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확률밀도함수

연속확률변수의 특성과 그래프

수학고 선택 · 확률과 통계 · 통계영어: Probability Density Function
AI가 쓰고, 다른 AI가 문장마다 따지는 자동 검사를 거친 글입니다. 공식·값과 예제의 숫자는 코드로 검산했습니다. 사람 검토는 일부만 했습니다.

1확률밀도함수 개념

연속확률변수가 어떤 구간에 속할 확률을 구할 때 사용하는 함수입니다. 그래프와 x축 사이의 넓이가 확률을 나타냅니다.

2확률밀도함수가 될 수 있는 것과 없는 것

보기해당까닭
함숫값이 항상 0 이상인 함수○확률은 음수가 될 수 없으므로 함숫값은 0 이상이어야 합니다.
정의역 전체에서 그래프와 x축 사이의 넓이가 1인 함수○전체 확률은 1이어야 하므로 전체 넓이도 1이어야 합니다.
함숫값이 음수인 구간을 포함하는 함수×확률밀도함수의 함숫값은 음수가 될 수 없습니다.
전체 구간에서의 넓이가 1이 아닌 함수×전체 확률은 1이어야 하므로 전체 넓이가 1이 아니면 확률밀도함수가 아닙니다.

3확률밀도함수 예로 따라가 보기

  • 확률밀도함수가 f(x) = 1인 함수일 때, 정의역이 0부터 1까지인 구간을 생각합니다. 이 그래프와 x축 사이의 밑변의 길이는 1이고 높이가 1이므로 넓이는 1 × 1 = 1이 되어 전체 넓이가 1을 만족합니다.
  • 확률밀도함수가 f(x) = 2x인 함수일 때, 정의역이 0부터 1까지인 구간을 생각합니다. 이 그래프와 x축 사이의 넓이는 삼각형의 넓이 공식으로 구하면 1/2 × 1 × 2 = 1이 되어 전체 넓이가 1을 만족합니다.

4확률밀도함수 헷갈리는 점

  • 확률밀도함수의 함숫값이 1을 넘을 수 없다고 오해하기 쉽습니다. 하지만 확률밀도함수의 함숫값은 0 이상이기만 하면 되고 1보다 커도 그래프와 x축 사이의 전체 넓이가 1이면 확률밀도함수가 될 수 있습니다.
  • 특정 한 지점에서의 함숫값이 곧 그 지점의 확률이라고 착각하기 쉽습니다. 연속확률변수에서 확률은 그래프와 x축 사이의 넓이로 구하므로 점에서의 넓이가 없는 특정 한 지점의 확률은 0입니다.

5배우는 학년

고 선택 확률과 통계 · 통계
[12확통03-01] 확률변수와 확률분포의 뜻을 설명할 수 있다. — 2022 개정 교육과정 원문

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