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——一维随机变量函数的分布
& M' t- T8 d! _. \
* R+ X( c, J3 H 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# E$ c- H9 e; I* u
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.2 |6 {% n- g, K2 T
设,则的分布律为:' V, ]3 D0 c& P) N
: a4 }% q& `6 x4 v" a' h; d- Z: } 注:取相同值对应的那些概率应合并相加2 {4 B+ t& `- u# c
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)
4 ?* r k9 k/ ^2 x; D9 F" l 设的概率密度为,则的分布函数为:7 V. Q5 u2 x& ` b1 s1 Z r$ W
对,
# U0 J$ r* Y: r+ P4 K 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).
- j* c& L0 B( T Y$ ? 注:1.如果,当时,,特别,.& k, M2 E) \& }/ |: b+ t
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 _( j. `& n! w: l
: W! G9 O c# E% W- A% \
& `: n) L* ?: g8 ^# I x" U- k) D 【例1】设的分布律为:
. x. a. ]$ G- R1 t1 d+ |
. k1 k0 O6 v7 F: {* G, m1 d 求的分布律.( z& B: P2 @0 b" N1 S" x4 j) \
9 w* u- V2 U6 @; C6 p, M: {$ C0 V
& A7 E- M" R2 n W( n( S2 h 【解析】$ G6 p# B% r0 k6 [! k$ U
' Q3 N6 f+ Q1 J8 {2 [4 {4 J/ O( _: H
【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.
# O+ ?$ V0 A& `. r 【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.2 L/ `8 @: u1 @$ P
易见,当x<1时,F(x)=0;6 S3 |6 k/ i( a* c/ N$ R
当x>8时,F(x)=1.
' Q( H, h" N8 w0 q- o 对于x∈[1,8],有, r3 H2 R" h/ T
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. D# I# g) A) A
对于y∈(0,1),有
6 s4 J/ [3 C! M/ w5 w. {) J( k 7 P7 ?1 g2 @0 A. V
=P{X≤(y+1)3}=F[(y+1)3]=y.
) O8 t# n( b g+ K# b 于是,Y=F(X)的分布函数为( S, x2 d3 d, F
1 A5 ~2 v C+ T. } |
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