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5. 两个随机变量的函数的分布, 主要内容,1. Z=X+Y的分布 2. Z=X/Y的分布、Z=XY的分布 3. M=max X,Y及N=min X,Y的分布,5. 两个随机变量的函数的分布, 主要内容,1. Z=X+Y的分布 2. Z=X/Y的分布、Z=XY的分布 3. M=max X,Y及N=min X,Y的分布,5. 两个随机变量的函数的分布, 主要内容,1. Z=X+Y的分布,例1 设(X、Y)是二维连续型随机变量,它具有的概率密度为 f (x, y),求Z=X+Y的密度.,解: Z=X+Y的分布函数是: FZ (z)=P (Z z)=P(X+Y z),这里积分区域D=(x, y): x+y z 是直线x+y =z 左下方的半平面.,化成累次积分,得,固定z和y,对方括号内的积分作 变量代换, 令x=u-y,得,交换积分次序,由概率密度与分布函数的关系, 即得Z=X+Y 的概率密度为:,由X和Y的对称性, fZ (z)又可写成,以上两式即是两个随机变量和的概率密度的一般公式.,特别,当X和Y独立,设(X,Y)关于X,Y的边缘 密度分别为fX(x) , fY(y) , 则上述两式化为:,例2 设X,Y是相互独立的服从标准正态分布N(0, 1)的 随机变量。求Z=X +Y的概率密度。,即Z服从N(0,2)分布。,可得:,一般来说,若 (i=1, 2, ,n), 且他们相互独立,则他们的和Z=X1+X2+Xn 仍然服从正态分布,且有,这个结论还能推广到n个独立正态随机变量之 和的情况:,这个事实可以证明 有限个相互独立的正态 随机变量的线性组合仍 然服从正态分布,2.,的分布、Z =的分布,同理可得,故有,由此可得分布密度为,同理可得=的分布函数:,(5.7),(5.8),特别,当X和Y独立,设(X,Y)关于X,Y的边缘 密度分别为fX(x) , fY(y) , 则上述两式分 别化为:,(5.9),(5.10),例3,得所求密度函数,得,3. M=max (X,Y )及N=min (X,Y)的分布,设X和Y是相独立的随机变量且它们的分布函数分别记为FX (x)和FY (y)。,上述结果容易推广到n个随机变量的情形。,设X1,X2,Xn是n个相互独立的随机变量, 它们的分布函数分别为,特别当X1,X2,Xn是相互独立且具有相同 分布函数时,设它们的分布函数为F(x) ,则,例4 设某电路系统L由两个独立的子系统L1,L2组 合而成,其联接的方式分别为(1)串联;(2)并联; (3)备用(当L1损坏时, L2开始工作)。如图,(1),(2),(3),已知L1和L2的寿命分别为X和Y ,其概率密度分别为,。,(1) 串联的情况,于是Z=min (X,Y )的概率密度为,(2) 并联的情况,由于当且仅当L1, L2都损坏时, 系统L才停止 工作,所以这时L的寿命Z为 Z=max (X,Y ),于是Z=max (X,Y )的概率密度为,(3) 备用情况,由于这时当L
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