多维随机变量及其概率分布
汤姆叔叔的小屋读后感-杭州会计证
.
第三章 多维随机变量及其概率分布
【内容提要】
一、二维随机变量及其分布函数
【定义】设
XX(
),YY
(
)
是定义于随机试验
E
的样本空间
上的两个
随机变量,则称
(X,Y)
为二维随机变量,称
F(x,y)P
X(
)x,Y(
)y
为其联合分布函
数,而称:
F
1
(x)P
X(
)x
及
F
2
(y)P
Y(
)y
分别为
X,Y
的边缘分布函数。
二维随机变量
(X,Y
)
的联合分布函数
F(x,y)
具有如下性质:
⑴.非负性:
x,yR
,有
0F(x,y)1
;
⑵.规范性:
x,yR
,有
F(x,)F(,y)0,F(,)1
;
⑶.单调性: 当
x(或y)
固定不变时,
F(x,y)
是
y(或x)
的单增函数;
⑷.右连续性:
x,yR
,有
F(x0,y0)F(x,y)
;
⑸.相容性:
x,yR
,有
F(x,)F
1
(
x),F(,y)F
2
(y)
;
⑹.特殊概率:
若
x
1
x
2
,y
1
y
2
,则
P(x
1
Xx
2
,y
1
Yy
2<
br>)F(x
2
,y
2
)F(x
1
,y
2<
br>)F(x
2
,y
1
)F(x
1
,y
1<
br>)0
。
二、二维离散型随机变量
1.二维离散型随机变量及其概率分布律
若二维随机变量
(X,Y)
的一切可能取值为离散值
(x
i
,y
j
)R
,其中
i,j1,2,...
,且取到这些值的概率
p
(
x
i
,
y
j
)
P
(
Xx
i
,
Yy
j
)
0,
i
,
j
1,2,...
满足
1i,j
2
p(x
i
,y
j
)1
,则称
(X,Y
)
为二维
离散型随机变量,而称
p(x
i
,y
j
)
i,j1
为其联合概率分布律,记为:
(X,Y):p(x
i
,y
j
),i,j1,2,...
。
⑴.
X,Y
的边缘概率分布律:
X
:
p
1
(x
i
)P(Xx
i
)
p(x
i
,y
j
),Y
:
p
2
(y
j
)P(Y
y
i
)
p(x
i
,y
j
)
;
1j1i
⑵.
X,Y
的条件概率分布律:
Y
Xx
i
:
p
YX
(y
j
x
i<
br>)
p(x
i
,y
j
)
p
1
(x<
br>i
)
,
X
Yy
j
:
p
XY
(x
i
y
j
)
p(x
i
,y
j
)
p
2
(y
j
)
;
⑶.
X与Y
的相互独立
i,j1,恒有p(x
i
,y
j
)p
1
(x
i
)p
2
(y
j
)
。
二维离散型随机变量
(X,Y)
的联合分布律及其边缘分布律也可用下表来表示:
.
.
X
x
1
x
2
Y
y
1
p(x
1
,y
1
)
y
2
p(x
1
,y
2
)
p(x
2
,y
2
)
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
y
n
p(x
1
,y
n
)
p(x
2
,y
n
)
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
ggg
P(X)
p
1
(x
1
)
p
1
(x
2
)
p(x
2
,y
1
)
ggg
x
m
ggg
p(x
m
,y
1
)
ggg
p(x
m
,y
2
)
ggg
p(x
m
,y
n
)
ggg
p
1
(x
m
)
ggg
ggg
p
2
(y
1
)
ggg
p
2
(y
2
)
ggg
p
2
(y
n
)
ggg
P(Y)
1
设
DR为平面区域,则二维离散型随机变量
(X,Y)
的联合分布函数及其取值落在
D<
br>内的概率为:
2
F(x,y)P
Xx,Yy
2.常用二维离散型分布
x
i
x,y
j
y
p(x
i
,y
j
)
,
P
(X,Y)D
p(x
i
,y
j
)
。
(x
i
,y
j
)D
⑴.三项式分布:设n1
为自然数,
0p
1
,p
2
p
1p
2
1
为常数,则三项式分布的联合分布律为:
n!p
1
i
p
2
j
(1p
1
p
2
)<
br>nij
P(Xi,Yj)
,其中
0i,jijn
,
i!j!(nij)!
