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——一维随机变量函数的分布
! `) Y7 S+ N, g4 Z! Z& {) `6 P/ I
9 P+ F/ D" W0 g) R' ]9 h5 Q4 T. d 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
" v7 k0 v1 Q0 b0 C0 q 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.1 C. n. u/ a" n$ G2 W
设,则的分布律为:
" y0 K1 e% S- \, d . |; J. {3 B& _. R$ E! S, R, [3 y
注:取相同值对应的那些概率应合并相加
% F( K4 R! j* S$ n* X5 Y6 J: \0 D 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)! x: l) u H3 {" U: _# `
设的概率密度为,则的分布函数为:' ?3 F3 t, f' O0 g( G. b0 u
对,4 p0 T4 X5 d" d4 R
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).
1 u0 o; v, R: W4 ?5 X 注:1.如果,当时,,特别,.4 O* C$ c4 k8 E) T! V% o0 A$ 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.. j% ~& Q. t# S) h
2 {) v u1 W i( s! P; A9 t' p$ y# t. r" ` n; n a$ S! x
【例1】设的分布律为:
. @) {1 j: V: u8 l
4 e# j, I: W. y5 W 求的分布律.
6 t' k; H+ N. \
2 [* Q( X" H# t
: P+ y( E8 o3 _2 Y 【解析】) m# C% {. o, t N' K' i
* z9 Y4 B/ V5 i, e
【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.
7 R$ A( r0 V, r2 X4 k% C 【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.
- _- P# B, u r# A 易见,当x<1时,F(x)=0;" T& G2 ?8 Q0 r, e F# d
当x>8时,F(x)=1.. G1 X" K. i; s) C4 t
对于x∈[1,8],有
1 l! P( n) B* }7 L, y0 J 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.( p7 ]$ J3 U4 S x+ ^
对于y∈(0,1),有
4 O, u; w) J% V - ]$ b: ~8 Z/ O' Z$ p
=P{X≤(y+1)3}=F[(y+1)3]=y.
, x R! w' O$ n3 s- f 于是,Y=F(X)的分布函数为
2 V; P. }( o7 P8 {2 G0 F& m! L1 K; S8 R
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