关于数学:什么是正态分布

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正态分布,又称为高斯分布,是概率论与统计学中最重要的散布之一。它在自然界、社会科学以及工程畛域中都有宽泛的利用。正态分布的形态呈钟型曲线,两侧尾部逐步衰减,呈对称性。在正态分布中,均值、中位数和众数是相等的,而且它们位于曲线的核心。

正态分布的概率密度函数能够示意为:

f(x) = (1 / (σ * √(2π))) * exp(-((x - μ)^2 / (2 * σ^2)))

其中,μ 是散布的均值,σ 是标准差,π 是圆周率,exp 是天然指数函数。这个函数形容了随机变量落在某个区间内的概率。

一个典型的例子是人类的身高。假如某国的成年男性的身高近似正态分布,均值为 175 厘米,标准差为 5 厘米。这意味着大多数人的身高会靠近于均值,而离均值越远的身高呈现的概率越低。

当初,让咱们通过计算来理解一下这个散布。假如咱们想晓得身高在 165 厘米到 185 厘米之间的人的比例。咱们能够应用正态分布的性质来估算这个比例。首先,咱们计算出在这个区间内的标准化得分:

对于 165 厘米:

z = (165 - 175) / 5 = -2

对于 185 厘米:

z = (185 - 175) / 5 = 2

接下来,咱们查找规范正态分布表,找到标准化得分为 - 2 和 2 的概率别离是 0.0228 和 0.9772。而后,咱们计算在这个区间内的总概率:

P(165 < x < 185) = P(z < 2) - P(z < -2) = 0.9772 - 0.0228 ≈ 0.9544

因而,约有 95.44% 的成年男性身高在 165 厘米到 185 厘米之间。

除了身高,正态分布在金融、天气、生物学等畛域也有宽泛的利用。例如,股票价格的日收益率通常被假如为正态分布,气温的变动也能够用正态分布来模仿。正态分布的重要性不仅在于它的数学性质,还在于它可能形容自然界中许多景象的散布法则。

正文完
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