二维随机向量简单例题引入
Question
设 二维随机向量 \((X, Y)\) 的概率密度函数为:
\(f(x, y) = ke^{-(2x + 3 y)}, x > 0, y > 0\); 其他为 0.
请确定常数 \(k\);
求 \((X, Y)\) 的分布函数;
求 \(P\{X < Y\}\);
概率密度函数的性质:
全积分为 \(1\):\(\int_{-\infty}^{+\infty}\int_{-\infty}^{+\infty}f(x, y)dxdy = 1\)
\(F(x, y) = \int_{-\infty}^{y}\int_{-\infty}^{x}f(x, y)dxdy\)
由题意易得:
\(\int_{0}^{+\infty}\int_{0}^{+\infty} f(x, y) dxdy = 1\)
可解得:\(\frac{k}{6} = 1\) 所以 \(k = 6\)
分布函数:
\(F(x, y) = \int_{0}^{y}\int_{0}^{x}f(x, y)dxdy\)
解得:\(F(x, y) = 1 + e ^ {-(2x + 3y)} - e ^ {-2x} - e ^ {-3y} = (1 - e ^ {-2x})(1 - e ^ {-3y})\)
求 \(P\{X < Y\}\),思路是先固定一个 \(Y\),那么满足条件的 \(X\) 满足 \(0 < X < Y\):
\(\int_{0}^{+\infty}\int_{0}^{y}f(x, y)dxdy = \frac{2}{5}\)