Per ricavare la distribuzione di Student consideriamo una
variabile aleatoria y distribuita secondo una distribuzione normale standard, e una
variabile x, indipendente da y,
avente una distribuzione 2 con n
gradi di libertà.
Siamo allora interessati a studiare il comportamento della nuova
variabile t definita come:
Questa nuova variabile obbedisce alla distribuzione di Student
dove la funzione è così definita:
Questa distribuzione presenta due comportamenti differenti a
seconda del valore di n: per piccoli valori di n
essa approssima la distribuzione di Cauchy,
mentre per n grandi approssima la normale.
Generalmente questa distribuzione viene adoperata quando il
numero di valori cosiderati è piccolo (n piccolo),
quando si studiano eventi molto distanti dal valor medio o quando
si verificano entrambe le situazioni.
Infine si noti che gli unici momenti finiti della distribuzione di Student sono quelli di ordine minore di n. In particolare tutti i momenti di ordine dispari sono nulli in virtù della simmetria della distribuzione, mentre tutti quelli di ordine pari superiore ad n sono infiniti.
Esempio
Consideriamo una variabile aleatoria distribuita
normalmente: siano
le sue realizzazioni in n prove.
Introduciamo la seguente variabile aleatoria
dove è la media calcolata sugli n valori ottenuti
e è il quadrato della deviazione standard nella sua forma "migliorata"
La nuova variabile t così definita obbedisce alla distribuzione di Student.
Principali distribuzioni continue