设 X, Y ---U[0,1], 且相互独立, 计算 E|X-Y|=?
时间: 2023-10-06 10:11:45 浏览: 70
e的x次方计算
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首先,可以将 $|X-Y|$ 拆分为两个部分,即:
$$|X-Y|= \begin{cases}
X-Y, & \text{如果 } X>Y \\
Y-X, & \text{如果 } X\leq Y
\end{cases}$$
因此,
$$E(|X-Y|)=E[(X-Y)I_{X>Y}+(Y-X)I_{X\leq Y}]$$
其中,$I_{X>Y}$ 和 $I_{X\leq Y}$ 分别是指示函数,当 $X>Y$ 和 $X\leq Y$ 时取值为 1,否则取值为 0。
由于 $X$ 和 $Y$ 相互独立且均匀分布于 [0,1] 区间内,因此它们的概率密度函数为:
$$f(x)=\begin{cases}
1, & 0\leq x\leq 1 \\
0, & \text{其他}
\end{cases}$$
因此,
$$
\begin{aligned}
E(|X-Y|)&=E[(X-Y)I_{X>Y}+(Y-X)I_{X\leq Y}]\\
&=E[(X-Y)I_{X>Y}] + E[(Y-X)I_{X\leq Y}]\\
&=2E[(X-Y)I_{X>Y}]\\
&=2\int_0^1\int_0^x(x-y)f(x)f(y)dydx\\
&=4\int_0^1\int_0^x(x-y)dydx\\
&=4\int_0^1\left(x\int_0^x dy - \int_0^x ydy\right)dx\\
&=4\int_0^1\left(x\cdot x - \frac{x^2}{2}\right)dx\\
&=4\int_0^1\frac{x^2}{2}dx\\
&=\boxed{\frac{1}{3}}
\end{aligned}
$$
因此,$E(|X-Y|)=\frac{1}{3}$。
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