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简答题

给定二维随机变量(X,Y)的概率密度如下,请完成以下三个问题: (Ⅰ)求边缘概率密度fX(x)和fY(y); (Ⅱ)求条件概率密度fX|Y(x|y)和fY|X(y|x); (Ⅲ)求联合概率密度ρXY(x,y)。

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答案:

解析:

(Ⅰ)根据边缘概率密度的定义,我们有$f_{X}(x) = \int_{- \infty}^{+ \infty}f(x,y)dy$,代入题目给出的概率密度函数,得到$f_{X}(x) = 2x\text{e}^{- x^{2}}$,同理可得$f_{Y}(y) = y\text{e}^{- y^{2}}$。所以边缘概率密度$f_{X}(x)$和$f_{Y}(y)$分别为上述表达式。
(Ⅱ)根据条件概率密度的定义,我们有$f_{X|Y}(x|y) = \frac{f(x,y)}{f_{Y}(y)}$,代入已知的概率密度函数,得到$f_{X|Y}(x|y) = \frac{2x\text{e}^{- x^{2}}}{\text{e}^{- y^{2}}}$,同理可得$f_{Y|X}(y|x) = \frac{y\text{e}^{- y^{2}}}{x\text{e}^{- x^{2}}}$。所以条件概率密度$f_{X|Y}(x|y)$和$f_{Y|X}(y|x)$分别为上述表达式。
(Ⅲ)根据联合概率密度的定义,我们有$\rho_{XY}(x,y) = f(x,y)$,代入题目给出的概率密度函数,得到$\rho_{XY}(x,y) = xy\text{e}^{- x^{2} - y^{2}}$。

创作类型:
原创

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