2.6.1 一般方法

更新于 2026年10月12日 版权声明
2.6.1 一般方法

如果(X1,···,Xn)是(Ω,F,P)上的n维随机变量,g(x1,···,xn)是由(R(n),B(n))到(R(1),B(1))上的n元Borel可测函数,由前面的讨论知,g(X1,···,Xn)是(Ω,F,P)上的随机变量,那么,应如何由已知的(X1,···,Xn)的分布及g(x1,···,xn)求g(X1,···,Xn)的分布?

定理2.6.1设X=(X1,···,Xn)是n维随机变量,y=g(x1,···,xn)是由(R(n),B(n))到(R(1),B(1))上的n元Borel可测函数,则g(X1,···,Xn)的分布函数

图示

证

图示

证毕

推论2.6.1若X=(X1,···,Xn)是n维连续型随机变量,概率密度为f(x1,···,xn),则g(X1,···,Xn)的分布函数

图示

例2.6.1设随机变量X与Y相互独立,X的概率密度函数为

图示

图示

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例2.6.2设(X1,X2)的概率密度为f(x1,x2),试求Y=X1+X2的分布函数和概率密度.

解由式(2.6.2)得Y的分布函数为

图示

可见Y的概率密度为

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特别地,当X1,X2独立时,它们的概率密度为

图示

当0≤y-1<1,即1≤y<2时,有

图示

当-1<y-1<0,即0<y<1时,有

图示(https://www.daowen.com)

所以

图示

在计算随机变量函数的分布时,除了像例2.6.2那样使用卷积公式外,主要的是灵活运用式(2.6.1).

例2.6.3设X1,···,Xn独立同分布,分布函数为F(x),若记

图示

试分别求X(1)和X(n)的分布函数F(1)(y),F(n)(y).

解

图示

进一步,如果(X1,···,Xn)为n维随机变量,又yj=gj(x1,···,xn)(j=1,2,···,m)是m个由(R(n),B(n))到(R(1),B(1))上的n元Borel可测函数,令

图示

则由前面的讨论知,(Y1,···,Ym)为m维随机变量.

当(X1,···,Xn)的分布已知且gj(x1,···,xn)(j=1,2,···,m)已知时,如何求出(Y1,···,Ym)的分布函数?

定理2.6.2设X=(X1,···,Xn)为一n维随机变量,gj(x1,···,xn)(j=1,2,···,m)是m个由(R(n),B(n))到(R(1),B(1))上的Borel可测函数,则由

图示

所确定的m维随机变量(Y1,···,Ym)的分布函数为

图示

图示

图示

证

图示

证毕

推论2.6.2若X=(X1,···,Xn)的概率密度为f(x1,···,xn),则有

图示

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