而其边缘分布律、条件分布律为:
n!p
1<
br>i
p
2
j
(1p
1
p
2
)nij
ii
C
n
p
1
(1p
1
)
ni
,
P(Xi)
i!j!(nij)!0jni
n!p
1
i
p
2
j
(1p<
br>1
p
2
)
nij
C
n
j
p
2
j
(1p
2
)
nj
,
P(Yj)
i!j!(nij)!
0inj
P(YjXi)
p
P(Xi,Yj)
j
C
n
j
i
p
12
(1p
12
)
nij
,其中
0p
12
2
1
,
1p
1
P(Xi)
P(XiYj)
p
1
P(Xi,Yj)
iinij
0p1
。
Cn
p(1p)
,其中
21
j2121
1p
2P(Yj)
⑵.二维超几何分布: 设
1n,M
1
,M
2<
br>N
为自然数,则二维超几何分布的联合分布律为:
P(Xi,Yj)
ijnij
C
M
CC
MNM
1
M
212
n
C
N
,其中
0i,jijn
;
而其边缘分布律、条件分布律为:
.
.
P(
Xi)
0jni
ijnij
C
M
CCMNM
1
M
212
n
C
N
ijnij
C
M
CC
MNM
1
M
212
n
C
N
ini
C
M
C
NM
11n
C
N
jnj
C
M
C
NM
22<
br>n
C
N
,
P(Yj)
0inj
,
jnijP(Xi,Yj)
C
M
2
C
NM
1
M
2
P(YjXi)
,
ni
P(X
i)C
NM
1
inij
P(Xi,Yj)
C
M<
br>1
C
NM
1
M
2
P(XiYj)
。
nj
P(Yj)C
NM
2
⑶.二维
Poisson
分布: 设
1
,
2
0
为常数,则二维
Poisson
分布的联合分布律为:
1
j
2
ij
(
1
2
)
e,
若
0ji
P(Xi,Yj)
j!(ij)!
,
其它
0,
而其边缘分布律、条件分布律为:
P(Xi)
0ji
1
j
2
ij
j!(ij)!
e
(
1
2
)
(
1
2
)
i
(
1
2
)
e
,
i!
P(Yj)
ji
1
j
2
ij
j!(ij)!
e
(
1
2
)
1
j
j!e
1
,
P(YjXi)
1
P(Xi,Yj)
1
,
C
i
j
p
1
j
(1p
1
)<
br>ij
,其中
0p
1
1
2
P(Xi)
2
ij
2
P(Xi,Yj)
e
。
P(XiYj)
P(Yj)(ij)!
三、二维连续型随机变量
1.二维连续型随机变量及其概率密度函数
若二维随机变量
(X,Y)
的
一切可能取值充满了某一平面区域,且存在一个函数
p(x,y)0
,使其
x
y
联合分布函数可表为
F
(
x
,
y)
P
Xx
,
Yy
p
(
u
,
v
)
dudv
,
且
p(x,y)dxdy
1
,则
称
(X,Y)
为二维连续型随机变量,而称
p(x,y)
为其联合密度函数,记
为
(X,Y):p(x,y)
。
设
DR
为平面区域,则二
维连续型随机变量
(X,Y)
的联合分布函数、联合密度函数满足:
2
<
br>2
F
F(x,y)P
Xx,Yy
p(u,v)dudv,p(x,y)
,而
(X,Y)
的取值落在<
br>D
内的
xy
xy
.
.
概率为
P
(
X
,
Y
)
D
2.常用二维连续型分布
p
(
x
,
y
)
dxdy
。
D
1
S(D)
,
若
(x,y)D<
br>⑴.均匀
U(D)
:
p(x,y)
,其中
0
S(D)
平面区域
D
的面积;
若
(x,y)D
0,
⑵.二维指数分布
e(r,
,
)
:二维指数分布的联合分布为:
x
y(
x
yr
xy)
,
若<
br>x,y0
1eee
,
F(x,y)
其它
0,
(
x
yr
xy)
(1r
x)(1r
<
br>y)re,
若
x,y0
F
,
p(x,y)
xy
0,
其它
2其中
1
,
2
0及0r1
为常数,而
其边缘分布及条件分布为:
x
x
1
e,
若
x0
e,
若
x0
,
X
:
F
1
(x)F(x,)
,p
1
(x)F
1
(x)
其它其它
0,
0,
y
y
1e,
若
x0
e,
若
y0
,
Y
:
F
2
(y)F(,y)
,p
2
(y)F
2
(y)
其它其它<
br>
0,
0,
y(1r
x)
(1r
x)(1r
y
)re,
若
x,y0
p(x,y)
Y
,
:
p
YX
(x,y)
Xx
p
1<
br>(x)
0,
其它
(1
r
x)(1r
y)r
e
<
br>x(1r
y)
,
若
x,y0
p(x,y)
X
。
:
p
XY
(x,y)
Yy
p
2
(y)
0,
其它
⑶.二维
分布: 其联合密度、边缘密度及条件密度分别为(其中
,
<
br>,
0
均为常数)
y
1
(xy)
1
e
x
,
若
0yx
(X,Y)
:
p
(x,y)
(
)(
)
,
其它
0,
x
1
e
x
,
若x0
X
:
p
1
(x)
<
br>p(x,y)dy
(
)
,
若
x0
0,
.
.
1
y
ye,
若
y0
Y
:
p
2
(y)
p(x,y)dx
(
)
,
若
y0
0,
1
(xy)
(xy)e,
若
0
yx
p(x,y)
X
,
:
p
YX
(
x,y)
(
)
Yy
p
2
(y
)
其它
0,
(
<
br>)y
1
(xy)
1
,
若
0yx
1
p(x,y)
Y
x
:
p
YX
(x,y)
(
)
(
)
。
Xx
p
1
(x)
其它
0,
⑷.二维正态分布
N(
1
,
2
,r,
1
,
2
)
:二
维正态分布的联合密度为:
22
p(x,y)
1
2
1
2
x
1
2
x
1
y
2
y
2
2
1
exp
()2r()()()
,
2
2
1
2
2
2(1r)
1
1r
其中
1
,
2
,r,
1
,
2
R为常数,且r1,而
1,
2
0
,而其边缘分布及条件分布为:
X
:p
1
(x)
Y
:
p
2
(y)<
br>
(x
1
)
2
1
2
p(x,y)dyexp
,即
X:N(
1
,
1
)
,
2<
br>2
1
2
1
(
y
2
)
2
1
2
p(x,y)dx
exp
,即
Y:N(
2
,
2
)
,
2
2
2
2
2
y
r
1
(x
)
2
2211
p(x,y)1
Y
:
p
YX
(x,y)exp
,
22
Xx
2
p
1
(x)2(1r)
2
2
(1r)
2
即<
br>Y
2
:
N
2<
br>r
2
(x
1
),(1r
2
)
2
。
Xx
1
四、二维随机变量函数的分布
设
(X,Y)
为二维随机变量,而
f(x,y)
为连续的确定型函数。
i,j1
,则
Zf(X,Y)
的分布律为: ⑴.若
(X,Y)
为离散型随机变量,且
(X,Y):p(x
i
,y
j
),<
br>Z
:
g(z
k
)P(Zz
k
)
f(x
i
,y
j
)z
k
p(x
i
,
y
j
)
;
⑵.若
(X,Y)
为连续型随机变量,且
(X,Y):p(x,y)
,则
Zf(X,Y)
的概率密度函数为:
dd
Z
:
g(z)
P(Zz)
p(x,y)dxdy
;
dzdz
f(x,y)z
.
.
⑶.若连续型随机变量
X
1
,X
2,...,X
n
独立,且具有相同的分布函数为
F(x)
,将
X
1
,X
2
,...,X
n
按其取
值由小到大的顺序重新排为
X
1
X
2
X
n
,称
X
1
,X
2
,,X
n
为
X
1
,X
2
,...,X
n
的顺序统计
量,则第
k
个顺序统计量
X
k
的分布函数为(其中
f(x)F
(x)
为
X
k
的密度,
1kn
): <
br>k
X
k
:
F
k
(x)kC
n<
br>
F(x)
0
u
k1
(1u)
nk
du
,特别:
min
X
k
X
1
:
F
1
(x)1
<
br>1F(x)
n
1kn
。
n<
br>
max
X
k
Xn
:
F
n
(x)
F(x)
1
kn
五、
m
维随机变量及其分布
【定义】设
X
k
X
k
(
),
k
1,2,...,
m
是定义于随机试验
E
的样本空间
上的
m
个随
机变量,则称
X(X
1
,X
2
,...,X
m
)
为
m
维随机变量,而称
F(x)P
X
1
x
1
,X
2
x
2
,...,X
m
x
m
为其联合
概率分布函数;
m
维
随机变量
X(X
1
,X
2
,...,X
m
)也可分离散型与连续型,也有边缘分布、条
件分布等概念。常用
n
维随机变量的分
布有:
1.
m
维多项式分布:设
m,n1
为自然数,
0
p
1
,p
2
,...,p
m
p
1
p
2
p
m
1
为常数,则
m
维
多
项式分布的联合分布律为(其中
0x
1
,x
2
,,x
m
x
1
x
2
x
m
n
为
整数):
x
m
x
2
n!p
1
x
1
p
2
p
m
(1p
1
p
2
p
m
)
nx
1
x
2
x
m
P(X
1
x
1
,X
2
x
2
,...,X
m
x
m
)
,
x
1
!x
2
!x
m
!(nx
1
x
2
x
m
)!
其边缘分布律、条件分布律仍为多项式分布。
2.
m
维超几何分布: 设
1m,n,M
1
,M
2
,...,M
m
M
1
M
2
Mm
N
为自然数,则
m
维超几何
分布的联合分布律为(其中0x
1
,x
2
,,x
m
x
1
x
2
x
m
n
为整数):
12m
1
P(X
1
x
1
,X
2
x
2
,...,X
m
x
m
)C
M
C
M
2
2
C
M
m
m
CNM
C
N
,
11
M
2
Mm
xx
xnxxx
n
其边缘分布律、条件分布律仍为超几
何分布。
3.
m
维均匀分布: 设
DR
为
m
维
空间区域,且其体积
0V(D)
,则
D
内
m
维均匀
分布的
联合密度为(其中
0x
1
,x
2
,,xm
x
1
x
2
x
m
n
为整数):
m
1V(D),
若
(x
1
,x
2
,...,x
m
)D
p(x
1
,x
2
,...,x
m
)
。
若
(
x
1
,x
2
,...,x
m
)D
<
br>0,
m
4.
m
维正态分布: 设
(<
br>
1
,
2
,...,
m
)R
为
m
维常向量,
ij
mm
为正定矩阵,
为
的
m行列式,
m
维正态随机变量
X(X
1
,X
2
,...,X
m
)
在
x(x
1
,x
2
,
...,x
m
)R
处的联合密度为:
.
.
