المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31

Compact-Open Topology
31-5-2021
هل يمكن معرفة درجة حرارة الجو باستخدام صرير جدجد الأشجار؟
11-2-2021
الامام الصادق (عليه السلام) يعض الناس
17-04-2015
صلح الحسن (عليه السلام)
29-11-2016
البحث حول كتاب (نوادر الحكمة).
2023-11-29
طبيعة العلاقة بين الدعوى والدليل
6-3-2017

Cauchy Distribution  
  
1714   11:47 صباحاً   date: 3-4-2021
Author : Papoulis, A.
Book or Source : Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 2nd ed. New York: McGraw-Hill
Page and Part : ...


Read More
Date: 20-2-2021 1169
Date: 27-4-2021 1255
Date: 10-4-2021 2414

Cauchy Distribution

CauchyDistributionFigure

The Cauchy distribution, also called the Lorentzian distribution or Lorentz distribution, is a continuous distribution describing resonance behavior. It also describes the distribution of horizontal distances at which a line segment tilted at a random angle cuts the x-axis.

Let theta represent the angle that a line, with fixed point of rotation, makes with the vertical axis, as shown above. Then

tantheta = x/b

(1)

theta = tan^(-1)(x/b)

(2)

dtheta = 1/(1+(x^2)/(b^2))(dx)/b

(3)

= (bdx)/(b^2+x^2),

(4)

so the distribution of angle theta is given by

 (dtheta)/pi=1/pi(bdx)/(b^2+x^2).

(5)

This is normalized over all angles, since

 int_(-pi/2)^(pi/2)(dtheta)/pi=1

(6)

and

int_(-infty)^infty1/pi(bdx)/(b^2+x^2) = 1/pi[tan^(-1)(x/b)]_(-infty)^infty

(7)

= 1/pi[1/2pi-(-1/2pi)]

(8)

= 1.

(9)

CauchyDistribution

The general Cauchy distribution and its cumulative distribution can be written as

P(x) = 1/pib/((x-m)^2+b^2)

(10)

D(x) = 1/2+1/pitan^(-1)((x-m)/b),

(11)

where b is the half width at half maximum and m is the statistical median. In the illustration about, m=0.

The Cauchy distribution is implemented in the Wolfram Language as CauchyDistribution[mGamma/2].

The characteristic function is

phi(t) = 1/piint_(-infty)^inftye^(itx)(1/2Gamma)/((1/2Gamma)^2+(x-m)^2)dx

(12)

= e^(imt-Gamma|t|/2).

(13)

The moments mu_n of the distribution are undefined since the integrals

 mu_n=int_(-infty)^inftyGamma/(2pi)(x^n)/((x-m)^2+(1/2Gamma)^2)dx

(14)

diverge for n>=1.

If X and Y are variates with a normal distribution, then Z=X/Y has a Cauchy distribution with statistical median m=0 and full width

 Gamma=(2sigma_x)/(sigma_y).

(15)

The sum of n variates each from a Cauchy distribution has itself a Cauchy distribution, as can be seen from

P_n(x) = F_t^(-1){[phi(t)]^n}(x)

(16)

= ((1/2nGamma))/(pi[(1/2nGamma)^2+(x-nm)^2]),

(17)

where phi(t) is the characteristic function and F_t^(-1)[f(t)](x) is the inverse Fourier transform, taken with parameters a=b=1.


REFERENCES:

Papoulis, A. Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, p. 104, 1984.

Spiegel, M. R. Theory and Problems of Probability and Statistics. New York: McGraw-Hill, pp. 114-115, 1992.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.