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——一维随机变量函数的分布) M9 ~# x) [ I3 K7 E$ Y$ ?
" ~6 y1 F" R2 O9 V. ?$ E
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
, }8 D% a3 \& q) j! i; o, G# } 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.
% S# G o& V7 P$ N' j( O 设,则的分布律为:5 y3 ~9 a3 j6 ] c, T! ^
% _3 h8 e6 B. @- Y4 L& [
注:取相同值对应的那些概率应合并相加
' p1 Z% U" d7 i, b+ e 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)
" W0 s6 J- |" B7 j 设的概率密度为,则的分布函数为:
! I7 j$ `3 [7 ?( W4 H 对,4 n8 O6 c/ H5 M0 g0 V8 `
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).! g% w( ?8 v3 j" f) j5 q$ E' z+ I
注:1.如果,当时,,特别,.$ i& \9 ~" @' X8 x
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.
7 w0 P5 e n8 ^0 r' k$ T3 \3 g/ T
" ^! \" n* q/ ?3 g% ~! a
! ]. Q2 D3 \8 L& H8 w2 z 【例1】设的分布律为:& I) E+ @; h. b/ d, G
4 U' j# v& l! W& [6 H7 O
求的分布律.
+ }8 U" {# X) H# ^3 ~8 s, Z7 E
4 l0 U- l; T' M, V& h7 b1 | ( g; g+ n) K2 N. m: r# d
【解析】$ c& |) Z/ E( q* {
3 I: n: v$ F' q. M8 w- y, g 【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.
3 t: v7 F- Z/ O8 L( |- P8 a 【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.
! Q0 i" }# m! g7 g0 r" Q! v; ] 易见,当x<1时,F(x)=0;
$ R' T& N/ Y, n- q4 @" ? 当x>8时,F(x)=1." ^8 \7 A5 U. J% @
对于x∈[1,8],有
) M$ \. a) a; f' a* d" @; H 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.
( F, T: b2 ^& L( Y 对于y∈(0,1),有! z* K+ f$ [/ T/ e4 C& G
3 }1 P' U" r* j$ c; `/ [: Z
=P{X≤(y+1)3}=F[(y+1)3]=y.
" t1 ]" k- S/ D0 f% f2 X: S3 o" |4 l# Z4 F 于是,Y=F(X)的分布函数为
! p& P9 {8 i! ]
3 D0 u) R& H) n% q9 e4 V1 O: { |
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