Qual è la varianza della normale distribuzione standard?

Qual è la varianza della normale distribuzione standard?
Anonim

Risposta:

Vedi sotto. La normale standard è la normale configurazione in questo modo #mu, sigma = 0,1 # quindi conosciamo i risultati in anticipo.

Spiegazione:

Il PDF per lo standard normale è: #mathbb P (z) = 1 / sqrt (2 pi) e ^ (- z ^ 2/2) #

Ha valore medio:

# mu = int _ (- oo) ^ (oo) dz z mathbb P (z) = 1 / sqrt (2 pi) int _ (- oo) ^ (oo) dz ze ^ (- z ^ 2/2) #

# = 1 / sqrt (2 pi) int _ (- oo) ^ (oo) d (- e ^ (- z ^ 2/2)) #

# = 1 / sqrt (2 pi) e ^ (- z ^ 2/2) _ (oo) ^ (- oo) = 0 #

Ne consegue che:

# Var (z) = int _ (- oo) ^ (oo) dz (z - mu) ^ 2 mathbb P (z) #

# = 1 / sqrt (2 pi) int _ (- oo) ^ (oo) dz z ^ 2 e ^ (- z ^ 2/2) #

Questa volta, usa IBP:

# Var (z) = - 1 / sqrt (2 pi) int _ (- oo) ^ (oo) d (e ^ (- z ^ 2/2)) z #

# = - 1 / sqrt (2 pi) (ze ^ (- z ^ 2/2) _ (- oo) ^ (oo) - int _ (- oo) ^ (oo) dz e ^ (- z ^ 2/2)) #

# = - 1 / sqrt (2 pi) (ze ^ (- z ^ 2/2) _ (- oo) ^ (oo) - int _ (- oo) ^ (oo) dz e ^ (- z ^ 2/2)) #

Perché # z e ^ (- z ^ 2/2) _ (- oo) ^ (oo) = 0 #

# = 1 / sqrt (2 pi) int _ (- oo) ^ (oo) dz e ^ (- z ^ 2/2) #

Questo integrale è ben noto. Può essere fatto usando un sub polare, ma qui il risultato è dichiarato.

# Var (z) = 1 / sqrt (2 pi) sqrt (2 pi) = 1 #