题目
设X~N(0,1),求Y=|X|的概率密度.
设X~N(0,1),求Y=|X|的概率密度.
题目解答
答案
当
此时
当
因此
综上,
解析
步骤 1:定义Y的概率分布函数
设Y=|X|,其中X~N(0,1),即X服从标准正态分布。我们需要求Y的概率密度函数fY(y)。首先,我们定义Y的概率分布函数FY(y)。
步骤 2:计算Y的概率分布函数
当y<0时,Y的取值范围为[0, +∞),因此FY(y)=P{Y⩽y}=P(Φ)=0,此时fY(y)=0。
当y⩾0时,FY(y)=P{Y⩽y}=P{|X|⩽y}=P{−y⩽X⩽y}=FX(y)−FX(−y),其中FX(x)是X的概率分布函数。
步骤 3:计算Y的概率密度函数
根据概率密度函数的定义,fY(y)=F′Y(y)=fX(y)+fX(−y),其中fX(x)是X的概率密度函数。由于X服从标准正态分布,其概率密度函数为fX(x)=1√2πe−x22。因此,fY(y)=2√2πe−y22。
设Y=|X|,其中X~N(0,1),即X服从标准正态分布。我们需要求Y的概率密度函数fY(y)。首先,我们定义Y的概率分布函数FY(y)。
步骤 2:计算Y的概率分布函数
当y<0时,Y的取值范围为[0, +∞),因此FY(y)=P{Y⩽y}=P(Φ)=0,此时fY(y)=0。
当y⩾0时,FY(y)=P{Y⩽y}=P{|X|⩽y}=P{−y⩽X⩽y}=FX(y)−FX(−y),其中FX(x)是X的概率分布函数。
步骤 3:计算Y的概率密度函数
根据概率密度函数的定义,fY(y)=F′Y(y)=fX(y)+fX(−y),其中fX(x)是X的概率密度函数。由于X服从标准正态分布,其概率密度函数为fX(x)=1√2πe−x22。因此,fY(y)=2√2πe−y22。