概率论 I · 随机变量函数、变量变换与卷积

最大值、最小值与顺序统计量入口

把独立样本先排成 \(X_{(1)} \le \cdots \le X_{(n)}\)。阈值 \(t\) 左右两侧的“全体样本”事件,直接给出最大值与最小值的基础公式。

排序数轴

绿色点不超过 \(t\),橙色点大于 \(t\)。两端标出当前样本的最小值和最大值。

左侧:\(X_i \le t\) 右侧:\(X_i > t\)

最大值事件

当前样本:未判定

\(M_n \le t \iff X_1 \le t,\ldots,X_n \le t\)

最大值不超过 \(t\),等价于所有样本都不超过 \(t\)。独立性把联合概率乘成 \(F(t)^n\)。

最小值尾事件

当前样本:未判定

\(m_n > t \iff X_1 > t,\ldots,X_n > t\)

最小值大于 \(t\),等价于所有样本都大于 \(t\)。每个样本落在右侧的概率是 \(1-F(t)\)。

随阈值变化的理论概率

竖线是当前 \(t\)。上升曲线是最大值 CDF,下降曲线是最小值尾概率。

P(M_n≤t)=0.0032 · P(m_n>t)=0.0000