题目
4.(填空题,2.5分)若(X,Y)服从二维均匀分布,则随机变量X,Y是否服从均匀分布?(是、否或不一定)
4.(填空题,2.5分)
若(X,Y)服从二维均匀分布,则随机变量X,Y是否服从均匀分布?(是、否或不一定)
题目解答
答案
若 $(X, Y)$ 服从二维均匀分布,其联合密度函数在区域 $D$ 内为常数。边缘密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 分别通过对 $y$ 和 $x$ 积分获得。
- 当 $D$ 为矩形(如 $[a, b] \times [c, d]$)时,积分结果为常数,$X$ 和 $Y$ 均服从一维均匀分布。
- 当 $D$ 为非矩形(如圆域)时,积分结果非常数,$X$ 和 $Y$ 不服从一维均匀分布。
因此,答案为:$\boxed{\text{不一定}}$。
解析
步骤 1:理解二维均匀分布
二维均匀分布是指随机变量 $(X, Y)$ 在某个区域 $D$ 内的联合概率密度函数为常数,即 $f_{X,Y}(x,y) = \frac{1}{A}$,其中 $A$ 是区域 $D$ 的面积。
步骤 2:计算边缘概率密度函数
边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 分别通过对联合概率密度函数 $f_{X,Y}(x,y)$ 关于 $y$ 和 $x$ 积分获得。即:
$$
f_X(x) = \int_{-\infty}^{\infty} f_{X,Y}(x,y) \, dy
$$
$$
f_Y(y) = \int_{-\infty}^{\infty} f_{X,Y}(x,y) \, dx
$$
步骤 3:分析边缘概率密度函数的性质
- 当区域 $D$ 为矩形(如 $[a, b] \times [c, d]$)时,边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 为常数,因此 $X$ 和 $Y$ 均服从一维均匀分布。
- 当区域 $D$ 为非矩形(如圆域)时,边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 不为常数,因此 $X$ 和 $Y$ 不服从一维均匀分布。
二维均匀分布是指随机变量 $(X, Y)$ 在某个区域 $D$ 内的联合概率密度函数为常数,即 $f_{X,Y}(x,y) = \frac{1}{A}$,其中 $A$ 是区域 $D$ 的面积。
步骤 2:计算边缘概率密度函数
边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 分别通过对联合概率密度函数 $f_{X,Y}(x,y)$ 关于 $y$ 和 $x$ 积分获得。即:
$$
f_X(x) = \int_{-\infty}^{\infty} f_{X,Y}(x,y) \, dy
$$
$$
f_Y(y) = \int_{-\infty}^{\infty} f_{X,Y}(x,y) \, dx
$$
步骤 3:分析边缘概率密度函数的性质
- 当区域 $D$ 为矩形(如 $[a, b] \times [c, d]$)时,边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 为常数,因此 $X$ 和 $Y$ 均服从一维均匀分布。
- 当区域 $D$ 为非矩形(如圆域)时,边缘概率密度函数 $f_X(x)$ 和 $f_Y(y)$ 不为常数,因此 $X$ 和 $Y$ 不服从一维均匀分布。