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——一维随机变量函数的分布- [$ y' o) b: T$ l
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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
, _! Z" Z. L- @3 h5 W( O8 {- X 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.
* j6 n: \ z' g3 N$ x 设,则的分布律为:
; X& ?! _4 X- E; U, [
) l/ z! Z8 l7 O" o 注:取相同值对应的那些概率应合并相加
/ }5 J+ f8 e; e. w' v 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)
9 ?( ^* E( T/ u: t0 j7 i- T 设的概率密度为,则的分布函数为:3 f8 z' w) |7 ?2 X4 x0 {; z. B
对,
# u0 T7 ^% z# g/ ] 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).& I0 Q/ V$ S9 o1 ]
注:1.如果,当时,,特别,.3 Q( d4 e3 x0 i- w& N1 x* q
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.6 g9 ~4 A* U& A) {) `, }. K) ^
9 k) H7 H9 @5 _% l/ h" m
7 w$ w. ? m9 @" M7 V+ ] 【例1】设的分布律为:! T9 \( A2 ]( _5 v: E8 R
; d2 B6 v8 g3 y- g 求的分布律.; V/ Y7 z% S$ n7 t6 S
- d; s: N8 m F. y7 S- P- D, v . r% A+ a! R" p' V
【解析】3 t$ t: v- J, q/ A, ?5 M4 l
* c* g/ T7 D& p, n( _ 【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.
; I! o' H+ u7 j# K/ \ 【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.
" ^0 c7 V8 s4 f/ c" c l7 n* O 易见,当x<1时,F(x)=0;
2 r' `8 X' o4 Q1 D1 k 当x>8时,F(x)=1.
1 P5 h, \. C: e0 Q( g% ] 对于x∈[1,8],有8 I9 w4 u+ ~. i) Y, D
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.; q, N( @7 d9 J1 ~9 V
对于y∈(0,1),有; n8 \+ n0 k; o$ G" c; H2 ?
8 R0 }' N) u0 ^" @# ^& ] =P{X≤(y+1)3}=F[(y+1)3]=y.
2 l3 k3 i% e4 D9 V- Z7 n( e 于是,Y=F(X)的分布函数为
% `$ V7 r2 D2 Z! r) H4 n2 ~, H. D
& @+ h N$ P1 N# w+ b* {, Q |
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