高斯分布的概率密度函数的积分为什么是1.
一维高斯分布的概率密度如下:
(1)
现在要证明为什么式(1)的积分为1,这也是PRML的exercise 1.7:
证明比较巧妙,采用的是化为二重积分的形式并把笛卡尔坐标转换成极坐标。
首先把 化为二重积分的形式:
把笛卡尔坐标转换成极坐标:
雅可比行列式如下,关于雅可比行列式参考我的另一篇文章:
因此二重积分变为:
其中 ,因此:
最后,令 ,高斯分布概率密度函数的积分为:
参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/40225646