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文件名称:《概率统计》第3章 多维随机变量及其分布-教学课件(非AI生成).pptx
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更新时间:2025-06-23
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文档摘要

第三章多维随机变量及其分布§3.1二维随机变量到现在为止,我们只讨论了一维随机变量及其分布。但有些随机现象用一个随机变量来描述还不够,而需要用几个随机变量来描述。1

在射箭时,命中点的位置是由一对坐标(X,Y)来确定的。飞机的重心在空中的位置是由三个r.v(X,Y,Z)来确定的。2

一般地,我们称n个随机变量的整体X=(X1,X2,…,Xn)为n维随机变量或随机向量。以下重点讨论二维随机变量。请注意与一维情形的对照。3

设?是随机试验E的样本空间,若定义则称(X,Y)为二维随机向量或二维随机变量。4

设(X,Y)是二维随机向量,对于任意实数x,y二元函数:定义称为二维随机变量(X,Y)的分布函数。(x,y)xy(X,Y)5

基本性质F(x,y)是x,y的不减函数。6

F(x,y)关于x,y均右连续。7

yxD8

二维离散型随机变量设二维离散型随机变量(X,Y)所有可能取到的值为:9

XYx1x2…xi…y1p11p21…pi1…y2p12p22…pi2…yjp1jp2j…pij…分布律可用如下表格表示:10

11

例1X在1,2,3,4中等可能取一个值,Y在1~X中等可能取一个整数值,试求(X,Y)的分布律。解:{X=i,Y=j}中i=1,2,3,4j取不大于i的整数。列表如下:12

XY123412030040001/81/81/41/121/121/121/161/161/161/1613

二维连续型随机变量对于二维连续型随机变量(X,Y)的分布函数F(x,y)如果存在非负可积函数f(x,y),对于任意x,y有:则称(X,Y)是二维连续型随机变量,f(x,y)称为二维随机变量(X,Y)的概率密度或随机变量X和Y的联合概率密度。14

(x,y)(X,Y)几何意义xyzz=f(x,y)15

基本性质Gxy(X,Y)16

若f(x,y)在(x,y)处连续,则有:以上关于二维随机变量的讨论,可以容易地推广到n(n2)维随机变量的情况。17

例2设二维连续型随机变量(X,Y)具有概率密度为:求常数k;求F(x,y);求P{XY}18

求常数k;解:xy19

求F(x,y);xy(x,y)(x,y)20

求P{XY}xyx=yx=yx=021

§3.2边缘分布(X,Y)的分布已知X的分布FX(x)=?Y的分布FY(y)=?称FX(x),FY(y)为(X,Y)的边缘分布函数。F(x,y)22

F(x,y)已知同理:23

二维离散型随机变量对(X,Y)已知:问:对X对Y24

25

例1试求§3.1例1中X,Y的边缘分布律。解:XY123411/41/81/121/16201/81/121/163001/121/1640001/16X1/41/41/41/4Y25/4813/487/481/1626

二维连续型随机变量对(X,Y)已知f(x,y)问:对XfX(x)=?对YfY(x)=?27

28

例2设(X,Y)的概率密度为:求(1)c的值;xy1y=x0(2)两个边缘密度。29

解:(1)=5c/24=1,c=24/5xy1y=x030

解:(2)xy1y=x031

解:(2)xy1y=x032

33

下面我们介绍两个常见的二维分布。注:在求连续型随机变量的边缘密度时,往往要求联合密度在某区域上的积分。在计算积分时应特别注意积分限。34

设G是平面上的有界区域,其面积为A.若二维随机变量(X,Y)具有概率密度则称(X,Y)在G上服从均匀分布.二维均匀分布35

若二维随机变量(X,Y)具有概率密度:其中均为常数,且二维正态分布36

则称(X,Y)服从参数为