Cauchyho rozdělení
Cauchyho rozdělení, nazývané též Cauchy-Lorentzovo rozdělení po Augustinu Cauchyovi a Hendriku Lorentzovi, je jedním ze spojitých pravděpodobnostních rozdělení. Jako rozdělení pravděpodobnosti je známo jako Cauchyho rozdělení, zatímco většina fyziků ho zná jako Lorentzovo rozdělení, Lorentzova funkce, Lorentzova křivka nebo Breit-Wignerovo rozdělení. Má význam ve fyzice, protože je řešením diferenciální rovnice popisující silnou rezonanci. Ve spektroskopii popisuje rozložení spektrálních čar.
Charakteristika
Hustota pravděpodobnosti
Cauchyho rozdělení pravděpodobnosti s parametry a a λ, pro a , je definováno hustotou pravděpodobnosti ve tvaru
kde a je parametr polohy a λ parametr variability rozdělení.
Zvláštní případ, kdy a=0 a λ=1, se nazývá standardní Cauchyho rozdělení s hustotou pravděpodobnosti vyjádřenou vztahem
Vlastnosti
- modus i medián C. rozdělení se rovnají a.
- Cauchyho rozdělení je příkladem rozdělení, které nemá střední hodnotu ani rozptyl.
- Pokud X1, …, Xn jsou nezávislé stejně rozdělené náhodné veličiny se standardním Cauchyovým rozdělením, pak jejich aritmetický průměr (X1 + … + Xn)/n má opět standardní Cauchyho rozdělení.
Charakteristická funkce
Nechť X značí náhodnou veličinu s Cauchyho rozdělením s parametry a, λ. Jeho Charakteristická funkce je pak rovna:
- .
Související rozdělení
- Pokud má náhodná veličina U standardní rovnoměrné rozdělení, má n. v. standardní Cauchyho rozdělení.
- Standardní Cauchyho rozdělení vzniká jako speciální případ Studentova rozdělení s jedním stupněm volnosti.
- Pokud U a V jsou dvě nezávislé normálně rozdělené náhodné veličiny se střední hodnotou 0 a rozptylem 1, tak jejich podíl U/V má standardní Cauchyho rozdělení.
Relativistické Breit-Wignerovo rozdělení
V jaderné fyzice a částicové fyzice, je energetický profil rezonance popsán relativistickým Breit-Wignerovým rozdělením.
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Cauchy distribution na anglické Wikipedii.
- Rektorys, K. a spol.: Přehled užité matematiky II.. Prometheus, Praha, 2003, 6. přepracované vydání. ISBN 80-85849-62-3
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu Cauchyho rozdělení na Wikimedia Commons
anglicky
- Cauchyho rozdělení na MathWorldu.
- GNU Scientific Library - Reference Manual
- Online kalkulátor- Cauchyho rozdělení