三點分布的完整CDF

本頁導覽
  1. 目標與範圍
  2. 已知條件與符號
  3. 規則與來源
  4. 逐步主鏈
  5. 局部子步與引理
  6. 逐步反向審查
  7. 錯誤控制與反例
  8. 結論與限制
  9. 驗證及來源綁定

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derivation-mko-cumulative-distribution-function-01 · ocme-new142-reader-adoption-20261021

目標與範圍

算出全實軸CDF、右連續值與跳躍。

完整有限離散分布;不把CDF當density。

已知條件與符號

  • work
  • G1 — X的support為{-1,1,3},對應質量1/4、1/2、1/4。
  • F — 累積分布函數
  • t — 實數門檻

規則與來源

  • mko_definition · cited — 完整有限實值分布下精確聚合所有x<=t的質量。CDF不是PMF或density;在support點的右值包含該點,jump為P(X=t),端點極限為0與1。 · mko-cumulative-distribution-function
  • work · prerequisite — 有限law的事件機率為所含質量和;CDF定義F(t)=P(X≤t),jump為F(t)-F(t-)。

逐步主鏈

S01 · implies

操作前

p=(-1:1/4,1:1/2,3:1/4)

操作後

1/4+1/2+1/4=1

條件:無

規則:work · 依賴:G1, work

葉節點依據:work

三個非負有理質量構成完整law。

S02 · implies

操作前

F(t)=P(X\le t),\ t<-1

操作後

F(t)=0

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S01, work

葉節點依據:work

門檻在最小support左側,累積事件為空。

S03 · implies

操作前

-1\le t<1

操作後

\{X\le t\}=\{X=-1\},\ F(t)=1/4

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S02, work

葉節點依據:work

這一整段只含-1的質量,包括左端。

S04 · implies

操作前

1\le t<3

操作後

F(t)=1/4+1/2=3/4

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S03, work

葉節點依據:work

跨過1時加入其完整1/2質量。

S05 · implies

操作前

t\ge3

操作後

F(t)=1

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S04, work

葉節點依據:work

最後一個區間含所有三點。

S06 · implies

操作前

F(-1)-F(-1^-),F(1)-F(1^-),F(3)-F(3^-)

操作後

(1/4,1/2,1/4)

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S05, work

葉節點依據:work

三個jump分別回復原PMF。

S07 · implies

操作前

0\le1/4\le3/4\le1

操作後

F\text{ is nondecreasing and right-continuous}

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S06, work

葉節點依據:work

常數區間與左閉右開的接合使每個support點右連續。

S08 · implies

操作前

t<-1\text{ or }t\ge3

操作後

\lim_{t\to-\infty}F(t)=0,\quad\lim_{t\to\infty}F(t)=1

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S07, work

葉節點依據:work

左右尾為恆0與恆1,端點極限因此完成。

局部子步與引理

本稿無局部子步。

逐步反向審查

  • S08 · premise_audit · G1, S07, work — 全實軸四段已覆蓋,非只測三個t值。
  • S07 · premise_audit · G1, S06, work — 跳躍允許不連續;右連續不等於雙側連續。
  • S06 · premise_audit · G1, S05, work — 左極限依前一段,不能以右值相減。
  • S05 · premise_audit · G1, S04, work — t=3必須在此段而不是前段。
  • S04 · premise_audit · G1, S03, work — CDF為3/4,不是單點P(X=1)=1/2。
  • S03 · premise_audit · G1, S02, work — 不能在t=-1用左極限0代替函數值。
  • S02 · premise_audit · G1, S01, work — t=-1不屬此區間,因定義包含等號。
  • S01 · premise_audit · G1, work — support互異,沒有重複質量須合併。

錯誤控制與反例

端點

四段使用左閉右開,最右段含3。

CDF與PMF

用相鄰累積值之差還原點質量。

  • F(1)=1/2。 → reject — 還須包含-1的1/4質量,故為3/4。
  • F(-1)=0。 → reject — 事件使用≤,因此包含-1。
  • 此CDF在1連續。 → reject — 左右差1/2,只有右連續。

結論與限制

CDF四段依序為0、1/4、3/4、1,三個jump正好是原質量。

    驗證及來源綁定

    2 個本稿宣告算術檢查;只支持所列算式。

    • source commit: b1b2f1dcf8c50d67a93fe52d95f8eef7b3abba9f
    • adopted source SHA-256: 1df2921a8fc4b01d41e743dfcb4bed7628ea9a2b4e9edb112f1cbe3af187c073
    • original source SHA-256: 48d250722a2d877fdc939dece0ff74b714aaa7b3d447e8ea86c8f60e1ca87802
    • Lean: NOT_RUN · independent AI: SCOPED_LEAD_AND_BILINGUAL_CONTEXT_REVIEW

    同源完整 JSON(含公式、AST、反控制與修訂記錄)