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变量的独立性+条件分布

独立性定义#

(X,Y)(X,Y)联合分布函数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,yR,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 XXYY 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pijp_{ij}边缘分布列(就是各自的分布列)为 pi,pjp_{i\cdot },p_{\cdot j},如果联合分布列=边缘分布列之积

i,jR,pij=pipj\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联合概率密度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,yR,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#

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

P(X=xiY=yj)=P(X=xi,Y=yj)P(Y=yj)=pijpjP(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#

Y=yY=y 的条件下,连续型随机变量 XX条件分布函数 定义为

FXY(xy)=P(XxY=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

fXY(xy)=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:

fXY(xy)=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:

FXY(xy)=xfXY(ty)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/possibilitytheory/pt_2drandvarisolation/
作者
Biscuit
发布于
2025-10-27
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0