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变量的独立性+条件分布

独立性定义#

(X,Y)(X,Y) 的联合分布函数 是 F(x,y)F(x,y), 边缘分布函数(就是各自的分布函数)是 FX(x),FY(y)F_X(x),F_Y(y),如果联合分布函数=边缘分布函数之积

∀x,y∈R,F(x,y)=FX(x)⋅FY(y)\forall x,y\in \R,F(x,y)=F_X(x)\cdot F_Y(y)

则称随机变量 XX,YY 相互独立。

离散型:分布列判别法#

离散型随机变量独立性:(X,Y)(X,Y) 的的联合分布列为 pijp_{ij},边缘分布列(就是各自的分布列)为 pi⋅,p⋅jp_{i\cdot },p_{\cdot j},如果联合分布列=边缘分布列之积

∀i,j∈R,pij=pi⋅⋅p⋅j\forall i,j\in\R,p_{ij}=p_{i\cdot }\cdot p_{\cdot j}

则称随机变量 X,YX,Y 相互独立

连续性:概率密度判别法#

连续型随机变量独立性:X,YX,Y 的联合概率密度是 f(x,y)f(x,y),边缘概率密度函数(就是各自的概率密度)为 fX(x),fY(y)f_X(x),f_Y(y),如果联合概率密度=边缘概率密度之积

∀x,y∈R,f(x,y)=fX(x)⋅fY(y)\forall x,y\in\R,f(x,y)=f_X(x)\cdot f_Y(y)

则称随机变量 X,YX,Y 相互独立

  • 独立意味着联合=边缘(边缘概率密度,边缘分布列)之积,将联合分布“因子化”
  • 离散型随机变量的独立性需要逐点检验,连续型随机变量先通过联合概率密度算出边缘概率密度再检验

随机变量的条件概率#

离散型随机变量的条件分布列#

在 Y=yjY=y_j 条件下,离散型随机变量 XX 的 条件分布列 就是联合除以条件边缘

P(X=xi∣Y=yj)=P(X=xi,Y=yj)P(Y=yj)=pijp⋅jP(X=x_i|Y=y_j)=\frac{P(X=x_i,Y=y_j)}{P(Y=y_j)}=\frac{p_{ij}}{p_{\cdot j}}

连续型随机变量的条件分布和条件概率密度#

在 Y=yY=y 的条件下,连续型随机变量 XX 的条件分布函数 定义为

FX∣Y(x∣y)=P(X≤x∣Y=y)F_{X|Y}(x|y)=P(X\leq x|Y=y)

随机变量 XX 在给定 Y=yY=y 的条件下的条件概率密度函数 也是联合除以条件边缘

fX∣Y(x∣y)=fX,Y(x,y)fY(y)=f(x,y)fY(y)f_{X|Y}(x|y)=\frac{f_{X,Y}(x,y)}{f_Y(y)}=\frac{f(x,y)}{f_Y(y)}

把分母写成积分形式:

fX∣Y(x∣y)=f(x,y)∫−∞+∞f(x,y)dxf_{X|Y}(x|y)=\frac{f(x,y)}{\int_{-\infty}^{+\infty}f(x,y)dx}

这两个关系是:

FX∣Y(x∣y)=∫−∞xfX∣Y(t∣y)dtF_{X|Y}(x|y)=\int_{-\infty}^x f_{X|Y}(t|y)dt

所以说此类型的题目还是考察联合概率密度和边缘概率密度的计算。

变量的独立性+条件分布
https://biscuit0613.github.io/posts/math/pt_2drandvarisolation/
作者
Biscuit
发布于
2025-10-27
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0
一维随机变量函数及其分布
协方差与相关系数,矩