- •2. Случайные величины и случайные векторы
- •2.1. Случайные величины. Законы распределения и числовые характеристики
- •Дискретные случайные величины
- •Непрерывные случайные величины
- •Основные законы распределения случайных величин
- •2.2. Случайные векторы. Законы распределения и числовые характеристики. Условные законы распределения. Независимость случайных величин.
- •Дискретные случайные векторы
- •Непрерывные случайные векторы
- •2.3. Функции от случайных величин и векторов Законы распределения функций от случайных величин
- •Законы распределения функций от случайных векторов
- •Задача композиции.
- •Числовые характеристики функций от случайных величин и векторов
- •Задачи Функции от случайных величин и векторов
- •Числовые характеристики функций от случайных величин и векторов
Задачи Функции от случайных величин и векторов
2.3.1.
Дискретная случайная величина
имеет закон распределения
-

-2
-1
1
2

0,1
0,3
0,2
0,4
Найти
закон распределения случайной величины
.
2.3.2.
Дискретная случайная величина
имеет закон распределения
-

0





0,1
0,2
0,1
0,2
0,4
Найти
закон распределения случайной величины
.
2.3.3.
Случайная величина
имеет закон распределения
,![]()
.
Найти закон распределения и математическое
ожидание случайной величины
.
2.3.4.
Случайная величина
имеет закон
распределения
,
Найти закон распределения и математическое
ожидание случайной величины
.
2.3.5.
Случайная величина
имеет закон
распределения
,
Найти закон распределения случайной
величины
.
2.3.6.
Случайная величина
распределена равномерно на интервале
.
Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.7.
Случайная величина
равномерно распределена на интервале
.
Найти плотностивероятностей
случайных величин: а)
;
б)
;
в)
и построить
их графики.
2.3.8.
Случайная величина
равномерно распределена на интервале
.
Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.9.
Пусть
– случайная величина, равномерно
распределенная на отрезке
.
Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.10.
Случайная величина
имеет нормальное распределение с
параметрами
.
Найти плотностивероятностей
случайных величин:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
.
2.3.11.
Случайная величина
распределена
по закону
.
Найти:
а) плотность вероятностей
случайной величины
при
;
б) плотностьвероятностей
случайной величины
при произвольных
и
.
2.3.12.
Случайная величина
распределена
по закону
.
Найти: а) закон распределения случайной
величины

![]()
б)
плотность вероятностей
случайной величины
и
.
2.3.13. Случайная величина X распределена по закону Коши с плотностью
.
Найти
плотности вероятностей случайных
величин: а)
;
б)
.
2.3.14.
Случайная величина
имеет распределение Коши. Доказать, что
случайные величины
,
,
также имеют распределение Коши.
2.3.15.
Задана плотность вероятностей
случайной величины
.
Найти плотность вероятностей
случайной величины
,
если: а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
2.3.16.
Задана функция распределения
случайной величины
.
Найти функцию распределения
случайной величины
.
2.3.17.
Задана функция распределения
случайной величины
.
Найти функцию распределения
случайной величины
.
2.3.18.
Диаметр круга – случайная величина
,
которая равномерно распределена на
отрезке
.
Найти функцию распределения площади
круга.
2.3.19.
Пусть
– случайная величина с непрерывной
функцией распределения
,
и
.
Найти функцию распределения случайной
величины
.
2.3.20.
Независимые дискретные случайные
величины
и
имеют законы распределения:
-

10
12
16

1
2

0,4
0,1
0,5

0,2
0,8
Найти
закон распределения случайной величины
.
2.3.21.
Совместное распределение случайных
величин
и Y
задано таблицей
-


-1
1
-1


0


-1


Найти:
а) совместный закон распределения
случайных величин
и
;
б) закон распределения
случайной величины
;
в) закон распределения
случайной величины
.
2.3.22.
Пусть величина
принимает
значения
с вероятностями
соответственно, а величина
принимает значения
с вероятностями
.
Величины
и
независимы. Найти распределение
вероятностей случайной величины
.
2.3.23.
Дискретная случайная величина
принимает значения -1,1 с вероятностями
и
,
а случайная величина
является непрерывной и не зависит от
случайной величины
.
Найти закон распределения случайной
величины
,
если случайная величина
распределена
а)
по равномерному закону
![]()
б)
по равномерному закону
![]()
в)
по показательному закону

г)
по нормальному закону
![]()
д) по закону с плотностью вероятностей

2.3.24.
Случайная величина
распределена равномерно на отрезке
,
а случайная величина
имеет показательное распределение с
плотностью вероятностей

Величины
и
независимы. Найти плотность вероятностей
случайной величины
.
2.3.25.
Пусть
и
– независимые случайные величины,
равномерно распределенные на отрезке
.
Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.26.
Случайные
величины
и
независимы и имеют равномерные законы
распределения
и
соответственно. Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.27.
Случайные величины
,
и
независимы и имеют равномерное
распределение на отрезке
.
Найти плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.28.
Случайные величины
и
независимы и равномерно распределены
на отрезке
.
Найти плотностьвероятностей
случайных величин:
а)
;
б)
;
в)
.
2.3.29.
Пусть
и
– независимые
случайные величины, которые имеют
показательное распределение с параметром
.
Найти: а) плотностьвероятностей
случайной величины
;
б) плотностьвероятностей
случайной величины
.
2.3.30.
Пусть
и
– независимые, одинаково распределенные
случайные величины с плотностью
.
Найти плотность вероятностей
случайной величины
.
2.3.31.
Найти плотность вероятностей случайной
величины
,
если задана плотность вероятностей
случайного вектора
.
2.3.32.
Определить плотность вероятностей
случайной величины
,
если: а) задана плотность вероятностей
случайного вектора
;
б)
и
– независимые нормальные случайные
величины с математическими ожиданиями,
равными
,
и дисперсиями
и
соответственно.
2.3.33.
Пусть
и
– независимые случайные величины,
которые имеют показательное распределение
с параметром
.
Найти функцию распределения случайной
величины
.
2.3.34.
Случайные величины
и
независимы и имеют плотности вероятностей


