2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Выразить через интеграл Лапласа
Сообщение10.12.2023, 15:02 


05/03/18
47
Доброго времени суток!
Пусть $\xi_1, \xi_2$ --- независимые равномерно распределенные на отрезке $[0,1]$ случайные величины.
Тогда случайная величина $\xi=\sqrt{-2\ln\xi_1}\cos(2\pi\xi_2)$ имеет нормальное распределение.
Вычислим функцию распределения $F$ случайной величины $\xi$. Пусть $x>0$, тогда
$$F(x)=1-2\int\limits_0^{1/4}\exp\left(-\frac{x^2}{2\cos^2(2\pi t)}\right)dt.$$
Получается, что интеграл выше должен быть равен $\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int\limits_x^{\infty}\exp\left(-\frac{t^2}{2}\right)dt$.
Пробовал различные преобразования, но к такому виду не удалось привести. Самый близкий получившийся вариант - это
$$
\frac{x}{2\pi}\int\limits_x^\infty\frac{\exp(-t^2/2)dt}{t\sqrt{t^2-x^2}}.
$$
Может кто-нибудь может подсказать, каким способом можно получить нужный интеграл $\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int\limits_x^{\infty}\exp\left(-\frac{t^2}{2}\right)dt$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Выразить через интеграл Лапласа
Сообщение10.12.2023, 17:20 


22/11/22
445
del

 Профиль  
                  
 
 Re: Выразить через интеграл Лапласа
Сообщение10.12.2023, 17:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2737
Физтех
Мне кажется, что гораздо проще будет доказать более сильное утверждение. Пусть $\xi_1$ и $\xi_2$ -- указанные вами случайные величины. Докажите, что вектор $(\xi,\eta)$, где $\xi=\sqrt{-2\ln{\xi_1}}\cos(2\pi\xi_2)$, $\eta=\sqrt{-2\ln{\xi_1}}\sin(2\pi\xi_2)$, имеет двумерное нормальное распределение. Для этого достаточно воспользоваться формулой преобразования функции плотности при нелинейном преобразовании переменных (см. ее в учебниках). Лайфхак в том, что в этой формуле вам понадобятся выражения старых переменных от новых (а не наоборот), а они гораздо проще, чем указанные выражения новых переменных от старых.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выразить через интеграл Лапласа
Сообщение11.12.2023, 11:20 


05/03/18
47
ShMaxG
Спасибо! Именно так и звучала исходная задача. Вашим способом она вроде бы совсем просто решается: якобиан получился $\frac{1}{2\pi}\exp\left(-\frac{x^2+y^2}{2}\right)$, и остается только правильно проинтерпретировать получившееся.
Я нарочно выбирал кустарный способ, чтобы, так сказать, набить руку и получить закалку.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group