kaoyan1basic 概率论与数理统计 第6题

教材习题

📝 题目

### 【强化篇】第6题(解答题) 6.设二维随机变量 $(X, Y)$ 在区域 $D=\left\{(x, y) \mid 0Y .\end{cases}$ (1)当出 $(X, Y)$ 的概率密度; (2)$U$ 与 $X$ 是否相互独立?说明理由; (3)求 $Z=U+X$ 的分布函数 $F_{Z}(z)$ 。

💡 答案解析

**答案**: (1)$\displaystyle f(x,y)=\begin{cases}\frac{1}{S}, & (x,y)\in D \\ 0, & \text{其他}\end{cases}$,其中$\displaystyle S=\int_0^1(\sqrt{x}-x^2)dx=\frac{1}{3}$,故$f(x,y)=3$ (2)不独立 (3)$\displaystyle F_Z(z)=\begin{cases}0, & z<0 \\ \frac{3}{2}z^2, & 0\leqslant z<1 \\ 1-\frac{3}{2}(2-z)^2, & 1\leqslant z<2 \\ 1, & z\geqslant2\end{cases}$ **解析**: 步骤1:区域$D$面积$\displaystyle S=\int_0^1(\sqrt{x}-x^2)dx=\left[\frac{2}{3}x^{3/2}-\frac{x^3}{3}\right]_0^1=\frac{1}{3}$,故联合密度$f(x,y)=3$。 步骤2:$U=1$当$X\leqslant Y$,即$y\geqslant x$,在$D$内对应区域;$U=0$当$X>Y$。计算边缘分布可判断不独立。 步骤3:$Z=U+X$,取值范围$[0,2]$,通过积分求分布函数。 **难度**:★★★★☆

📋 详细解题步骤

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