パワーポイント9

数理統計学
西山
現在の目標
確率変数の関数の分布を求める
教科書: 第2章2.6節
確率密度関数と分布関数
(高さ)
(面積)
分布関数 𝐹 𝑥 = 𝑃 𝑋 ≤ 𝑥
面積を微分すると
高さが出る
𝐹 𝑥
𝑓 𝑥
𝑥
𝐹′
𝑥
=𝑓 𝑥
教科書: 65~66頁
【例題】一様分布するXを二乗してYとおく
確率変数Xは一様分布に従い、0から1までの値
を等しい可能性でとる。𝑌 = 𝑋 2 で新たに変数Yを
定義するとき、Yの確率分布を図に描け。
• Yの確率分布はXとは違う- Xは0.5以下になる確率が
50%だが、Yは0.25以下になる確率が50%ある。
• Yの確率分布を図にするには、確率密度関数𝑔 𝑦 を求
める必要がある。
• Xについては、分布図の高さ(=1)も面積F(x)もわかる。
教科書: 87頁
解答の定石
𝐺 𝑦 から先に求めて微分する
G y  





PY  y 
P X2  y
P yX 
PX y
F y
y





 
g  y   G'  y  
y

1
2 y
変数Yの確率分布
Yの分布が分かったのでE[Y]、V[Y]が計算できる
𝑔 𝑦 =
1
2 𝑦
0から0.25までの確率=50%
0.25から1.0までの確率=50%
E[Y]とV[Y]の計算
クイズ
確率変数Xは一様分布に従い、0から1までの値
を等しい可能性でとる。𝑌 = 2𝑋で新たに変数Yを
定義するとき、Yの確率分布を図に描け。更に、
E[Y]とV[Y]を求めよ。
クイズ
確率変数Xは、平均がµ、標準偏差がσの正規分
𝑋−𝜇
布に従う。Xを標準化した値𝑍 =
は標準正規分
𝜎
布に従うことを確かめよ。
教科書:85頁