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在区间 [a, b] 上的连续均匀分布的概率密度函数公式是什么?

在区间 [a, b] 上的连续均匀分布的概率密度函数(PDF)是一个常数值,公式为 f(x)=1b−af(x) = \frac{1}{b - a}。分子 1 代表 100% 的总概率,而分母 b−ab - a 是区间的长度,由上界减去下界计算得出。

适用条件

  • 分布是连续且均匀的。
  • 随机变量定义在闭区间 [a, b] 上。
  • 下界 a 严格小于上界 b。

理解与推导

  1. 识别分布区间的下界 a 和上界 b。
  2. 通过用上界减去下界来计算区间的长度:b−ab - a。
  3. 将总概率(1)除以区间长度,以求出常数密度值:f(x)=1b−af(x) = \frac{1}{b - a}。

例子

对于每 60 分钟到达一次的公交车,如果等待时间在 0 到 60 分钟之间呈均匀分布,则下界为 a=0a = 0,上界为 b=60b = 60。概率密度函数计算为 f(x)=160−0=160f(x) = \frac{1}{60 - 0} = \frac{1}{60}。

容易误解的地方

  • 假设概率密度函数代表单个确切结果的概率,而不是区间上的密度。
  • 忘记该函数仅在区间 [a, b] 内非零,在其他地方为零。

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