1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : الاحتمالات و الاحصاء :

Cauchy Distribution

المؤلف:  Papoulis, A.

المصدر:  Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 2nd ed. New York: McGraw-Hill

الجزء والصفحة:  ...

3-4-2021

2145

Cauchy Distribution

CauchyDistributionFigure

The Cauchy distribution, also called the Lorentzian distribution or Lorentz distribution, is a continuous distribution describing resonance behavior. It also describes the distribution of horizontal distances at which a line segment tilted at a random angle cuts the x-axis.

Let theta represent the angle that a line, with fixed point of rotation, makes with the vertical axis, as shown above. Then

tantheta = x/b

(1)

theta = tan^(-1)(x/b)

(2)

dtheta = 1/(1+(x^2)/(b^2))(dx)/b

(3)

= (bdx)/(b^2+x^2),

(4)

so the distribution of angle theta is given by

 (dtheta)/pi=1/pi(bdx)/(b^2+x^2).

(5)

This is normalized over all angles, since

 int_(-pi/2)^(pi/2)(dtheta)/pi=1

(6)

and

int_(-infty)^infty1/pi(bdx)/(b^2+x^2) = 1/pi[tan^(-1)(x/b)]_(-infty)^infty

(7)

= 1/pi[1/2pi-(-1/2pi)]

(8)

= 1.

(9)

CauchyDistribution

The general Cauchy distribution and its cumulative distribution can be written as

P(x) = 1/pib/((x-m)^2+b^2)

(10)

D(x) = 1/2+1/pitan^(-1)((x-m)/b),

(11)

where b is the half width at half maximum and m is the statistical median. In the illustration about, m=0.

The Cauchy distribution is implemented in the Wolfram Language as CauchyDistribution[mGamma/2].

The characteristic function is

phi(t) = 1/piint_(-infty)^inftye^(itx)(1/2Gamma)/((1/2Gamma)^2+(x-m)^2)dx

(12)

= e^(imt-Gamma|t|/2).

(13)

The moments mu_n of the distribution are undefined since the integrals

 mu_n=int_(-infty)^inftyGamma/(2pi)(x^n)/((x-m)^2+(1/2Gamma)^2)dx

(14)

diverge for n>=1.

If X and Y are variates with a normal distribution, then Z=X/Y has a Cauchy distribution with statistical median m=0 and full width

 Gamma=(2sigma_x)/(sigma_y).

(15)

The sum of n variates each from a Cauchy distribution has itself a Cauchy distribution, as can be seen from

P_n(x) = F_t^(-1)<span style={[phi(t)]^n}(x)" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/CauchyDistribution/Inline48.gif" style="height:19px; width:94px" />

(16)

= ((1/2nGamma))/(pi[(1/2nGamma)^2+(x-nm)^2]),

(17)

where phi(t) is the characteristic function and F_t^(-1)[f(t)](x) is the inverse Fourier transform, taken with parameters a=b=1.


REFERENCES:

Papoulis, A. Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, p. 104, 1984.

Spiegel, M. R. Theory and Problems of Probability and Statistics. New York: McGraw-Hill, pp. 114-115, 1992.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي