第三章-多维随机变量及其分布--习题
2019全国高校名单-热爱生命读后感
第三章 多维随机变量及其分布 习题1
§3.1
二维随机变量的概率分布
一、填空题
13
x
3
y
3
xy
,x0,y0
1.
设(
X,Y
)的分布函数为
F(x,y)
,则
其它
0,
(
X,Y
)的联合概率密度
f(x,y)
= ;
y
x
2设随机变量(
X,Y
)的分布函数为
F(x,y)A(Barctg)(Carctg)
, 则
A
=
,
23
B
= ,
C
=
,(
A0
);
3. 用
(X,Y)
的联合分布函数
F(
x,y)
表示概率
P(aXb,Yc)
=
F(b,c)F(a,c)
;
4.设
(X,Y)
在区域G上服从
均匀分布,G为
yx
及
yx
所围成的区域,
(X,Y)
的概
率密度为
xy
,x0,
y0
Ae
5. 设 (
X,Y
)
联合密度为
f(x,y)
,则系数
A
= ;
0,
其它
2
6. 设二维随机变量(
X,Y
)的联合概率密度为
f
x,y
则
P
X
Y
;
4xy,0x1,0y1
,
其它
0,
cx
2
y,x
2
y1,
7.设二维随机变量
(X,Y)
的概率密度为
f
x,y
,则c= 。
0,其它.
二、选择题
1.考虑抛掷一枚硬币和一颗骰子,用
X
表示抛掷硬币出现正面的次数,
Y
表示抛掷骰子出
现的点数,则<
br>(X,Y)
所有可能取的值为 ( )
(
A
)12对;
(
B
) 6对; (
C
) 8对; (
D
)
4对.
2.设二维随机向量(X,Y)的概率密度为
1,0x1,0y1,
f(x,y)
0,
其它,
则概率
P(X0.5,Y0.6)
( )
(
A
)0.5; (
B
) 0.3;
(
C
) 0.875; (
D
) 0.4.
(bF(
3. 设
F
分别为随机变量
X
1
和X
2
的分布函数, 为使
F(x)aF
是某
((
1<
br>x)
2
x)
1
x)与F
2
x)
一随机变量
X
的分布函数, 在下列给定的各组数值中应取( )
32221313
(A) a,b; (B) a,b; (C)
a,b; (D) a,b.
55332222
4.
设随机变量
X
i
的分布律为
X
i
1
1
4
0
1
2
1
1
4
P
i(1, 2)
,满足
P(
X
1
X
2
0)1,则P(X
1
X
2
)
(A)
(A) 0; (B) 14;
(C) 12; (D) 1.
5.
如下四个二元函数中哪个可以作为连续型随机变量的联合概率密度函数( )
cosx,x,0y1,
(A)
f
x,y
22
其它
0
1
cosx,x,0y,
(B)
f
<
br>x,y
222
其它
<
br>0
(C)
f
x,y
cosx,0x
,0y1,
其它
01
cosx,0x
,0y,
(D)f
x,y
2
其它
0
6.
设随机变量X与Y相互独立,它们的概率分布依次为
X
p
-1
12
1
12
Y
p
-1
12
1
12
则下列各式正确的是( )
(A)X=Y;
(B)P{X=Y}=0 (C)P{X=Y}=12 (D)P{X=Y}=1.
三、计算下列各题
0x1,0y1
4xy,
1.
已知随机变量
X和Y
的联合密度为
f(x,y)
,
求
X和Y
的联合
0,
其它
分布函数
F(x,y)
。
2. 一个箱子装有1
2只开关,其中2只是次品,现随机地无放回抽取两次,每次取一只,以
X和Y
分别表示第一次
和第二次取出的次品数,试写出
X和Y
的概率分布律。
2
g(x
2
y
2
)
,
0x,y
3. 给定非负函数
g(x),它满足
g(x)dx1,又设f(x,y)
x
2
y
2
,
0
0,
其它
问
f(x,y)
是否是随机变量
X和Y
的联合概率密度?说明理
由。
k
6xy
,
0x2,2y4
4. 设随机变量 (
X,Y
)
的联合密度为
(
,
fx,y)
0,
其它
求:(1)系数k;
(2)
P
X1,Y3
;
(3)
P
X1.5
;
(4)
P
XY4
。
a(1x
2
y
2
),
x
2
y
2
1
5. 设随机变量 (
X,Y
)
的联合密度为
f(x,y)
,
0,
其它
1
求 (1) 系数
a
, (2)
概率
P(X
2
Y
2
)
。
4
6.
