اشتقاق توزيع دالة fوt
توزيع دالة fوt هو توزيع احتمالي مستمر يوصف بدالة الكثافة التالية:
f(t) = (1/√(2πσ^2)) * exp(-(t-μ)^2/(2σ^2))
حيث:
- μ هي القيمة المتوقعة للتوزيع
- σ هي معامل التباين للتوزيع
يمكن اشتقاق توزيع دالة fوt باستخدام نظرية الكثافة المتكاملة التالية:
f(t) = ∫_-∞^∞ f(x) * δ(t-x) dx
حيث:
بتطبيق هذه النظرية على دالة الكثافة الأساسية للتوزيع الطبيعي، نحصل على:
f(t) = ∫_-∞^∞ f(x) * δ(t-x) dx
= ∫_-∞^∞ (1/√(2π)) * exp(-(x-μ)^2/2) * δ(t-x) dx
= (1/√(2π)) * ∫_-∞^∞ exp(-(x-μ)^2/2) * δ(t-x) dx
= (1/√(2π)) * exp(-(x-μ)^2/2) * (1/2) * (1/√(2πσ^2)) * exp(-(t-x)^2/(2σ^2)) dx
= (1/2σ^2) * exp(-(t-μ)^2/(2σ^2))
وبالتالي، نحصل على دالة الكثافة التالية:
f(t) = (1/√(2πσ^2)) * exp(-(t-μ)^2/(2σ^2))
طبيعة توزيع دالة fوt
توزيع دالة fوt هو توزيع احتمالي طبيعي، أي أنه يتميز بالخصائص التالية:
- الكثافة متناظرة حول النقطة μ، والتي تمثل في نفس الوقت، منوال التوزيع ووسيطه وقيمته المتوقعة.
- أحادي المنوال.
- يمكن اشتقاق هذه الدالة عدداً لا متناهياً من المرّات وتحقق مهما كان المعادلة التالية:
∫_-∞^∞ f(t) * exp(-itω) dt = 1
حيث:
تستخدم توزيع دالة fوt في العديد من التطبيقات العملية، مثل:
- الإحصاء
- الرياضيات المالية
- معالجة الإشارات
وغيرها.