问题 问答题

已知随机变量X的概率密度为

在X=x(x>0)的条件下,随机变量Y在区间(0,x)上服从均匀分布,求:
(Ⅰ)随机变量X与Y的联合概率密度f(x,y),X与Y是否独立,为什么
(Ⅱ)计算条件概率


(Ⅲ)求证:Z=X-Y服从参数λ=1的指数分布.

答案

参考答案:[解答] (Ⅰ)由题设知:在X=x(x>0)的条件下,Y的条件密度为


根据乘法公式得


由于


,故X与Y不独立.


所以


(HI)通过计算Z=X-Y的分布给出证明.其方法有:
方法一(分布函数法)Z=X-Y分布函数
当z≤0时,Fz(z)=0,
当z>0时,


综上得


由此可知Z=X-Y服从参数λ=1的指数分布.


方法二(公式法)已知(X,Y)~f(x,y),则Z=X-Y的概率密度


其中


由此可知:当z≤0时,fz(z)=0;
当z>0时,

综上得


所以Z=X-Y服从参数λ=1的指数分布.
[注] 仿照上述方法可以求得Z=X+Y的概率密度fz(z).
方法一(分布函数法)
Z=X+Y的分布函数


由f(x,y)非零定义域知:当z≤0时,Fz(z)=0;
当z>0时,



方法二(公式法)已知(X,Y)~f(x,y),则Z=X+Y的概率密度fz(z)=


其中


由此可知:当z≤0时,fz(z)=0;
当z>0时,


综上得

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