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设(X,Y)的概率密度为f(x,y)=2e-(x+y),0<x<y<+∞,Z=X+Y. 求Cov(X,Z).
设(X,Y)的概率密度为f(x,y)=2e-(x+y),0<x<y<+∞,Z=X+Y. 求Cov(X,Z).
admin
2023-01-04
19
问题
设(X,Y)的概率密度为f(x,y)=2e
-(x+y)
,0<x<y<+∞,Z=X+Y.
求Cov(X,Z).
选项
答案
先求Z的概率密度f
Z
(z).用卷积公式, f
Z
(z)=∫
-∞
+∞
f(x,z-x)dx,x>0,z-x>x, 即x>0,z>2x,如图3-3所示. [*] 当z<0时,f
Z
(z)=0. 当z≥0时, f
Z
(z)=∫
0
z/2
2e
-(x+z-x)
dx=2e
-z
∫
0
z/2
dx=ze
-z
, 即f
Z
(z)=[*] Cov(X,Z)=E(XZ)-EX·EZ=E[X(X+Y)]-EX·EZ =E(X
2
)+E(XY)-EX·EZ. EX=∫
-∞
+∞
xf
X
(x)dx=∫
0
+∞
x·2e
-2x
dx [*] EZ=∫
0
+∞
zf
Z
(z)dz=∫
0
+∞
z
2
e
-z
dz=Γ(3)=2, E(X
2
)=∫
0
+∞
x
2
·2e
-2x
dx=1/2, E(XY)=∫
-∞
+∞
∫
-∞
+∞
xyf(x,y)dxdy=∫
0
+∞
dy∫
0
y
xy·2e
-(x+y)
dx =∫
0
+∞
ye
-y
dy∫
0
y
x·2e
-x
dx=1, 故 [*]
解析
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考研数学一
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