问题
问答题
设两随机变量(X,Y)在区域D上为均匀分布,其中D=(x,y):|x|+|y|1≤1,又设U=X+Y,V=X-Y,试求:
(Ⅰ)U与V的概率密度fu(u)与fv(v);
(Ⅱ)U与V的协方差cov(U,V)的相关系数ρUV。
答案
参考答案:区域D是以(-1,0),(1,0),(0,1),(0,-1)为顶点的正方形区域,D的面积为2,
(X,Y)的联合密度为f(x,y)=
,此可以利用f(x,y)的对称性,求fU(u)和fV(v)。
(Ⅰ)U=X+Y,FU(u)=P{U≤u}=P{X+Y≤u}=
。
当u<-1时,FU(u)=0;
当-1≤u≤1时,FU(u)=
;
当u>1时,FU(u)=1,
,
V=X-Y,FV(v)=P{V≤v}=P{X-Y≤u}=
。
当v<-1时,FV(v)=0;
当-1≤v≤1时,
;
当v>1时,FV(v)=1,
。
(Ⅱ)cov(U,V)=E(UV)-EU·EV,显然EU=EV=0,
而E(UV)=E((X+Y)(X-Y))=E(X2-Y2)=EX2-EY2,
由于X,Y的对称性得EX2=EY2,所以cov(U,V)=0,
。
解析:[考点] 随机变量的概率密度及相关系数