7.t分布の性質
X,Y が互いに独立で,X は N(0,1) にしたがい,Y が自由度 n のχ2分布にしたがうとき,
の分布が t(n) となります。どのような時に用いられるのか,どのようにして導き出されたのか,少し考えてみましょう。
一般に,N(μ,σ2) における標本平均において,
は N(0,1) にしたがうから,σが既知のときμを推測することが可能です。しかし,σ2が分かっていないとき,思い切って標本分散 S2 を利用すると,
は正規分布にしたがいません。ところが,
が χ2(n-1) にしたがう
が N(0,1) にしたがう
と仮定し,そして,これらの比を考えますと,たがいに,σが消去されます。この仕組みにコゼットが着目し,t分布が導き出されました。
下のグラフ(大きな計算をしますので,しばらく待って下さい!),で確かめてみましょう。
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確率密度関数: |
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平均: | |
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分散: |

[証明]ガンマー関数の性質と e の定義を利用します。

では,証明してみましょう。
