回答:
见下文。标准法线是正常设置,这样 #mu,sigma = 0,1# 所以我们事先知道结果。
说明:
标准法线的PDF是: #mathbb P(z)= 1 / sqrt(2 pi)e ^( - z ^ 2/2)#
它有平均值:
#mu = int _( - oo)^(oo)dz z mathbb P(z)= 1 / sqrt(2 pi)int _( - oo)^(oo) dz ze ^( - z ^ 2/2 )#
#= 1 / sqrt(2 pi)int _( - oo)^(oo) d( - e ^( - z ^ 2/2))#
#= 1 / sqrt(2 pi)e ^( - z ^ 2/2) _(oo)^( - oo)= 0#
它遵循:
#Var(z)= int _( - oo)^(oo)dz (z-mu)^ 2 mathbb P(z)#
#= 1 / sqrt(2 pi)int _( - oo)^(oo) dz z ^ 2 e ^( - z ^ 2/2)#
这次,使用IBP:
#Var(z)= - 1 / sqrt(2 pi)int _( - oo)^(oo) d(e ^( - z ^ 2/2)) z#
#= - 1 / sqrt(2 pi)(ze ^( - z ^ 2/2) _( - oo)^(oo) - int _( - oo)^(oo)dz e ^( - z ^ 2/2))#
#= - 1 / sqrt(2 pi)(ze ^( - z ^ 2/2) _( - oo)^(oo) - int _( - oo)^(oo)dz e ^( - z ^ 2/2))#
因为 #z e ^( - z ^ 2/2) _ _( - oo)^(oo)= 0#
#= 1 / sqrt(2 pi)int _( - oo)^(oo)dz e ^( - z ^ 2/2)#
这种积分是众所周知的。它可以使用极点子来完成,但这里的结果是陈述的。
#Var(z)= 1 / sqrt(2 pi)sqrt(2 pi)= 1#