题目
设二维随机变量(X,Y)的概率密度为-|||-f(x,y)= { ,0lt ylt 2 0, .

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查二维随机变量的边缘概率密度的计算,以及积分区域的确定。
解题核心思路:
- 确定常数c:根据概率密度的归一化条件,对联合密度函数在定义域内积分等于1,求出常数c。
- 求边缘密度f₁(y):对联合密度函数关于x积分,注意积分上下限随y变化的关系,确定不同y值对应的x范围。
破题关键点:
- 积分区域分析:原联合密度的定义域为0 < x < 1,0 < y < 2x,需转换积分顺序或分析x与y的关系。
- 分段讨论:根据y的取值范围(0到2),确定x的积分上下限为y/2到1。
步骤1:确定常数c
联合密度函数满足归一化条件:
$\int_{-\infty}^{+\infty} \int_{-\infty}^{+\infty} f(x,y) \, dx dy = 1$
在定义域内,积分区域为0 < x < 1,0 < y < 2x,因此:
$\int_{0}^{1} \int_{0}^{2x} c \, dy dx = c \int_{0}^{1} 2x \, dx = c \left[ x^2 \right]_0^1 = c = 1 \implies c = 1$
步骤2:求边缘密度f₁(y)
边缘密度f₁(y)为:
$f_1(y) = \int_{-\infty}^{+\infty} f(x,y) \, dx$
在定义域内,当0 < y < 2时,x需满足y/2 < x < 1(因y < 2x),因此:
$f_1(y) = \int_{y/2}^{1} 1 \, dx = 1 - \frac{y}{2}$
当y超出0到2范围时,f₁(y) = 0。