题目
12. (5.0分) 设二维随机变量(X,Y)服从区域G上的均匀分布,其中G由直线x=2,x=-2,y=1,y=-1围成,则(X,Y)的联合概率密度函数为 f(x,y)=}(1)/(8),(x,y)in G0,其他A. 对B. 错
12. (5.0分)
设二维随机变量(X,Y)服从区域G上的均匀分布,其中G由直线x=2,x=-2,y=1,y=-1围成,则(X,Y)的联合概率密度函数为
$f(x,y)=\begin{cases}\frac{1}{8},(x,y)\in G\\0,其他\end{cases}$
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
关键知识点:二维均匀分布的联合概率密度函数形式为常数,且在定义域上的积分等于1。
解题核心:计算区域$G$的面积,验证密度函数是否为面积的倒数,并通过积分验证总概率是否为1。
破题关键:明确区域$G$的形状(长方形),正确计算其面积,进而推导密度函数的正确形式。
步骤1:确定区域$G$的形状与面积
区域$G$由直线$x=2$、$x=-2$、$y=1$、$y=-1$围成,是一个长方形。
- 长度:$x$的范围为$[-2, 2]$,长度为$2 - (-2) = 4$。
- 宽度:$y$的范围为$[-1, 1]$,宽度为$1 - (-1) = 2$。
- 面积:$4 \times 2 = 8$。
步骤2:推导均匀分布的密度函数
均匀分布的密度函数在$G$内为常数$\frac{1}{\text{面积}}$,即$\frac{1}{8}$,其他区域为0。题目给出的$f(x,y)$与此一致。
步骤3:验证积分是否为1
计算$f(x,y)$在$G$上的二重积分:
- 对$y$积分:
$\int_{-1}^{1} \frac{1}{8} \, dy = \frac{1}{8} \cdot (1 - (-1)) = \frac{1}{4}.$ - 对$x$积分:
$\int_{-2}^{2} \frac{1}{4} \, dx = \frac{1}{4} \cdot (2 - (-2)) = 1.$
总积分为1,符合概率密度函数的性质。