p(x)
1
(2
)
m2
1
exp
(x
)
1
(x
)
,正态随机变量的边缘分布、条件分布及其线性<
br>
2
变换仍服从正态分布,且
X
1
,X
2
,...,X
m
相互独立
为对角阵。
【第三章作业】
1、现有10件产品,其中6件为正品,4件为次品,从中随机抽取两次产品,每次取一件,令
1,
若第一次取到正品
1,
若第二次取到正品<
br>X
,
Y
,
0,
若第一
次取到次品
0,
若第二次取到次品
在放回抽样与不放回抽样下
分别求
(X,Y)
的联合分布律及边缘分布律。
解:由题意知
(X,Y)
的联合分布律及边缘分布律分别为:
放回抽样场合
不放回抽样场合
X
Y
0
1
0 1
P(X)
25
35
X
Y
0
1
0 1
P(X)
25
35
425
625
25
625
925
35
215
415
25
415
515
35
P(Y)
1
P(Y)
1
2、现有10件产品,其中5件为一级品,2件为二
级品,其余为废品,从中不放回地随机抽取3件产
品,用
X,Y
分别表示所取产品中的
一、二级产品的数目, 求
(X,Y)
的联合分布律及边缘分布律。
ij3ij
3
C
10
,其中0i,j,ij3
,故其联合
解:由题意知<
br>(X,Y)
的联合分布律
P(Xi,Yj)C
5
C
2<
br>C
3
分布律及边缘分布律分别如下表所示:
X
Y
0
1120
15120
30120
10120
1
6120
30120
20120
2
3120
5120
P(X)
112
0
1
2
3
512
512
112
0
0
0
.
.
P(Y)
715
715
115
1
3、已知
(X,Y)
的边
缘分布律如下,且
P(XY0)1
,求其联合分布律及
P(XY)
。
X
P(X)
1
14
0
24
1
14
Y
P(Y)
0
12
1
12
解:由题意知
(X,Y)
的联合分布律如下表所示:
X
Y
0
14
1
0
12
P(X)
14
24
14
1
0
0
14
12
1
P(Y)
0
12
1
且
P(XY)P(X0,Y0)P(X1,Y1)0
。
(x2y)
Ae,
若
x,y0
4、设
(X
,Y)
的联合密度函数为
f(x,y)
,求常数
A
、<
br>(X,Y)
的边缘密度及
其它
0,
概率
P(0X2,0Y3),P(X2Y1),P(XY)
。
解:由联合密度函数的性质有:
1
X
:
f
1
(x)
f(x,y)dxdy
A
e
x
dx
e
2y
dyA2<
br>,故
A2
,且
00
<
br>
x
e,
若
x0
,
f
(x,y)dy
0,
若
x0
2y
,
若
y0
2e
,
f(x,y)dx
若
y0
0,
Y
:
f
2
(y)
P(0X2,0Y3)2
P(X2Y1)2
2
0
edx
e
2y
dy(1e
2)(1e
3
)0.86252
,
0
x
3x2y1
e
(x2y)
dxdy2
d
x
0
y
1(1x)2
0
e
(x2y)
dy12e
1
0.26424
,
P(X
Y)2
xy
(x2y)(x2y)
edxdy2dyedx123
13
。
00
.
.
2
x
xy3,
若
0x1,0y2
5、设(X,Y)
的联合密度函数为
f(x,y)
,求
(X,Y)
的边缘密度
其它
0,
及概率
P(X0.5Y
0.5)
。
解:由题设知:
X
:
f
1
(x)
2
0
2
3
x(3x1),若
0x1
f(x,y)dy
,
0,
其它
1
1
6
(y2),
若0y2
Y
:
f
2
(y)
f(x,y)dy
,
0
0,
其它
<
br>2
P(X0.5,Y0.5)
2
0
dx
0
(3xxy)dy
5
P(X0.5Y0.5)
。
0.5
P(Y0.5)36
(y2)dy
0
0.50.5
y
e,若
0xy
6、设
(X,Y)
的联合密度为
f(x,y)<
br>
,求其边缘密度及概率
P(X2,Y4)
。
其它
<
br>
0,
解:由题设知:
X
:
f
1
(x)<
br>
e
y
dye
x
,
若
x0
,
f(x,y)dy
x
若
x0
0,
Y:
f
2
(y)
ye
y
dxye
y
,
若
y0
,
f(x,y)dx
0
若
y0
0,
P(X2,Y4)
4
2
e
dy
dx
(y2)e
y
dy(1y)ey
22
y
y4
4
2
e
2
3
e
4
0.08039
。
7、两人约定于某日的
12:00到
13:00
在指定地点会面,约定先到者最多等候
20
分钟,假设两人
行动
独立且在
12:00
到
13:00
内任一时刻到达指定地点的可
能性相同,求他们能会面的概率。
解:用
X,Y
分别表示两人到达指定地点的时间(
从
12:00
算起的分钟数),则由题设知
(X,Y)
在平面区域
13600,
若
(x,y)D
,从
D
(x,y)0x,y60
上均匀分布,故其联合密度为
f(x,y)
若
(x,y)D
0,
而他们能会面的概率为<
br>P(XY20)
xy20
f(x,y)dxdy1(
40
2
5
)
。
609
8、设
X,Y
独立,且其边缘分布为
P(X1)P(Y1)12
,求
(X,Y)
的联合分布及
P(XY)
、
P(XY1)
、
P(XY0)
。
.
