设二维随机变量(X,Y)的概率密度为f(x,y)=4.8y(1-x), & 0 leq x leq 1, x leq y leq 1 0, & {其他). 则边缘概率密度f_Y(y)=(). A. 4.8y(y-y^2), & 0 leq y leq 1 0, & {其他).B. 4.8y^2(2-y), & 0 leq y leq 1 0, & {其他).C. 2.4y(4y-y^2), & 0 leq y leq 1 0, & {其他).D. 2.4y^2(2-y), & 0 leq y leq 1 0, & {其他).
设二维随机变量$(X,Y)$的概率密度为$f(x,y)=\left\{\begin{array}{l}4.8y(1-x), & 0 \leq x \leq 1, x \leq y \leq 1 \\ 0, & \text{其他}\end{array}\right.$
则边缘概率密度$f_Y(y)=$().
- A. $\left\{\begin{array}{l}4.8y(y-y^2), & 0 \leq y \leq 1 \\ 0, & \text{其他}\end{array}\right.$
- B. $\left\{\begin{array}{l}4.8y^2(2-y), & 0 \leq y \leq 1 \\ 0, & \text{其他}\end{array}\right.$
- C. $\left\{\begin{array}{l}2.4y(4y-y^2), & 0 \leq y \leq 1 \\ 0, & \text{其他}\end{array}\right.$
- D. $\left\{\begin{array}{l}2.4y^2(2-y), & 0 \leq y \leq 1 \\ 0, & \text{其他}\end{array}\right.$
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方法,需要掌握对联合概率密度函数进行积分的步骤。
解题核心思路:
边缘概率密度$f_Y(y)$的计算需要对联合概率密度$f(x,y)$在$x$的取值范围内进行积分。根据题目中$f(x,y)$的定义域,确定$x$的积分上下限,再通过积分运算化简得到结果。
破题关键点:
- 确定积分区间:当$0 \leq y \leq 1$时,$x$的取值范围是$0 \leq x \leq y$。
- 正确处理积分表达式:将$4.8y$作为常数提出积分号外,计算$\int_{0}^{y} (1-x) \, dx$,并化简最终结果。
步骤1:确定积分区间
根据联合概率密度$f(x,y)$的定义域,当$0 \leq y \leq 1$时,$x$的取值范围是$0 \leq x \leq y$。因此,边缘概率密度$f_Y(y)$的积分区间为$x$从$0$到$y$。
步骤2:写出积分表达式
$f_Y(y) = \int_{-\infty}^{\infty} f(x,y) \, dx = \int_{0}^{y} 4.8y(1-x) \, dx$
步骤3:提取常数并计算积分
将$4.8y$提出积分号外:
$f_Y(y) = 4.8y \int_{0}^{y} (1-x) \, dx$
计算积分$\int_{0}^{y} (1-x) \, dx$:
$\int_{0}^{y} (1-x) \, dx = \left[ x - \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{y} = y - \frac{y^2}{2}$
步骤4:代入并化简
将积分结果代入原式:
$f_Y(y) = 4.8y \left( y - \frac{y^2}{2} \right) = 4.8y \cdot \frac{2y - y^2}{2} = 2.4y^2(2 - y)$
结论:当$0 \leq y \leq 1$时,$f_Y(y) = 2.4y^2(2 - y)$;其他情况为$0$,对应选项D。