有1個事件發生的概率與 無關,而與區間長度 成正比,即

(2)對於充分小的 ,在時間區間 內有兩次或以上的事件發生的概率極小,以至於可以忽略,即

取時間由0算起,簡記

易推得在 上沒有事件發生的概率

有1個發生的概率為

有2個及以上發生的概率為

設 內有n個發生的概率為 ,則 內有n個事件發生的概率 移一下項,令 , (1)

且有 (2)

時,有 (3), (4)

然後解這組微分方程:

由(3), , 兩邊積分, , 即

由(4), ,

代入(1),令 , , 用常數變異法,

由(2), ,

同理可得

2樓:「已登出」

我有乙個比較直觀的推導方法

指數分布的定義大概是在事件沒有發生的情況下,事件在下乙個 內發生的概率為

,那麼在下下個 內發生的概率,就是在下乙個 內不發生的概率再乘上即 同理,在下下下個 內發生的概率

下下下下個 內發生的概率

可以那麼一直寫下去。。。

所以,事件在t時刻後的乙個 內發生的概率就等於那個 就是說前面有 那麼多個 內事件都沒發生然後我們再根據概率密度函式的定義,可以寫出然後兩邊約掉 ,用那個長 這樣叫尤拉公式的式子轉換一下

3樓:Richard Xu

@張雨萌

(*)式中取t=0

f(s)=P(X>s)f(0)

即F'(s)=(1-F(s))K

其中K=f(0)

解這個微分方程即可

由於f(s)連續,F(s)一定可導

4樓:張雨萌

指數分布也可以定義為具有無記憶性的取值範圍為0到正無窮的連續分布。

假設乙個滿足上述條件的分布概率密度函式為.

那麼 0, P(X>t+s|X>t) = \int_^\infty f(r)dr\Big/ \int_t^\infty f(r)dr \equiv P(X>s)." eeimg="1"/>

即s) \int_^\infty f(r)dr \equiv 0, \forall s,t \ge 0" eeimg="1"/>.

等式兩邊邊對t求導,得到

s)f(t), \forall s,t\ge 0" eeimg="1"/>——————(*)

再對s求導,.

帶入得到

解這個常微分方程得到通解其中

--當然這個推導有乙個問題是為什麼可導。我覺得可以通過等式(*)的左右兩邊bootstrap出來。

5樓:王贇 Maigo

指數分布可以定義成泊松過程中相鄰兩次事件之間的時間間隔。

設乙個泊松過程的引數為,那麼在長度為的一段時間內,事件發生次數的分布為泊松分布:。這個推導過程很麻煩,略。

設相鄰兩次事件的間隔為,那麼 t" eeimg="1"/>的意思就是在時間內沒有發生事件,即。於是有t) = \mathrm^" eeimg="1"/>。

而的概率密度函式就是。

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