N维随机向量如果服从多变量正态分布,必须满足下面的三个等价条件:
任何线性组合服从正态分布。
存在随机向量( 它的每个元素服从独立标准正态分布),向量
及
矩阵
满足
.
存在和一个对称正定阵
满足
的特征函数
如果是非奇异的,那么该分布可以由以下的PDF来描述:
注意这里的表示协方差矩阵的行列式。
二元的情况
在二维非奇异的情况下(k = rank(Σ) = 2),向量 [X Y]′ 的概率密度函数为:
其中 ρ 是 X 与 Y 之间的相关系数, 且
。在这种情况下,