设X服从标准正态分布N(0,1),求:
(1)Y=eX的概率密度;
(2)Y=2X2+l的概率密度;
(3)Y=|X|的概率密度.
设X服从标准正态分布N(0,1),求:
(1)Y=eX的概率密度;
(2)Y=2X2+l的概率密度;
(3)Y=|X|的概率密度.
【正确答案】:由于X~N(0,1),则X的概率密度 fX(x)=(1/√2π)e-(x2/2),-∞<x<+∞ (1)由函数y=ex(单增函数)解得x=lny,则x'=1/y• 当y<0时,FY(y)=P(Y≤y)=P(eX≤Y)=0,fY(y)=0; 当y>0时,FY(y)=(1/√π)e-(lny)2/2•1/y• 所以,随机变量Y=eX的概率密度. fY(y)= {(1/√2π)e-(lny)2/2•1/y,y>0; {0 y≤0. (2)当Y<1时,FY(Y)=P(Y≤y)=P(2X2+1≤y)=0, fY(y)=0; 当Y>1时, FY(y)=P(Y≤y)=P(2X2+1≤Y) =P(-√(y-1)/2≤X≤√(y-1)/2) =∫√(y-1)/2-√(y-1)/2. 由于fY(y)=F'Y(y),根据积分上限函数导数性质,有 fY(y)=2•(1/2π)e-[(y-1)/4]•1/2•[(y-1)/2]1/2•1/2 =(1/√2π(y-1))-e-(y-1)/4 所以,随机变量Y=2X2+1的概率密度 fY(y)= {1/1/√2π(y-1))-e-(y-1)/4, y≤1; {0,y≤1. (3)当y<0时,FY(y)=P(Y≤y)=P(|X|≤Y)=0,fY(y)=0; 当y≥0时, FY(y)=P(Y≤Y)=P(|X|≤Y)=P(-y≤X≤y) =∫y-y(1/√2π)e-(x2/2)dx=2∫y0(1/√2π)e-(x2/2)dx 由于fY(y)=F'Y(y),根据积分上限函数导数的性质,有 fY(y)=2•(1/√2π)e-(y2/2) 所以,随机变量Y=|X|的概率密度 fY(y)= {(√2/π)e-(y2/2),y≥0; {0,y<0
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