高斯分布的均值已知为0,求当方差分别为1和2时,自变量在区间[0,3]的概率,用matlab中的一元函数的矢量积分方法quadv函数
时间: 2024-11-06 15:22:29 浏览: 32
高斯分布,也称为正态分布,其概率密度函数(PDF)由均值μ(这里为0)和标准差σ(方差的平方根)完全确定。对于均值μ=0,方差σ^2=1的高斯分布,即标准正态分布,其PDF是:
f(x) = (1 / sqrt(2π)) * exp(-x^2 / 2)
当方差变大到σ^2=2时,相应的PDF变为:
f(x; σ=√2) = (1 / sqrt(2π * 2)) * exp(-(x^2) / (2*2))
在MATLAB中,可以使用`quadv`函数来进行一元函数的数值积分。但是,由于`quadv`用于连续函数的二重积分,我们需要稍微修改一下它的用途,因为我们的目标是一维积分。我们可以将这两个PDF表示成向量形式,并对每个范围内的积分分别计算。
下面是一个示例MATLAB代码片段:
```matlab
% 定义高斯分布函数(标准化到单位方差)
pdf_stdnormal = @(x) 1 ./ sqrt(2*pi) .* exp(-x.^2 / 2);
pdf_halfstd = @(x) 1 ./ sqrt(2*pi * 2) .* exp(-(x.^2) / (4));
% 区间限制
a = 0;
b = 3;
% 对于单位方差的标准正态分布,直接积分
integral_std = quadv(pdf_stdnormal, a, b);
% 对于方差为2的标准正态分布,先乘以sqrt(2)
integral_halfstd = quadv(@(x) pdf_halfstd(x) * sqrt(2), a, b);
integral_std, integral_halfstd
```
运行这个代码,你会得到在区间[0,3]上,标准正态分布和标准偏差为2的高斯分布的概率。请注意,实际结果会依赖于`quadv`函数的精度设置和步长选择,可能需要调整`@quadgk`或增加`'AbsTol'`和`'RelTol'`等选项以提高精确度。
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