题目
12、设随机变量(X,Y)的联合概率密度函数为f(x,y)=}e^-y,&x>0,y>x0,&其它,求:1)边缘概率密度;(8分)2)判断X与Y是否相互独立?(2分)3)P(X+Y≤1).(10分)
12、设随机变量(X,Y)的联合概率密度函数为
$$
f(x,y)=\begin{cases}e^{-y},&x>0,y>x\\0,&其它\end{cases},
$$
求:1)边缘概率密度;(8分)
2)判断X与Y是否相互独立?(2分)
3)P{X+Y≤1}.(10分)
题目解答
答案
1. **边缘概率密度**
- $ f_X(x) $:对 $ y $ 积分,范围为 $ y > x $
$$
f_X(x) = \int_x^\infty e^{-y} \, dy = e^{-x}, \quad x > 0
$$
- $ f_Y(y) $:对 $ x $ 积分,范围为 $ 0 < x < y $
$$
f_Y(y) = \int_0^y e^{-y} \, dx = y e^{-y}, \quad y > 0
$$
2. **独立性判断**
$ f(x, y) = e^{-y} $($ x > 0, y > x $),
$ f_X(x) f_Y(y) = e^{-x} \cdot y e^{-y} = y e^{-(x+y)} $,
由于 $ f(x, y) \neq f_X(x) f_Y(y) $,故 **不独立**。
3. **概率计算**
积分区域:$ 0 < x < \frac{1}{2} $,$ x < y < 1-x $
$$
P\{X + Y \leq 1\} = \int_0^{\frac{1}{2}} \int_x^{1-x} e^{-y} \, dy \, dx = \int_0^{\frac{1}{2}} \left[ e^{-x} - e^{-(1-x)} \right] \, dx = 1 - 2e^{-\frac{1}{2}} + e^{-1}
$$
\[
\boxed{
\begin{array}{ll}
1. & f_X(x) = e^{-x} \, (x > 0), \quad f_Y(y) = y e^{-y} \, (y > 0) \\
2. & \text{不独立} \\
3. & 1 - 2e^{-\frac{1}{2}} + e^{-1}
\end{array}
}
\]