多维随机变量及其分布
二维分布题的第一步是画联合支持区域。边缘分布是沿另一变量积分,条件密度是在截面上重新归一化;独立要求联合分布可分解且支持集相容。
完成后应能
- 从联合分布求边缘和条件分布
- 严格判断随机变量独立性
- 求和、极值、比值等二维函数的分布
直觉
直觉与对象
联合密度像一张概率质量地形图,边缘密度是沿一个方向投影得到的阴影;条件密度则固定一个坐标后对截面重新归一化。
推导
解题主线
先画 并按目标变量切片。求 时可用分布函数区域或卷积;一般变换写反变换、像域和 Jacobian。判断独立同时检查密度乘积与支持集是否为笛卡尔积。
定义
公式、条件与边界
边缘密度:
适用条件:二维联合密度存在并在支持区域上可积。
边界检查:实际积分上下限由支持区域决定。
条件密度:
适用条件:固定的 满足边缘密度 。
边界检查:固定 后需在对应截面归一化。
卷积:
适用条件:X,Y 独立且有密度。
边界检查:积分区间由两个支持集交集决定。
易错边界
易错边界
协方差为零一般不推出独立;联合密度可分解但支持集不是乘积集时仍不独立;条件密度只在边缘密度正的条件值上定义。
小结
本章掌握标准
- 从联合分布求边缘和条件分布
- 严格判断随机变量独立性
- 求和、极值、比值等二维函数的分布
公式与边界
边缘密度
- 适用条件
- 二维联合密度存在并在支持区域上可积
- 边界提醒
- 实际积分上下限由支持区域决定
条件密度
- 适用条件
- 固定的 满足边缘密度
- 边界提醒
- 固定 后需在对应截面归一化
卷积
- 适用条件
- X,Y 独立且有密度
- 边界提醒
- 积分区间由两个支持集交集决定