题目
设随机变量X和Y相互独立,令Z=min(X,Y),(1)若X和Y均服从标准正态分布,求Z=min(X,Y);(2)若X和Y均服从区间Z=min(X,Y)上的均匀分布,求Z=min(X,Y).
设随机变量X和Y相互独立,令
,(1)若X和Y均服从标准正态分布,求
;(2)若X和Y均服从区间
上的均匀分布,求
.
题目解答
答案
X和Y相互独立,则
,(1)X和Y均服从标准正态分布,即
,则
0)=1-P(X>0,Y>0)" data-width="442" data-height="26" data-size="5295" data-format="png" style="max-width:100%">
0\right)P\left(Y>0\right)" data-width="243" data-height="26" data-size="3228" data-format="png" style="max-width:100%">

;
(2)X和Y均服从区间
上的均匀分布,则X的概率密度函数为
,Y的概率密度函数为
,则
2\right)=1-P\left(X>2,Y>2\right)" data-width="449" data-height="26" data-size="5321" data-format="png" style="max-width:100%">
2\right)P\left(Y>2\right)" data-width="243" data-height="26" data-size="3152" data-format="png" style="max-width:100%">
.
解析
步骤 1:计算$P(Z\leqslant 0)$
由于$X$和$Y$相互独立,且均服从标准正态分布,即$X\sim N(0,1)$,$Y\sim N(0,1)$,则$P(Z\leqslant 0)=P(\min(X,Y)\leqslant 0)$。根据概率的性质,$P(\min(X,Y)\leqslant 0)=1-P(\min(X,Y)>0)$。由于$X$和$Y$相互独立,$P(\min(X,Y)>0)=P(X>0,Y>0)=P(X>0)P(Y>0)$。由于$X$和$Y$均服从标准正态分布,$P(X>0)=P(Y>0)=0.5$,因此$P(\min(X,Y)>0)=0.5\times0.5=0.25$。所以$P(Z\leqslant 0)=1-0.25=0.75$。
步骤 2:计算$P(Z\leqslant 2)$
由于$X$和$Y$均服从区间$[0,3]$上的均匀分布,其概率密度函数分别为$f(x)=\frac{1}{3}$,$0\leqslant x\leqslant 3$,$f(y)=\frac{1}{3}$,$0\leqslant y\leqslant 3$。则$P(Z\leqslant 2)=P(\min(X,Y)\leqslant 2)=1-P(\min(X,Y)>2)=1-P(X>2,Y>2)$。由于$X$和$Y$相互独立,$P(X>2,Y>2)=P(X>2)P(Y>2)$。由于$X$和$Y$均服从区间$[0,3]$上的均匀分布,$P(X>2)=P(Y>2)=\frac{1}{3}$,因此$P(X>2,Y>2)=\frac{1}{3}\times\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$。所以$P(Z\leqslant 2)=1-\frac{1}{9}=\frac{8}{9}$。
由于$X$和$Y$相互独立,且均服从标准正态分布,即$X\sim N(0,1)$,$Y\sim N(0,1)$,则$P(Z\leqslant 0)=P(\min(X,Y)\leqslant 0)$。根据概率的性质,$P(\min(X,Y)\leqslant 0)=1-P(\min(X,Y)>0)$。由于$X$和$Y$相互独立,$P(\min(X,Y)>0)=P(X>0,Y>0)=P(X>0)P(Y>0)$。由于$X$和$Y$均服从标准正态分布,$P(X>0)=P(Y>0)=0.5$,因此$P(\min(X,Y)>0)=0.5\times0.5=0.25$。所以$P(Z\leqslant 0)=1-0.25=0.75$。
步骤 2:计算$P(Z\leqslant 2)$
由于$X$和$Y$均服从区间$[0,3]$上的均匀分布,其概率密度函数分别为$f(x)=\frac{1}{3}$,$0\leqslant x\leqslant 3$,$f(y)=\frac{1}{3}$,$0\leqslant y\leqslant 3$。则$P(Z\leqslant 2)=P(\min(X,Y)\leqslant 2)=1-P(\min(X,Y)>2)=1-P(X>2,Y>2)$。由于$X$和$Y$相互独立,$P(X>2,Y>2)=P(X>2)P(Y>2)$。由于$X$和$Y$均服从区间$[0,3]$上的均匀分布,$P(X>2)=P(Y>2)=\frac{1}{3}$,因此$P(X>2,Y>2)=\frac{1}{3}\times\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$。所以$P(Z\leqslant 2)=1-\frac{1}{9}=\frac{8}{9}$。