设随机变量(x,y)在区域D=[0<x<2,0<y<1]内服从均匀分布,求,Z=xy的概率密度函数。
时间: 2024-03-29 12:37:41 浏览: 232
要求Z=xy的概率密度函数,需要先求出Z的分布函数,即F(z)=P(Z≤z)。
当0<z<1时,Z=xy,所以有:
F(z)=P(Z≤z)=P(xy≤z)
对于D区域内的任意一点(x,y),有:
P(xy≤z)=P(x≤z/y)=(1/2)∫[0,z/y]dx=z/(2y)
因此,对于0<z<1,有:
F(z)=∫∫Dz/(2y)dxdy=zln2
当1≤z≤2时,Z=xy,所以有:
F(z)=P(Z≤z)=P(xy≤z)
对于D区域内的任意一点(x,y),有:
P(xy≤z)=P(y≤z/x)=(1/2)∫[z/2,2]dx=z/2-x/4
因此,对于1≤z≤2,有:
F(z)=∫∫D(z/2-x/4)dxdy=1/4+zln2-3z/4
综上所述,Z=xy的概率密度函数为:
f(z)=dF(z)/dz=1/2ln2,0<z<1
f(z)=1/2-z/2,1≤z≤2
当z<0或z>2时,f(z)=0。
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设随机变量(x,y)在区域D=[0<x<2,0<y<1]内服从均匀分布,求,Z=xy的概率密度函数
首先可以列出Z=xy的取值范围为[0,2)。接下来,可以通过变量变换法求出Z的概率密度函数。
设变量变换为:
u = x
v = xy
则反函数为:
x = u
y = v/u
通过计算Jacobian行列式可以得到:
|J| = |∂(x,y)/∂(u,v)| = |1 0| = 1
因此,有:
f<sub>UV</sub>(u,v) = f<sub>XY</sub>(x,y)|J| = 1/2
因为X和Y在D区域内服从均匀分布,所以它们的概率密度函数为:
f<sub>XY</sub>(x,y) = 1/(2×1) = 1/2
综上所述,Z=xy的概率密度函数为:
f<sub>Z</sub>(z) = ∫f<sub>UV</sub>(u,z/u)|du| = ∫<sub>0</sub><sup>2</sup>1/2×1/u|du| = 1/2×ln(2/z),其中0<z<2。
设随机变量(x,y)在区域D=[0<x<2,0<y<2]内服从均匀分布,求,Z=xy的概率密度函数
同样地,可以通过变量变换法求出Z=xy的概率密度函数。
设变量变换为:
u = x
v = xy
则反函数为:
x = u
y = v/u
通过计算Jacobian行列式可以得到:
|J| = |∂(x,y)/∂(u,v)| = |1 0| = 1
因此,有:
f<sub>UV</sub>(u,v) = f<sub>XY</sub>(x,y)|J| = 1/4
因为X和Y在D区域内服从均匀分布,所以它们的概率密度函数为:
f<sub>XY</sub>(x,y) = 1/(2×2) = 1/4
综上所述,Z=xy的概率密度函数为:
f<sub>Z</sub>(z) = ∫f<sub>UV</sub>(u,z/u)|du| = ∫<sub>0</sub><sup>2</sup>1/4×1/u|du| = 1/4×ln(2/z),其中0<z<4。
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