袋中有1个红色球,2个黑色球与3个白色球,现有放回地从袋中取两次,每次取一球,
以X,Y,Z分别表示两次去求所取得的红球、黑球与白球的个数,
(1)求
PX1Z0
;
(2)求二维随机变量
X,Y
的概率分布。
§3.2 边缘分布§3.3 条件分布§3.4
随机变量的独立性
一、填空题
1. 设平面区域D由曲线
y
1
.
X,Y)
在D上均匀分布,
及直线y0,x1,xe
2所围成
(
x
则关于
X
的边缘密度在
x2
处值
为 ;
(X,Y)
2. 若的分布律为
(X,Y)
X
Y
1
2
1
16
13
2
19
3
118
,
应满足条件是
.若
X与Y
相互独立则
= ,
=
;
3. 设随机变量X和Y相互独立,且X在区间
0,2
上服
从均匀分布,Y服从参数为1的指
数分布,则
P
XY1
;
4. 设
X
1
,X
2
,
,X
n
独立同分布,都服从
N(
,
2
)
,则(
X
1
,X
2
,,X
n
)的概
率密度函数
为 ;
5.设随机变量
X
与
Y<
br>相互独立,
X:B(2,p),Y~B(3,p)
,且
P(X1)59,则
P(Y2)
,
P(XY1)
;
6.
二维离散型随机变量相互独立的充分必要条件是 。
二、选择题
1.设两随机变量
X和Y
独立同分布
P(X1)
P(Y1)12,P(X1)
P(Y1)12
,
则下列各式成立的是( )
(A)
P(XY)12
;
(B)
P(XY)1
; (C)
P(XY0)14
;
(D)
P(XY1)14
.
2.设二维随机变量
(X,Y)
的联合分布为
X
Y
0
1
0
14
a
1
b
14
并且已知事件
X0
与
XY1
相互独立,则a,b的值是()
(A)a=16,b=13; (B) a=38,b=18;
(C)a=14,b=14; (D) a=15,b=310.
1
,x
2
y
2
1
3.
设二维随机变量
X,Y
的联合概率密度为
f
x,y
,则X,Y满足
其它
0,
( )
(A)独立同分布; (B)独立不同分布;(C)不独立同分布;
(D)不独立也不同分布.
三、计算下列各题
1. 设随机变量X在1,2,3
,4四个整数中等可能取值,另一个随机变量Y在1~X中等可能取
一个整数值,求(1)
(X
,Y)
的联合分布律;(2)X,Y的边缘分布律。
2.
设二维随机变量
(X,Y)
的概率密度为
f(x,y)
6
,
x,
2
(4x
2
)(9y
2
)
y
(1)求关于
X和Y
的边缘概率密度.
(2)问
X与Y
是否独立?
2
1
xxy,0x1,0y2,
3. 设二
维随机变量
(X,Y)
的概率密度为
f
x,y
3
0,其它.
求:(1)关于X和关于
Y的边缘密度函数,并判断X与Y是否相互独立?(2)
P
XY1
。
kx(xy),0x2,xyx,
(1)4.
设二维随机变量
(X,Y)
的概率密度为
f(x,y)
0,其它
求常数
k
; (2) 求关于
X和Y
的边缘概率密度,
(3)问
X与Y
是否独立?
5. 雷达的圆形屏幕的半径为
R
,
设目标出现点
(X,Y)
在屏幕上均匀分布,(1)求
X,Y
的边
缘概率密度,(2)问
X,Y
是否独立?
Ae
y
, 0xy
6. 设二维随机变量
(X ,Y)
的概率密度为
f(x,y)
,求(1)常数
A
( 2)随
0, 其它
机变量
X,Y
的边缘密度, (3)概率
P(XY1)
。
7. 已知随机变量
X,Y
的概率分布:
X
P
1
14
0
12
1
14
Y
P
0
12
1
12
且
P(XY0)1
.(1) 求
X,Y
的联合分布,(2)问
X,Y
是否独立?为什么?
8. 设X与Y为两个相互独立的随机变量,X在区间
0,1
上 服从均匀分布,Y的概率密度
1
y2
e,
为
f
Y
y
2
0,
y0,
y0.
,求:
(1)X与Y的联合概率密度;
(2)设含有a的二次方程为
a2XaY0
,试求a有实根的概率。
四、证明题
2
1e
ax
y, x0,0y1,
设随机变量
X,Y
具有分布函数
F
x,y
1e
ax
,x0,y1,a0
,
0,其它.
