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 :

Normal Sum Distribution

المؤلف:  المرجع الالكتروني للمعلوماتيه

المصدر:  www.almerja.com

الجزء والصفحة:  ...

12-4-2021

2091

Normal Sum Distribution

Amazingly, the distribution of a sum of two normally distributed independent variates X and Y with means and variances (mu_x,sigma_x^2) and (mu_y,sigma_y^2), respectively is another normal distribution

 P_(X+Y)(u)=1/(sqrt(2pi(sigma_x^2+sigma_y^2)))e^(-[u-(mu_x+mu_y)]^2/[2(sigma_x^2+sigma_y^2)]),

(1)

which has mean

 mu_(X+Y)=mu_x+mu_y

(2)

and variance

 sigma_(X+Y)^2=sigma_x^2+sigma_y^2.

(3)

By induction, analogous results hold for the sum of n normally distributed variates.

An alternate derivation proceeds by noting that

P_n(x) = F_t^(-1)<span style={[phi(t)]^n}(x)" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/NormalSumDistribution/Inline8.gif" style="height:19px; width:94px" />

(4)

= (e^(-(x-nmu)^2/(2nsigma^2)))/(sqrt(2pinsigma^2)),

(5)

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

More generally, if x is normally distributed with mean mu and variance sigma^2, then a linear function of x,

 y=ax+b,

(6)

is also normally distributed. The new distribution has mean amu+b and variance a^2sigma^2, as can be derived using the moment-generating function

M(t) = <e^(t(ax+b))>

(7)

= e^(tb)<e^(atx)>

(8)

= e^(tb)e^(muat+sigma^2(at)^2/2)

(9)

= e^(tb+muat+sigma^2a^2t^2/2)

(10)

= e^((b+amu)t+a^2sigma^2t^2/2),

(11)

which is of the standard form with

= b+mua

(12)

= a^2sigma^2.

(13)

For a weighted sum of independent variables

 y=sum_(i=1)^na_ix_i,

(14)

the expectation is given by

M(t) = <e^(yt)>

(15)

= <exp(tsum_(i=1)^(n)a_ix_i)>

(16)

= <e^(a_1tx_1)e^(a_2tx_2)...e^(a_ntx_n)>

(17)

= product_(i=1)^(n)<e^(a_itx_i)>

(18)

= product_(i=1)^(n)exp(a_imu_it+1/2a_i^2sigma_i^2t^2).

(19)

Setting this equal to

 exp(mut+1/2sigma^2t^2)

(20)

gives

mu = sum_(i=1)^(n)a_imu_i

(21)

sigma^2 = sum_(i=1)^(n)a_i^2sigma_i^2.

(22)

Therefore, the mean and variance of the weighted sums of n random variables are their weighted sums.

If x_i are independent and normally distributed with mean 0 and variance sigma^2, define

 y_i=sum_(j)c_(ij)x_j,

(23)

where c obeys the orthogonality condition

 c_(ik)c_(jk)=delta_(ij),

(24)

with delta_(ij) the Kronecker delta. Then y_i are also independent and normally distributed with mean 0 and variance sigma^2.

Cramer showed the converse of this result in 1936, namely that if X and Y are independent variates and X+Y has a normal distribution, then both X and Y must be normal. This result is known as Cramer's theorem.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي