Непрерывные двумерные случайные величины.
Случайный вектор
называется (абсолютно) непрерывным, если его функция распределения представляется в виде
,
,
, где
-неотрицательная и интегрируемая в бесконечных пределах функция, называемая функцией плотности вероятностей (совместной). Функция распределения
непрерывного случайного вектора
является непрерывной функцией на всей числовой плоскости.
Функция
является плотностью вероятностей некоторого непрерывного случайного вектора
, тогда и только тогда, когда:
1)
; 2)
.
В точках непрерывности функции
:
.
Для непрерывного случайного вектора
с плотностью вероятностей
вероятность любого события вида
,
вычисляется по формуле:
.
Частные плотности вероятностей компонент находятся интегрированием совместной плотности:
,
.
Непрерывные случайные величины
и
независимы тогда и только тогда, когда
,
. В противном случае они зависимы.
Числовые характеристики
,
вычисляют по формулам:
,

Вероятность события
, где
-постоянная величина, находится по формуле
, где интегрирование распространяется на все значения переменных
,
для которых
.
В задачах 12.221-12.222 двумерная непрерывная случайная величина
задана совместной функцией распределения
. Требуется: а) найти функции распределения составляющих случайных величин
,
и выяснить являются они зависимыми или нет; б) найти совместную функцию плотности вероятностей
; в) вычислить вероятность
для указанной области
.
12.221
- прямоугольник
,
.
12.222
- квадрат
,
.
В задачах 12.223-12.224 двумерная случайная величина
задана совместной функцией плотности вероятностей
.Требуется:
а) найти неизвестную постоянную
; б) найти функции плотности вероятностей составляющих случайных величин
,
и выяснить являются они зависимыми или нет; в) вычислить
,
, а также вероятность
для указанного значения постоянной
.
12.223
.
12.224
.
12.225 Двумерная случайная величина
равномерно распределена в указанной области
. Найти: совместную функцию плотности вероятностей
; функции плотности вероятностей составляющих случайных величин
,
и выяснить являются они зависимыми или нет; центр рассеивания
, если: а)
;
б)
; в)
.
Функции случайных величин.
Пусть
- случайная величина, заданная на вероятностном пространстве
, A,
) и
- числовая функция, область определения которой включает в себя множество возможных значений
. Случайную величину
, которая каждому
ставит в соответствие число
называют функцией от скалярной случайной величины
и пишут
.
Функция
от дискретной случайной величины
также является дискретной. Если
задана рядом распределения
,
, то рядом распределения случайной величины
является ряд:
,
,
, где
-различные числа среди чисел
,
( суммирование распространяется на все значения индекса
для которых
).
Функция
от непрерывной случайной величины
может быть как непрерывной, так и дискретной случайной величиной.
Если
задана плотностью вероятностей
и
является монотонной (возрастающей или убывающей) дифференцируемой функцией, то плотность вероятностей случайной величины
определяется формулой:
, где
- функция, обратная к функции
. Если
является дифференцируемой кусочно-монотонной (имеющей
интервалов монотонности) функцией, то плотность вероятностей случайной величины
определяется формулой
, где
- функция, обратная к функции
на
-ом интервале её монотонности (возрастания или убывания).
Для вычисления числовых характеристик неслучайной функции от случайной величины
можно не знать закон распределения зависящей от
случайной величины
, а достаточно знать закон распределения случайного аргумента
. Математическое ожидание и дисперсия случайной величины
, если они существуют, могут быть найдены по формулам:
1)
,
, если дискретная случайная величина
задана рядом распределения
,
, где
; 2)
,
, если непрерывная случайная величина
задана плотностью вероятностей
.
Пусть
- случайная вектор, заданный на вероятностном пространстве
, A,
) и
- числовая функция, область определения которой включает в себя множество возможных значений
. Случайную величину
, которая каждому
ставит в соответствие число
называют функцией от случайного вектора
и пишут
.
Функция
от дискретного случайного вектора
также является дискретной. Если
задан таблицей распределения
,
,
, где
, то рядом распределения случайной величины
является ряд:
,
, где
- различные числа среди чисел
,
,
,
(суммирование распространяется на все значения индексов
и
для которых
).
Для вычисления числовых характеристик неслучайной функции от случайного вектора
достаточно знать закон распределения случайного аргумента
. Математическое ожидание и дисперсия случайной величины
, если они существуют, могут быть найдены по формулам:
1)
,
, если дискретный случайный вектор
задан таблицей распределения
,
,
, где
;
2)
,
, если непрерывный случайный вектор
задан совместной плотностью вероятностей
.
12.226 Дискретная случайная величина
задана рядом распределения
. Найти распределение случайной величины
и вычислить
, если:
а)
; б)
; в)
; г)
.
12.227 Распределение двумерной дискретной случайной величины
задаётся таблицей распределения вероятностей:
| Y
|
X
|
|
|
|
| 0.07
| 0.1
| 0.13
|
| 0.2
| 0.23
| 0.27
|
Найти ряд распределения вероятностей случайной величины
и вычислить
, если:
а)
; б)
.
12.228 Непрерывная случайная величина
, возможные значения которой заключены в интервале
, задана функцией плотности вероятностей
. Найти функцию плотности вероятностей
случайной величины
, если:
а)
; б)
; в)
; г)
.
12.229 Непрерывная случайная величина
равномерно распределена в интервале
. Найти функцию плотности вероятностей
случайной величины
, если:
а)
; б)
; в)
.
12.230 Непрерывная случайная величина
имеет нормальный закон распределения
~
. Доказать, что линейная функция
также имеет нормальный закон распределения, причём
,
.
12.231 Случайная величина
задана функцией плотности вероятностей
. Найти математическое ожидание функции
, если:
а)
б)
.
12.232 Рассматривая диаметр круга
как случайную величину, распределённую равномерно в интервале
, найти математическое ожидание площади круга
.
12.233 Рассматривая ребро куба как случайную величину
, распределённую равномерно в интервале
, найти математическое ожидание объёма куба
.
12.234 Непрерывная случайная величина
имеет показательное распределение с параметром
. Найти математическое ожидание и дисперсию случайной величины
.
12.235 Случайные величины
и
независимы и распределены равномерно:
- в интервале
,
- в интервале
. Найти
и
.
Популярное: