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二维随机变量

二维随机变量的定义:

Ω为样本空间,ω ∈ Ω,X = X(ω),Y = Y(ω),X和Y是两个定义在Ω上的随机变量

(X, Y)就构成一个二维随机变量

联合累积分布函数: \(F(x, y) = P\{X <= x, Y <= y\}\)

可以通过以下公式计算二维随机变量落在某个区间的概率

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联合累计分布函数具有以下性质

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同理,我们可以定义出n维随机变量(\(X_1,X_2,... ,X_n\))

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二维离散型随机变量

频率函数

二维离散型随机变量的频率函数如下

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边际累积分布函数

\((X,Y)\)整体的概率特性是\(F(X,Y)\)

与此同时,X的概率特性是\(F_x(X)\),Y的概率特性是\(F_y(Y)\),将他们称为边际分布函数

他们的定义如下

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随机变量的边际分布函数完全由联合分布函数确定

边际频率函数

二维随机变量中每个随机变量的边际频率函数定义如下
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二维连续型随机变量

概率密度函数

若对于二维随机变量 (X, Y) 的累积分布函数,存在

\(F(X, Y) = \int_{-∞}^{x}\int_{-∞}^{y}f(x, y)dxdy\)

则称\((X, Y)\)是二维连续性随机变量

\(f(x, y)\)称为联合概率密度函数

边际密度函数

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二维正态分布

联合密度函数如下

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若(X, Y)服从二维正态分布,则X和Y各自也服从正态分布

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二维随机变量的独立性

当(X, Y)中X和Y独立

要满足以下性质

对于二维离散型变量

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对于二维连续型变量

不仅要有函数形式可分离

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X和Y的变量区域也要可以分离

无论是离散型还是连续型,都要满足

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条件分布

二维离散型随机变量的条件分布

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二维连续型随机变量的条件分布

对于密度函数计算如下
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得到密度函数可以进一步求累积分布函数
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连续情形下的全概率公式

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极值和顺序统计量

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