Доказать,
что случайная величина
имеет нормальное распределение.
2.3.35.
Случайные величины
и
имеют нормальное распределение
и независимы. Доказать, что отношение
имеет распределение Коши.
2.3.36.
Пусть
– нормальный случайный вектор с
плотностью вероятностей

Найти
плотность вероятностей
случайной величины
.
2.3.37.
Какому функциональному преобразованию
надо подвергнуть случайную величину
,
распределенную равномерно в интервале
,
чтобы получить случайную величину
,
распределенную по показательному закону
с плотностьювероятностей
?
2.3.38.
Случайная величина
распределена по показательному закону
с плотностью вероятностей
.
Каким функциональным преобразованием можно превратить ее в случайную величину, распределенную по закону Коши:
?
2.3.39.
Имеются две случайных величины:
с плотностьювероятностей
и
с плотностьювероятностей
.
Известно, что случайная величина
представляет собой монотонную функцию
от случайной величины
:
.
Найти вид функции
.
(Рассмотреть отдельно случаи монотонно
возрастающей и монотонно убывающей
функции
).
2.3.40.
Пусть
и
– независимые случайные величины,
которые имеют нормальные распределения
.
Доказать, что случайные величины
и
независимы.
2.3.41.
Пусть
и
– независимые случайные величины,
имеющие показательные распределения
с параметрами
и
соответственно. Доказать, что случайные
величины
и
независимы.
2.3.42.
Пусть
и
– независимые случайные величины,
распределенные по нормальному закону
.
Показать, что случайные величины
и
независимы.
2.3.43.
Пусть
– независимые случайные величины,
имеющие гауссовские распределения
.
Пусть
и
.
Доказать, что
и
независимы тогда и только тогда, когда
.
2.3.44.
По плотности вероятностей
случайного вектора
найти плотность вероятностей
случайного вектора
,
если
,
,
![]()
2.3.45.
Пусть
–случайный вектор, имеющий нормальное
распределение
.Найти плотность
вероятностей
случайного вектора
,
если
и
,где
- действительное число.
При каком
случайные величины
и
будут независимы?
2.3.46. Определить плотность вероятностей длины радиус-вектора, если сам вектор имеет нормальное распределение с плотностью
.
2.3.47.
Координаты случайной точки
на плоскости подчинены нормальному
закону распределения с плотностью
вероятностей
.
Определить
совместную плотность вероятностей
полярных координат
этой
точки.
2.3.48.
Точка P
равномерно распределена в круге радиусом
R.
Пусть
– расстояние от точки до центра круга.
Найти функцию распределения
и плотность вероятностей
случайной величины
.
Найти
и
.
Вычислить
и
.
2.3.49.
На отрезок
наугад брошены две точки. Пусть
– расстояние между ними. Найти функцию
распределения случайной величины
и вычислить
,
,
.
2.3.50.
Случайная точка
в пространстве подчинена нормальному
закону распределения с плотностью
=
.
Определить
совместную плотность вероятностей
сферических координат этой точки
.
2.3.51.
Дискретные случайные величины
независимы и распределены по законам
Пуассона с параметрами
соответственно. Показать, что их сумма
также распределена по закону Пуассона
с параметром
.
2.3.52.
Пусть
– независимые случайные величины,
имеющие показательное распределение
с параметром
>0.
Доказать, что случайная величина
имеет плотность вероятностей

Замечание.
Закон
распределения случайной величины
называется распределением
Эрланга.
2.3.53.
Пусть случайные величины
независимы и
имеют нормальное распределение
.
Доказать, что плотность вероятностей
случайной величины
равна

Замечание.
Закон
распределения случайной величины
называется
распределением хи-квадрат с n
степенями свободы.
2.3.54.
Пусть
– независимые случайные величины,
имеющие нормальное распределение
.
Доказать, что плотность вероятностей
случайной величины
равна
.
Замечание.
Закон распределения случайной величины
называется распределением
Стьюдента с n
степенями свободы.
2.3.55.
Найти плотность вероятностей
случайной величины
,
где
и
– независимые случайные величины,
имеющие распределение хи-квадрат с
и
степенями свободы соответственно.
Замечание.
Закон распределения случайной величины
называется распределением
Фишера с
степенями свободы.
2.3.56.
Пусть
– гауссовский вектор с
и корреляционной матрицей
.
Пусть
– некоторая числовая матрица размерности
n
m.
Показать, что вектор
также гауссовский.
2.3.57.
Пусть
– сумма независимых случайных величин
,
каждая из которых имеет показательное
распределение с параметром
,
. Доказать, что
с вероятностью 1 тогда и только тогда,
когда
.
