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1、在实际问题中,我们常对某些随机变量的函数更感兴趣。,例如,设随机变量X是圆轴截面的直径,Y是截面的面积,则Y,是 X 的函数,即,又如,某商品的单价为a,销售量X是随机变量,则销售,收入 Y 是 X 的函数,即 Y=aX。,一般地,若 yf(x)是定义在直线上的一个单调函数,或分段连续函数,X是一个随机变量,那么Yf(X)作为随,机变量 X 的函数,同样也是一个随机变量。,我们要讨论的问题是如何由X的分布去求 Yf(X)的,分布。由于函数关系在现实世界中大量存在,这个问题无论,在理论上或应用中都有重要意义。,2.7 随机变量函数的分布,1、离散型随机变量函数的分布律,设X一个随机变量,分布律为
2、 XPXxkpk,k1,2,若yg(x)是一元单值实函数,则Yg(X)也是一个随机变量。求Y的分布律.一般的,g(x)是一个连续函数,例1 已知 X 的概率分布为,求 Y 1=2X 1 与 Y 2=X 2 的分布律,解,或 Yg(X)PYg(xk)pk,k1,2,(其中g(xk)有相同的,其对应概率合并。)即:,一般地,X,Pk,Y=g(X),的值有相等时,则应先把那些相等的值,的概率分布,分别合并,同时把它们所对应的概率相加,即得出,例2(p48)已知 X 的概率分布为,X,pk,1 2 n,求 Y=cos(X)的分布律,已知 X 的d.f.f(x)或分布函数求 Y=g(X)的d.f.,方法
3、:,(1)从分布函数出发(2)用公式直接求d.f.,2、连续型随机变量函数的密度函数,(1)从分布函数出发若Xf(x),-x+,Y=g(X)为随机变量X的函数,则可先求Y的分布函数 FY(y)PYyP g(X)y,然后再求Y的密度函数,此法也叫“分布函数法”,例3.设X的密度函数为,解:先求Y的分布函数,再求其密度函数,一般地,若XfX(x),y=g(x)是区间(a,b)上单调可导函数,其反函数h(y)连续可导.且,注:1、只有当g(x)是x的单调可导函数时,才可用以 上公式推求Y的密度函数。2、注意定义域的选择,(2)公式法,则Y=g(X)的密度函数为,例4 设XU(0,1),求Y=ax+b的概率密度.(a0),解:Y=ax+b关于x严单,反函数为,故,而,故,例5 证明:设 X N(,2),Y=a X+b,则,即:Y N(a+b,a22),特别地,若 X N(,2),则,设随机变量X服从0,2均匀分布,求Y=sin(X)的概率密度。,定理23 若XfX(x),y=g(x)关于X分段严格单调,且在第i个单调区间上,反函数为hi(y),则Y=g(X)的概率密度为,EX,例6 设随机变量X服从N(0,1)标准正态分布,求Y=X2的概率密度.,第一章第二 阶段小结.,