二维均匀分布简单例题
Question
设 \((X, Y)\) 在圆域 \(x^2 + y ^ 2 \leq 4\) 上服从均匀分布
求 \((X, Y)\) 的概率密度函数;
求 \(P\{0 < X < 1, 0 < Y < 1\}\);
对于均匀分布,其概率密度函数 \(f(x, y)\) 由于均匀,对于定义域内的容易一小块 \(dxdy\) 来说,高都会是常数且处处相等,所以 \(f(x, y)\) 是一个常数
均匀分布,无论多少维度,其概率密度函数的「高」,都会是常数,倒不如说,概率密度函数就是一个常数
不仅如此,\(\iint_Df(x, y)dxdy = 1\),由于底面积是 \(D\),所以:
\(\iint_Df(x, y)dxdy = \iint_Dcdxdy = c \iint_Ddxdy = c \times D\)
解得 \(f(x, y) = \frac{1}{D}\)
由题意知,若 \(x^2 + y ^ 2 \leq 4\),则概率密度函数的底面积是 \(4 \pi\),所以:
\(f(x,y) = \frac{1}{4 \pi}\)
\(P\{0 < X < 1, 0 < Y < 1\} = \int_{0}^{1}dx\int_{0}^{1}\frac{1}{4 \pi}dy = \frac{1}{4 \pi}\)