# 伽马函数是什么
阶层函数是离散的,x!=i=1∏ni,定义域仅为正整数
为了将阶层一般化,推广到实数域,用一条曲线把阶层的散点连起来
# 伽马函数
Γ(z)=∫0∞xz−1⋅e−x dx
Γ(z+1)=∫0∞xz⋅e−x dx
# 伽马函数的性质
- 对 z>1,有 Γ(z)=(z−1)⋅Γ(z−1)
- Γ(z)=∫0∞xz−1⋅e−x dx=[xz−1⋅(−e−x)]x=0x=∞+(z−1)∫0∞xz−2⋅e−x dx
- 即为 F(z)=(z−1)⋅F(z−1)
- 对 n∈N∗,Γ(n−1)=(n−1)!
- Γ(n)=(n−1)Γ(n−1)=(n−1)(n−2)Γ(n−2)=...=(n−1)⋅(n−2)⋅...⋅3⋅2⋅1⋅Γ(1)
- Γ(1)=∫0∞e−x dx=1
- 故 Γ(n)=(n−1)!
# 伽马分布概率密度 = 1 的证明
∫0∞Γ(z)λz⋅xz−1⋅e−λxdx=Γ(z)λz⋅∫0∞xz−1⋅e−x dx=Γ(z)λz⋅λzΓ(z)=1
- ∫0∞xz−1⋅e−x dx=λzΓ(z) 证明如下:
- 令 λx=y,则有 x=λy,λdx=dy
- 则 ∫0∞xz−1⋅e−λxdx=∫0∞(λy)z−1⋅e−y⋅λ1dy
- =∫0∞λz1⋅yz−1⋅e−ydy=λz1Γ(z)
# 伽马分布的理解
伽马分布一般与指数分布结合理解
# 从意义上看
指数分布解决的是要等到一个随机事件发生,需要经过多少时间,伽马分布可以看作是 n 个指数分布的独立随机变量的加总
# 从公式上看
X∼Γ(n,λ)
fX(x)={Γ(a)λaxa−1e−λx,0,x>0其他
- 期望:E(X)=\frac{n}
- 方差:Var(x)=\frac{n}
当 n=1 时,则变成了指数分布
fX(x)={λe−λx,0,x>0其他
- 指数分布的期望:E(X)=\frac{1}
- 指数分布的方差:Var(X)=\frac{1}