.
解:由题设知
(X,Y)
的联
合分布
P(Xi,Yj)P(Xi)P(Yj)14,其中i,j1
,且
P(XY)P(XY1)P(X1,Y1)P(X1,Y1)12
,
P(XY0)P(X1,Y1)P(X1,Y1)12
。
9
、设
X
1
,X
2
,X
3
,X
4
相
互独立,且其边缘分布为
P(X
i
0)0.6,P(X
i
1)
0.4,i1,2,3,4
,求行
列式
X
X
1
X3
X
2
X
4
的分布。
解:令
p(x
1
x
2
x
3
x
4
)P(X
1
x
1
,X
2
x
2
,X
3
x
3
,X
4
x
4
)
1i4
P(X<
br>i
x
i
)
,则由题设知
X
X
1
X
3
X
2
X
4
X
1
X
4X
2
X
3
有3个可能的取值
0,1
,且
P(X1)p(1110)p(0110)p(0111)0.6
2
04
2
20.604
3
0.1344
,
P(X1)p
(1101)p(1001)p(1011)0.6
2
04
2
2
0.604
3
0.1344
,
P(X0)1P(X1)P(X1)0.7312
。
0,
若
XY
10、设
(X,Y)
在区域
D<
br>
(x,y)0x2,0y1
上均匀分布,求随机变量
U
与
1,
若
XY
0,
若
X2Y
V
的联合分布。
<
br>1,
若
X2Y
解:由题设知
(U,V)
的联合分布为: <
br>若
(i,j)(0,0)
P(XY)14,
若
(i,j)(0,1)
P()0,
。
P(Ui,
Vj)
P(YX2Y)14,
若
(i,j)(1,
0)
若
(i,j)(1,1)
P(X2Y)1
2,
4xy,
若
0x,y1
12、设
(X
,Y)
的联合密度为
f(x,y)
,求其边缘密度。
其它
0,
解:由题设知其边缘密度为:
.
.
X
:
f
1
(x)
1
4xydy2x,
若0x1
,
f(x,y)dy
0
其它
0,
1
4xydx2y,
若
0y1
。
f(x,y)dx
0
其它
0,
Y
:
f
2
(y)
y
1,
若
0x1
Ae,
若
y0
13、设
X,Y
独立,且
X
:
f
1
(x
)
,求常数
A
及随
,Y
:
f
2
(y)
若
y0
0,
0,<
br>其它
机变量
Z2XY
的概率密度。
解:由题设知A1
,而
Z2XY
的概率密度
g(t)
为:
d
t2x
d
f(x)f
(t2x)dx
f(x)dxf(y)dy
g(t)
f
1
(x)f
2
(y)dxdy
22
1
1
dt
dt
2xyt
f
2
(t2x)dx
0
1
1
t<
br>2
t2
0,
若
t0
<
br>
1
t
1
f
2
(y)dy
<
br>e
y
dy(1e
t
),
若
0t2
。
0
2
2
1
t
1
e
y
dy(e
2t
e
t
),若
t2
2
t2
2
g(t)
0
2
x
3
y
)
,求
4
t
14、设
(X,Y)
的联合分布函数为<
br>F
(
x
,
y
)
A
(
B
arctan)(
C
arctan
⑴.常数
A,B,C
;
⑵.
(X,Y)
的联合密度及边缘密度;
.
.
⑶.
