正態分佈矩母函式

2021-09-26 02:38:29 字數 943 閱讀 3356

正態分佈矩母函式的求解

必要公式推導

求的是∫exp(-(x^2)/2)dx,我們先考慮他的平方

(∫exp(-(x^2)/2)dx) * (∫exp(-(x^2)/2)dx) = (∫exp(-(x^2)/2)dx) * (∫exp(-(y^2)/2)dy) = ∫∫exp(-(x^2 + y^2)/2)dxdy

這裡把第二個積分的積分變數從x換成了y,這是可以的

再用極座標變換

x = rcost

y = rsint

得到:原式 = ∫dt∫r * exp(-(r^2)/2)dr

這裡t的範圍是0到2pi(圓周率),r的範圍是0到無窮大.後面那個積分裡面出現了乙個r是因為在做換元法的時候需要乘以jacobi行列式.現在這兩個積分都可以積出來了

第乙個積分等於2pi,第二個積分用第一換元法把r放到微分裡面就可以直接積分,得到-exp(-r^2/2),r從0到無窮大,所以值為-exp(無窮大) + exp(0) = 1

所以原式 = 2pi * 1 = 2pi

所以你要求的積分等於(2pi)^(1/2)

其中jacobi行列式的計算如下

也能夠用面積計算的方式去理解rdrd

網上以為網友的提問的截圖,其實就可以利用二次項和一次項合併,以及上述證明的公式,最終推導出結果。

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