आपने प्रायिकता सिद्धांत और आँकड़ों के सबसे प्रसिद्ध परिणामों में से एक पर ठोकर खाई है। मैं एक उत्तर लिखूंगा, हालांकि मैं निश्चित हूं कि यह प्रश्न इस साइट पर पहले पूछा गया है (और उत्तर दिया गया है)।
सबसे पहले, ध्यान दें कि की पीडीएफ Y= एक्स2 के रूप में एक समान नहीं हो सकती एक्स के रूप में Y गैर नकारात्मक हो जाएगा। Y के वितरण को प्राप्त करने के लिए हम तीन तरीकों का उपयोग कर सकते हैं, अर्थात् mgf तकनीक, cdf तकनीक और घनत्व परिवर्तन तकनीक। चलो शुरू करें।
क्षण उत्पन्न करने की क्रिया तकनीक ।
या विशेषता फ़ंक्शन तकनीक, जो भी आपको पसंद है। हमें Y= एक्स2 का mgf खोजना होगा । इसलिए हमें अपेक्षा की गणना करने की आवश्यकता है
इ[ ईटी एक्स2]
अचेतन सांख्यिकीविद् के कानून का उपयोग करना , हम सभी को एक्स के वितरण पर इस अभिन्न गणना करना है । इस प्रकार हमें गणना करने की आवश्यकता है
इ[ ईटी एक्स2] = ∫∞- ∞12 π--√इटी एक्स2इ- एक्स22घएक्स= ∫∞- ∞12 π--√exp{ - एक्स22( 1 - 2 टी ) } डीटी= ∫∞- ∞( 1 - 2 टी )1 / 2( 1 - 2 टी )1 / 212 π--√exp{ - एक्स22( 1 - 2 टी ) } डीटी= ( 1 - 2 टी )- 1 / 2,t < १2
जहां अंतिम पंक्ति में हमने गौसियन इंटीग्रल के साथ अभिन्न शून्य और विचरण 1( 1 - 2 टी ) । बेशक यह वास्तविक रेखा पर एक को एकीकृत करता है। अब आप उस परिणाम के साथ क्या कर सकते हैं? ठीक है, आप एक बहुत ही जटिल उलटा परिवर्तन लागू कर सकते हैं और इस एमजीएफ से मेल खाती पीडीएफ को निर्धारित कर सकते हैं या आप इसे केवल एक डिग्री की स्वतंत्रता के साथ ची-चुकता वितरण के एमजीएफ के रूप में पहचान सकते हैं। (याद रखें कि ची-स्क्वर्ट वितरणα=r केसाथ गामा वितरण का एक विशेष मामला हैα = आर2 ,आरस्वतंत्रता की डिग्री जा रहा है, औरβ= २)।
सीडीएफ तकनीक
यह शायद सबसे आसान काम है जिसे आप कर सकते हैं और यह टिप्पणियों में Glen_b द्वारा सुझाया गया है। इस तकनीक के अनुसार, हम गणना करते हैं
एफY( y) = पी( य≤ य) = पी( एक्स)2≤ य) = पी( - एक्स| ≤ य√)
और चूंकि वितरण कार्य घनत्व कार्यों को परिभाषित करते हैं, एक सरल अभिव्यक्ति मिलने के बाद हम अपने पीडीएफ को प्राप्त करने के लिए y संबंध में अंतर करते हैं । हमारे पास तब है
एफY( y) = पी( - एक्स| ≤ य√) = पी- ( य√< एक्स< य√) =Φ ( y√) -Φ ( - y√)
जहां Φ ( । ) एक मानक सामान्य चर के CDF को दर्शाता है। हमें मिलने वाले y संबंध में विभेद करना,
चY( y) = एफ'Y( y) = 12 य√ϕ ( y)√) + 12 य√φ ( - y√) = 1y√ϕ ( y)√)
जहां ϕ ( । ) अब एक मानक सामान्य चर के पीडीएफ है और हम तथ्य यह है कि यह शून्य के बारे में सममित है इस्तेमाल किया है। इसलिये
चY( y) = 1y√12 π--√इ- y2,0 < y< ∞
जिसे हम आजादी के एक डिग्री के साथ ची-वर्गीय वितरण के पीडीएफ के रूप में पहचानते हैं (आप अब तक एक पैटर्न देख सकते हैं)।
घनत्व परिवर्तन तकनीक
इस बिंदु पर आप आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि हम केवल उस परिवर्तन तकनीक का उपयोग क्यों नहीं करते जिससे आप परिचित हैं, यानि कि एक फ़ंक्शन Y= जी( एक्स)) हमारे पास Y का घनत्व दिया गया है।
चY( y) = ∣||घघyजी- 1( y) ∣||चएक्स( जी- 1( y) )
yजीएक्सYजी
एक्सY= जी( एक्स))जीY
चY( y) = Σ |||घघyजी- 1( y) ∣||चएक्स( जी- 1( y) )
जहां योग सभी व्युत्क्रम कार्यों पर चलता है। यह उदाहरण स्पष्ट कर देगा।
y= एक्स2x = ± y√12 य√
चY( y) = 12 य√12 π--√इ- y/ २+ 12 य√12 π--√इ- y/ २= 1y√12 π--√इ- y/ २,0 < y< ∞
आजादी के एक डिग्री के साथ ची-चुकता वितरण की पीडीएफ। एक साइड नोट पर, मुझे यह तकनीक विशेष रूप से उपयोगी लगती है क्योंकि अब आपको परिवर्तन के सीडीएफ को प्राप्त नहीं करना है। लेकिन निश्चित रूप से, ये व्यक्तिगत स्वाद हैं।
तो आप आज रात पूरी तरह से आश्वस्त बिस्तर पर जा सकते हैं कि एक मानक सामान्य यादृच्छिक चर का वर्ग स्वतंत्रता के एक डिग्री के साथ ची-चुकता वितरण का अनुसरण करता है।