证明:X与Y相互独立。
§3.5 两个随机变量函数的分布
一、填空题
1. 设
X与Y
独立同分布, 且
X
的分布律为
P(X0)0.5,P(X1)0.5
, 则随机变量
Zmax{X,Y}
的分布律为 ;
344
2. 设
X与Y
两随机变量, 且
P(X0,Y0)
=
,P(X0),P(Y0)
, 则
777
P(max(X,Y)0)
;
3. 设随机变量
X
与
Y
相互独立,且均服从区间[0, 3]上的均匀分布,则
P
max{X,Y}1
=
;
4. 若
X~N(
1
,
1
),Y ~N(
2
,
2
),相互独立,k
1
X k
2
Y服从分布为
;
22
5. 设X与Y相互独立,且分别服从参数为
1
,
2
的泊松分布,则
ZXY
服从的分布
为
。
二、选择题
1. 设随机变量X服从指数分布,则随机变量
Ymi
n
X,2
的分布函数为( )
(A)连续函数;
(B)至少有两个间断点;(C)阶梯函数;(D)恰有一个间断点.
2. 设随机变量X与Y相互独
立,且X服从标准正态分布
N
0,1
,Y的概率分布为
1
P
Y0
P
Y1
,记
F
Z
z
为随机变量
ZXY<
br>的分布函数,则函数
F
Z
z
的间
2断点个数为( )
(A)0; (B)1;
(C)2 ; (D)3.
3. 设随机变量
X与Y
相互
独立,且分别服从
N
0,1
和
N
1
,1
,则( )
11
;
(B)
P(XY1)
;
22
11
(C)
P(XY0)
; (D)
P(XY1)
.
22
(A)
P(XY0)
4
.设
f
1
x
为标准正态分布的概率密度,
f<
br>2
x
为
1,3
上均匀分
布的概率密度,若
af
x
x0
f
x
1
a0,b0
的概率密度,则
a,b
应满足( )
bfxx0
2
(A)
2a3b4<
br>; (B)
3a2b4
; (C)
ab1
;
(D)
ab2
.
5. 设X与Y相互独立,且都服从区间
0
,1
上的均匀分布,则下列4个随机变量中服从区
间或区域上的均匀分布的为(A)
(A)
X,Y
(B)X+Y
(C)
X
(D)
XY
.
2
6. 设X与Y是相
互独立的随机变量,其分布函数分别为
F
X
x
,FY
y
,则
Zmin(X,Y)
的分布函数为(
)
(A)
F
Z
z
F
X
x
; (B)
F
Z
z
F
Y
y
;
(C)
F<
br>Z
z
minF
X
x
,F
Y
y
; (D)
F
Z
z
1
1F
X
x
1F
Y
y
<
br>
.
三、计算下列各题
1. 设两个独立随机变量
X与
Y
的分布律为
P(X1)0.3,P(X3)0.7,P(Y2)0.6
,
P(X4)0.4,求(1)ZXY的分布律,(2)WXY的分布律.
2. 设
X,Y
独立,
X~N(,
2
),Y在[,]
服从均匀分布,
ZX
Y,求Z
的概率密度.(用
标准正态分布函数
(x)
表示)。
22
3.设随机变量
X,Y
相互独立,且
X~N(
1
,
1
),Y:N(
2
,
2
)
求
XY
的概率密度。
1
2
(x
2
y
2
)
e
4.
已知随机变量
(X,Y)
服从二维正态分布,
其联合密度为
f(x,y)
,
2
1
x, y
,
求随机变量
Z(X
2
Y
2
)
的概率密度函数。
3
5. 已知随机变量X与Y相互独立,且都服从
0,a
区间上的均匀分布,求
Z
X
密度函数。
0x1,
0yx
3x,
6.
设随机变量
(X,Y)
的联合概率密度
f(x,y)
,
0,
其它
1
Y
的概率
求
ZXY
的概率密度。
.
7. 设随机变量
X
与
Y
相互独立,
X
的概率分布为
P
Xi
度为f
Y
y
1
i
1,0,1
,
Y
的概率密
3
10y1,记
ZXY
0其它
(1)求
P
Z
1
X0
(2)求
Z
的概率密度。
2
8. 设二维变量
(x,y)
的概率密度为
0x1,0y1
2xy
f(x,y)
其他
0
(I)
求
P{X2Y}
;
(II)
求
zXY
的概率密度。
9. 假设电路装有三个同种电器元件,其状况相互独立,且无故障工作时间都服从参数
为
的
指数分布,当三个元件都无故障时,电路正常工作,否则整个电路不正常工作.
试求电路正
常工作时间T的概率分布。
1
2
,1
x0
1
10.
随机变量x的概率密度为
f
x
x
,0x2令YX
2
,
F
x,y
为二维随机变
4
0,其
他
量(X, Y)的分布函数,
(Ⅰ)求Y的概率密度
fY
y
;(Ⅱ)
F
1
,4
。
2
te
t
,t0,
11. 某种商品一周的需求量是一个随机变
量,其概率密度为
f
t
0,t0.
设各周的需求量是相互独立的,求(1)两周;(2)三周的需求量的概率密度。