题目
(目标1)设随机变量X,Y相互独立,且均服从(0,1)均匀分布,则下列中服从均匀分布的是()A. (X,Y)B. X+YC. X²D. X-Y
(目标1)设随机变量X,Y相互独立,且均服从(0,1)均匀分布,则下列中服从均匀分布的是()
A. (X,Y)
B. X+Y
C. X²
D. X-Y
题目解答
答案
A. (X,Y)
解析
考查要点:本题主要考查随机变量的联合分布与函数分布,特别是独立均匀分布变量的组合特性。
解题核心思路:
- 联合分布:若两个独立随机变量均服从均匀分布,则它们的联合分布是否保持均匀性?
- 函数变换:通过变量变换(如和、差、平方等)后的分布是否仍为均匀分布?
破题关键点:
- 选项A:独立均匀变量的联合分布天然保持均匀性。
- 选项B、C、D:需通过卷积公式或变量变换公式推导新分布,判断是否为均匀分布。
选项A:$(X, Y)$
- 联合分布:
由于$X$和$Y$独立且均服从$(0,1)$均匀分布,其联合概率密度函数为:
$f_{X,Y}(x,y) = f_X(x) \cdot f_Y(y) = 1 \cdot 1 = 1 \quad \text{在单位正方形 } [0,1] \times [0,1] \text{ 上}$
因此,$(X,Y)$在单位正方形上服从均匀分布。
选项B:$X+Y$
- 卷积公式:
$X+Y$的分布为三角分布,其概率密度函数为:
$f_{X+Y}(z) = \begin{cases} z, & 0 \leq z \leq 1, \\ 2 - z, & 1 < z \leq 2. \end{cases}$
显然不是均匀分布。
选项C:$X^2$
- 变量变换:
设$W = X^2$,则$X = \sqrt{W}$,概率密度函数为:
$f_W(w) = \frac{1}{2\sqrt{w}} \quad \text{在 } 0 \leq w \leq 1.$
非常数,故非均匀分布。
选项D:$X-Y$
- 卷积公式:
$X-Y$的分布为对称三角分布,概率密度函数为:
$f_{X-Y}(d) = \begin{cases} 1 + d, & -1 \leq d \leq 0, \\ 1 - d, & 0 < d \leq 1. \end{cases}$
非常数,故非均匀分布。