多维随机变量及其分布(四):

2023-11-18

一,二维随机变量及其分布函数

(1)二维随机变量 :设随机变量 Z,X,Y;则有 Z{ X,Y },一个随机变量是有两个随机变量决定的;

(2)联合分布函数的基本性质:

  • 单调性:F(x,y)分别对x 或y是单调不减的,即:
    对任意固定的y ,当 x1 < x2 时,有F (x1,y)<= F(x2,y);
    对任意固定的x ,当 y1 < y2 时,有F (x,y1)<= F(x, y2);

  • 有界性

  • 右连续性

  • 非负性
    (3)边缘分布函数:
    在这里插入图片描述

二,二维离散型随机变量的联合概率分布

(1)联合分布律的性质:
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(2)分布函数:即关于随机变量的的概率函数;随机变量的(x,y)值对应一个概率
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边缘分布函数:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
例:在装有10个白球,2个黑球的箱子里,任取两球,每次取一个,
问:(1)有放回 边缘分布律
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得:
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三,二维连续型随机变量的联合概率分布

(1)设(X,Y)的分布函数为 F(x,y),如果存在非负可积的二元函数 f(x,y)则,对任意实数有:
f(x,y)称为(X,Y)的联合概率密度
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(2)概密度函数 f(x,y)性质:
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例:

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求(1)常数k;(2)p{ X>Y} ;(3)P{ X+Y<1 };
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(3):边缘概率密度
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四,二维连续型随机变量的分布

(1):均匀分布
(2)二维正态分布:二维正太分布的边缘分布符合一维;
即二维可以得到边缘分布函数,但是一维正太分布不能退出二维正太分布,原因:二维中包含一个新参数一维中没有
即: ρ

五,随机变量的独立

(1)设 F(x,y),F(x),F(y)是二维随机变量(X,Y)的联合分布函数和边缘分布函数,若下式成立
则称随机变量 X 与Y相互独立
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结论:
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可以推广到n 维随机变量

例:已知联合分布律 F(X, Y),求:

(1)两个未知数应满足什么条件
(2)未知数该取什么值,X与Y相互独立
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解:由题可得联合分布律 F(x,y)和边缘分布律,如图所示:

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六,二维随机变量函数的分布

(1)设Z,X,Y为随机变量,且有 Z = g(X,Y),则Z是作为函数g(x,y)的随机变量;

例:有函数 F(X,Y)的联合分布律

求:函数 Z1=X+Y,Z2 = XY;
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解:如下图

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得随机变量 Z1的分布律:
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的随机变量 Z2的分布律:
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(2)随机变量X 和 Y 相互独立 ,且分别服从参数为 λ1λ2 的泊松分布
当 随机变量Z = X+Y ;则有泊松分布 X +Y ~P(λ1+λ2
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七,二维连续型随机变量函数的分布

(1)概率密度函数 f(z)【几何意义其实是面积】 ,是根据分布函数 F(z)【几何意义其实是曲线函数】求导得到的
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(2)卷积公式:在求相互独立的随机变量和(Z=X + Y)的概率分布函数 f(x) 时可以直接用这个公式;
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(3) 设 X ,Y相互独立,且 X和 Y 是正态分布,则 有 Z =X+Y 仍然是服从正太分布,且:
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(4)极值分布:待总结

八,二维随机变量的数学期望

(1)二维的数学期望
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(2)若 X与 Y 相互独立,则有
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例:有随机变量 X ,Y ,联合概率密度:
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求:问 X ,Y是否相互对立,且E(XY)?
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九,协方差 和相关参数

作用:为了描述随机变量执念的相关关系,需要讨论起相关性的数学特征
(1)协方差:
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性质:
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(2)相关参数:刻画随机变量X 与Y 的线性相关程度
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性质:
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十,大数定律和中心极限定律

待更

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