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——一维随机变量函数的分布* W6 u% l. ^! {: m5 _
% h6 C/ D* K i0 W- V
随机变量函数的定义:设是一个定义于的函数(一般为连续函数),随机变量X的函数是指这样的一个随机变量Y:当X取值x时,它取值,记作3 z8 b: ]! e/ O* @0 h
一、离散型:当X为离散型随机变量时,已知X的分布律,求的布律.& A5 G, B+ ~8 ~! K
设,则的分布律为:' s' n- T' u. H0 q1 y9 }; g4 L
" T( T9 h1 J. @% ~, l) l/ g
注:取相同值对应的那些概率应合并相加 p# `8 \+ l& j% g6 H
二、连续型:当为连续随机变量时,已知X的概率密度,求的概率密度. 为求的概率密度,通常先求它的分布函数(即分布函数法) W9 q/ W& x$ m$ d( x1 W
设的概率密度为,则的分布函数为:
; u9 g; P1 `5 {5 g( a6 s8 Y5 K 对,
( o% c7 h& w( f) p4 g. S 其中是与相等的随机事件,而是实数轴上某个集合(通常可以表示为一个区间或若干区间的并集).# ~8 [( Q2 T0 m% g
注:1.如果,当时,,特别,.) S* p; K- L. h8 K+ k; H
2.通常连续型随机变量的概率密度是分段函数大学考研,所以用分布函数法的时候,最重要的是讨论各种情况.
2 E0 P% ?% [/ Z9 U" u( v% |4 q0 }6 z. p
- \5 {( X9 d1 B! c5 k/ X6 b$ U 【例1】设的分布律为:% a1 c) u. B, S% l# N# U9 k
% _: W, `+ D0 \$ O7 _
求的分布律." Z$ l8 \5 Y. k* M) N
6 l8 ]0 y$ h* j$ B
! J- c* L& V) v# l: Z1 r" W) V4 } 【解析】
- g& _# K; N7 f: _( ~# D, f' _+ u" m
【例2】设随机变量X的概率密度为 F(x)是X的分布函数.求随机变量Y=F(X)的分布函数.. w$ _: r. o$ i/ [! T
【解析】本题主要考查一维连续型随机变量大学考研函数的分布,我们用分布函数法进行讨论.
6 ~5 t4 L7 z! }# Q, r) X 易见,当x<1时,F(x)=0;
( F! m9 C7 v. P/ a# O' u% o 当x>8时,F(x)=1.2 i1 i; i& F# c$ X1 f3 Q" G
对于x∈[1,8],有
! \( _: ]4 W% Q, I 设G(y)是随机变量Y=F(X)的分布函数.显然,当y≤0时,G(y)=0;当y≥1时,G(y)=1.
0 {6 ]! L6 H7 \, Q5 A0 L: m9 x 对于y∈(0,1),有3 p' L+ I- ~7 g5 ^: c5 r& K
+ a# P9 `) Z7 I
=P{X≤(y+1)3}=F[(y+1)3]=y.* a) r5 c" q% m) a: @" w6 R- C
于是,Y=F(X)的分布函数为6 n' Z' R7 T. v0 U1 A
/ L0 e9 k& |+ c2 X. X
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