P(X3),P(Y4),P(X3,Y4)
;
⑷.判断
X,Y
是否相互独立。
解:
⑴.由联合分布函数的性质知,常数
A,B,C
满足:
0F(x,
)A(C
2)
Barctan(x3)
1
A,BC
2
2
0F(,y)A(B
2)Carctan(y4)
1
x
y
F(x,y
)(arctan)(arctan)
2
1F(,)A(B
2)(C
2)
2324
⑵.
(X,Y)
的联合密度及边缘分布、边缘密度分别为:
2
F12
f(x,y)
222
xy
(x9)(y16)
1
x3
F
1
(x)F(x,)(arctan),f
1
(x)F
1
(x)
;
2
23
(x9)
4
F(y)F(,y)
1
(
arctan
y
),f(y)F
(
y)
222
24
(y
2
16)
1
3
P(X3)F(3)(arctan1
)
1
24
1
3
⑶.
P(Y4)F
2
(4)(arctan1)
;
24
P(X3,Y4)F(3
,4)
1
2
(
arctan1)(
ar
ctan1)
9
2216
⑷.由于
f(x
,y)f
1
(x)f
2
(y)
12
,故
X,Y
相互独立。
222
(x9)(y16)
0.5x0.5
y0.5(xy)
1eee,
若
x,y0
15、设
(X,Y)
的联合分布函数为
F(x,y)
,求
其它
0,
⑴.
(X,Y)
的边缘分布;
⑵.
(X,Y)
的联合密度及边缘密度;
⑶.判断
X,Y
是否相互独立;
⑷.
P(X100,Y100)
。
解: 由题设知:
⑴.
F
1
(x)F(x,)1e
0.5x
,F
2
(y
)F(,y)1e
0.5y
,x,y0
;
0
.25e
⑵.
f(x,y)F
xy
0.5(xy)
,f
1
(x)F
1
(x)0.5e
0.5x
,f2
(y)F
2
(y)0.5e
0.5y
,x,
y0
;
0.5(xy)
⑶.由于
f(x,y)f
1
(x)f
2
(y)0.25e
,故
X,Y
相互独立;
.
.
100
⑷.
P(X100,Y100
)
1F3.7210
44
。
1
(100)<
br>
1F
2
(100)
e
16、设
X
,Y
相互独立,且
X:e(3),Y:e(4)
,求
⑴.
(X,Y)
的联合密度及边缘密度;
⑵.
P(X1,Y1)
;
⑶.
P
(X,Y)D<
br>
,其中
D(x,y)3x4y3,x,y0
。
解:
由题设知:
(3x4y)
,f
1
(x)3e
3x
,f
2
(y)4e
4y
,x,y0
;
⑴.
f(x,y)12e
⑵.
P(X1,Y1)(1e)(1e)0.
93281
;
⑶.
P
(X,Y)D
34
D
f(x,y)dxdy12
dx
0
1
3
(1x)
4
0
e
(3x4y
)
dy14e
3
0.80085
。
17、设
P(X0,Y0)
解: 由题设知:
34
,P(X0)P(Y0)
,求
P
max(X,Y)0
及P
min(X,Y)0
。
77
p
1
P(X0,Y0)37
p
2
P(X0,Y0)P(X0)P(X0,Y0)17
,故
p
3
P(X0,Y0)P(Y0)P(X0,Y0)17<
br>
p
4
P(X0,Y0)1(p
1<
br>p
2
p
3
)27
P
max(X,Y)0
p
1
p
2
p
357,P
min(X,Y)0
p
2
p3
p
4
47
。
3x,
若<
br>0yx1
18、设
(X,Y)
的联合密度为
f(x,y)
,求
ZXY
的密度函数。
0,
其它
解:
由题设知
ZXY
的分布函数与密度函数分别为:
G
(<
br>t
)
P
(
XYt
)
xyt
f
(
x
,
y
)
dxdy
dy
ty
f
(
x
,
y
)
dx
,
g(t)G
(t)
3
1t
2
3(ty)dy(1
t),
若
t(0,1)
0
2
f(ty,y
)dy
。
0,
若
t(0,1)
.