1. Плотность
неотрицательная функция, т.е.
. Действительно,
– не убывает, поэтому
. График
(кри-вая распределения) располагается выше оси абсцисс, а плотность
может принимать любые, в том числе и очень большие значения.
2. Вероятность попадания непрерывной случайной величины
в интервал
равна определенному интегралу от
, взятому в пределах от
до
, т.е.
Это свойство следует из того, что
есть первообразная для функции
. Следовательно, по формуле Ньютона – Лейбница получим:
Отсюда, в силу свойства 3 функции распределения, получаем
Геометрически эта вероятность равна площади
фигуры, ограни-ченной сверху кривой
, а снизу отрезком оси
(рисунок 3.9а).
Рис.3.9
3. Связь между интегральной функцией распределения
и плот-ностью распределения
выражается формулой
Это свойство следует из свойства 2 (в формуле (3.7) вместо
, а вместо
(см. рисунок 3.9б). Таким образом, если известна функция
, то
определяется путем вычисления интеграла с переменным верхним пределом.
4. Условие нормировки плотности распределения
состоит в том, что площадь под графиком функции
и осью
равна единице, т.е.
Здесь для последней формулы принимаются
,
и в этом случае получается достоверное событие при
.
Замечание о размерности функций F(x) и f(x). Функция распределе-ния
, как всякая вероятность, есть безразмерная величина, а размерность
обратна размерности случайной величины
, т.к.
Приведем примеры непрерывных и разрывных случайных величин, нумеруя их с единицы.
Пример 1. Случайная величина
с функцией (см. рисунок 3.10)
Рис. 3.10.
является непрерывной, т.к.
Следовательно, для данной функции
в силу достаточного условия существует
.
Пример 2. Случайная величина
с функцией распределения (см. рис 3.11):
Рис. 3.11
не является непрерывной, т.к. x = –1 является точкой разрыва I рода.
Таким образом, в соответствии с достаточным условием существования
для данной
функция
не существует.
Пример 3. Случайная величина X задана функцией распределения
Убедиться, что
имеет плотность
и записать эту функцию. Покажем, что функция
непрерывна. Действительно
Функция
непрерывна везде, кроме точек
. Следовательно, функция
существует и она имеет вид:
В точках
,
,
значение
можно задать произвольно.