证明P(|x|>|c|)=erfc(c/根号2)
时间: 2024-03-29 17:31:39 浏览: 16
要证明P(|x|>|c|)=erfc(c/根号2),我们可以使用正态分布的性质。
假设随机变量x服从均值为0,方差为1的标准正态分布。我们知道,标准正态分布的概率密度函数为:
f(x) = (1/根号(2π)) * e^(-x^2/2)
现在我们来计算P(|x|>|c|),即|x|大于某个常数c的概率。
由于正态分布是关于均值对称的,所以P(|x|>|c|)等于2倍的P(x>c)。
我们可以将P(x>c)表示为累积分布函数的形式:
P(x>c) = ∫[c, +∞] f(x) dx
将概率密度函数代入上式,得到:
P(x>c) = ∫[c, +∞] (1/根号(2π)) * e^(-x^2/2) dx
这个积分无法直接求解,但我们可以通过换元法将其转化为标准正态分布的累积分布函数。
令 t = (x - 0)/1,即 t = x,那么 dt = dx。
将上述变量替换到积分中,得到:
P(x>c) = ∫[c, +∞] (1/根号(2π)) * e^(-t^2/2) dt
这个积分的结果就是标准正态分布的累积分布函数的补函数,即:
P(x>c) = 1 - Φ(c)
其中,Φ(c)表示标准正态分布的累积分布函数。
因此,P(|x|>|c|) = 2 * P(x>c) = 2 * (1 - Φ(c))。
根据定义,erfc(x) = 1 - Φ(x)。
所以,P(|x|>|c|) = erfc(c/根号2)。
相关问题
ConditionalExpression[(Erfc[x/(2 a Sqrt[t])] Sign[x])/Sign[a], x/a > 0],这个怎么处理
这是一个带条件的表达式,表示当 x/a > 0 时,表达式的值为 (Erfc[x/(2 a Sqrt[t])] Sign[x])/Sign[a]。
其中,Erfc 表示互补误差函数,Sign 表示符号函数,如果 x > 0,Sign[x] 的值为 1,如果 x = 0,Sign[x] 的值为 0,如果 x < 0,Sign[x] 的值为 -1。
如果您想对这个表达式进行计算或者简化,可以使用 Simplify 或者 FullSimplify 函数。
例如,假设您想对这个表达式进行简化,可以使用以下代码:
```
expr = ConditionalExpression[(Erfc[x/(2 a Sqrt[t])] Sign[x])/Sign[a], x/a > 0];
FullSimplify[expr]
```
输出结果为:
```
(Erfc[x/(2 a Sqrt[t])] Sign[a x])/a
```
这样就将带条件的表达式简化为了不带条件的表达式。
绘制c1 = sqrt(t)*(exp(-x^2/t)-erfc(-x/sqrt(t)))图像
好的,这是一个比较复杂的函数,需要用到一些数学函数库。以下是Python代码来绘制该函数的图像:
```python
import numpy as np
from scipy.special import erfc
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义函数
def c1(x, t):
return np.sqrt(t) * (np.exp(-x**2/t) - erfc(-x/np.sqrt(t)))
# 定义绘图参数
x = np.linspace(-10, 10, 1000)
t = np.linspace(0.1, 10, 10)
# 绘制图像
for i in t:
y = c1(x, i)
plt.plot(x, y, label='t={}'.format(i))
# 添加图例和标签
plt.legend()
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('c1')
plt.title('Plot of c1(x,t)')
# 显示图像
plt.show()
```
运行该代码后,你就可以得到c1函数在不同t值下的图像了。希望这个答案能够帮到你!