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1、概率与统计边缘分布与独立性FY(y)=F(+,y)==P{Yy}称为二维随机变量(X,Y)关于Y的边缘分布函数.2.5.边缘分布与独立性一、边缘分布函数FX(x)=F(x,+)==P{Xx}称为二维随机变量(X,Y)关于X的边缘分布函数;边缘分布实际上是高维随机变量的某个(某些)低维分量的分布。例1.已知(X,Y)的分布函数为求FX(x)与FY(y)。二、边缘分布律若随机变量X与Y的联合分布律为(p80)(X,Y)~P{X=xi,Y=yj,}=pij,i,j=1,2,…则称P{X=xi}=pi.=,i=1,2,…为(X,Y)关于X的边缘分布律;P{Y=yj}=p.j
2、=,j=1,2,…为(X,Y)关于Y的边缘分布律。边缘分布律自然也满足分布律的性质。例2.已知(X,Y)的分布律如下,求X、Y的边缘分布律。xy1011/103/1003/103/10解:xy10pi.11/103/1003/103/10p.j故关于X和Y的分布律分别为:X10Y10P2/53/5P2/53/52/53/52/53/5三、边缘密度函数为(X,Y)关于Y的边缘密度函数。设(X,Y)~f(x,y),(x,y)R2,则称为(X,Y)关于X的边缘密度函数;同理,称易知N(1,2,12,22,)的边缘密度函数fX(x)是N(1,12)的密度函数,而
3、fY(y)是N(2,22)的密度函数,故二维正态分布的边缘分布也是正态分布。例3.设(X,Y)的概率密度为(1)求常数c;(2)求关于X的边缘概率密度解:(1)由归一性设(X,Y)服从如图区域D上的均匀分布,求关于X的和关于Y的边缘概率密度x=yx=-yEX1设(X,Y)的概率密度为(1)求常数c.(2)求关于X的和关于Y的边缘概率密度.EX2四、随机变量的相互独立性定义称随机变量X与Y独立,如果对任意实数a
4、与Y独立的充分必要条件是F(x,y)=FX(x)FY(y)定理:设(X,Y)是二维连续型随机变量,X与Y独立的充分必要条件是f(x,y)=fX(x)fY(y)定理.设(X,Y)是二维离散型随机变量,其分布律为Pi,j=P{X=xi,Y=yj},i,j=1,2,...,则X与Y独立的充分必要条件是对任意i,j,Pi,j=Pi.Pj。由上述定理可知,要判断两个随机变量X与Y的独立性,只需求出它们各自的边缘分布,再看是否对(X,Y)的每一对可能取值点,边缘分布的乘积都等于联合分布即可EX:判断例1、例2、例3中的X与Y是否相互独立例4.已知随机变量(X,Y)的分布律为且知X与
5、Y独立,求a、b的值。解:由归一性由独立性例5.甲乙约定8:009:00在某地会面。设两人都随机地在这期间的任一时刻到达,先到者最多等待15分钟过时不候。求两人能见面的概率。解:定义.设n维随机变量(X1,X2,...,Xn)的分布函数为F(x1,x2,...,xn),(X1,X2,...,Xn)的k(1k6、1,X2,...Xn)是独立的。对于离散型随机变量的情形,若对任意整数i1,i2,…,in及实数有则称离散型随机变量X1,X2,…,Xn相互独立。设X1,X2,…,Xn为n个连续型随机变量,若对任意的(x1,x2,…,xn)Rn,f(x1,x2,…,xn)=fX1(x1)fX2(x2)…fXn(xn)几乎处处成立,则称X1,X2,…,Xn相互独立。定义设n维随机变量(X1,X2,...Xn)的分布函数为FX(x1,x2,...xn);m维随机变量(Y1,Y2,…Ym)的分布函数为FY(y1,y2,…ym),X1,X2,...Xn,Y1,Y2,…Ym组成的n+m维随机变量(
7、X1,X2,...Xn,Y1,Y2,…Ym)的分布函数为F(x1,x2,...xn,y1,y2,…ym).如果F(x1,x2,...xn,y1,y2,…ym)=FX(x1,x2,...xn)FY(y1,y2,…ym)则称n维随机变量(X1,X2,...Xn)与m维随机变量(Y1,Y2,…Ym)独立。定理设(X1,,X2,…,Xn)与(Y1,Y2,…,Ym)相互独立,则Xi(i=1,2,…,n))与Yi(i=1,2,…,m)相互独立;又若h,g是连续函数,则h(X1,,X2,…,Xn)与g(Y1,Y2,…,Ym)相互