- •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
Непрерывные случайные векторы
2.2.17. Задана функция распределения
случайного вектора
:

Найти: а) плотность вероятностей
вектора
;
б) плотности вероятностей координат
и
.
Являются ли случайные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.18.Задана функция распределения
случайного вектора
:

Найти: а) плотность вероятностей
вектора
;
б) плотности вероятностей координат
и
;
в) вероятность попадания случайного
вектора
в область, задаваемую неравенствами
.
Являются ли случайные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.19.Задана функция распределения
случайного вектора
:

Найти: а) плотность вероятностей
вектора
;
б) плотности вероятностей координат
и
;
в) вероятность попадания вектора
в треугольник с вершинами в точках
,
,
.
Являются ли случайные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.20.
Функция распределения непрерывного
случайного вектора
имеет вид:

Найти:
а) плотность вероятностей
вектора
;
б) плотности вероятностей координат
и
и определить, являются случайные величины
и
независимыми или нет; в) математическое
ожидание вектора
;
г) вероятность попадания вектора
в область, изображенную на рис. 2.10.

Рис. 2.10.
2.2.21.Определить плотность вероятностей,
математическое ожидание и корреляционную
матрицу случайного вектора
,
если его функция распределения имеет
вид:

2.2.22.
Функция распределения случайного
вектора
имеет вид:

Найти
одномерные законы распределения
случайных величин
и
.
Являются ли случайные величины
и
независимыми?
2.2.23.Случайный вектор
имеет плотность вероятностей:
.
Найти:
а) коэффициент A;
б) функцию распределения
вектора
;
в) плотности вероятностей координат
и
;
г) вероятность попадания случайного
вектора
в квадрат
,
центр которого совпадает с началом
координат, а стороны параллельны осям
координат и имеют длину равную 2. Являются
ли случайные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.24.Дана плотность вероятностей
случайного вектора
:

Найти:
а) функцию распределения
вектора
;
б) плотности вероятностей координат
и
;
в) математическое ожидание и корреляционную
матрицу случайного вектора
.
Являются ли случайные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.25.
Плотность вероятностей случайного
вектора
имеет вид:

Найти:
а) коэффициент
;
б) функцию распределения
вектора
;
в) плотности вероятностей координат
и
и
определить, являются ли случайные
величины
и
независимыми; г) вероятность
;
д) математическое ожидание и корреляционную
матрицу вектора
.
2.2.26.Плотность вероятностей случайного
вектора
равна:

Доказать,
что случайные величины XиYявляются независимыми.
Найти математическое ожидание и дисперсию
случайного вектора
.
2.2.27.Плотность вероятностей случайного
вектора
равна:

Доказать,
что случайные величины X
иYявляются
независимыми. Вычислить математическое
ожидание и дисперсию случайного вектора
.
2.2.28.Плотность вероятностей случайного
вектора
равна:

Найти
плотности вероятностей координат
и
.
Являются ли случай-ные величины
и
независимыми? Являются ли они
некоррелированными?
2.2.29.
Плотность вероятностей случайного
вектора
имеет вид:

Найти:
а) коэффициент
;
б) вероятность попадания вектора
в первый квадрант плоскости
;
в) математическое ожидание и корреляционную
матрицу вектора
.
2.2.30.
Плотность вероятностей случайного
вектора
имеет вид:
.
Определить
коэффициент A,
математическое ожидание и корреляционную
матрицу случайного вектора
.
2.2.31.Дана плотность вероятностей
случайного вектора
:
.
Определить:
а) коэффициент
;
б) одномерные плотности вероятностей
;
в) условные плотности вероятностей
;
г) первые и вторые моменты случайного
вектора
.
2.2.32.Случайный вектор
распределен с постоянной плотностью
внутри квадрата с вершинами в точкахA(0;0),B(0;a),C(а;a),D(a;0).
Написать выражения для плотности
вероятностей
и функции распределения
вектора
.
Определить, являются ли случайные
величины
и
независимыми. Найти математическое
ожидание случайного вектора
и вероятность
.
2.2.33.Случайный вектор
распределен равномерно внутри
прямоугольника с центром симметрии в
начале координат и сторонами 2aи 2b, параллельными
координатным осям.
Найти плотность вероятностей
и функцию распределения
случайного вектора
.
Определить, зависимы или нет координаты
вектора
и
.
Найти математическое ожидание и дисперсию
случайного вектора
.
2.2.34.Случайный вектор
равномерно распределен в квадрате со
стороной, равной единице, и диагоналями,
совпадающими с осями координат. Найти
коэффициент корреляции случайных
величин
и
.
2.2.35.Случайный вектор
равномерно распределен внутри
прямоугольного треугольника с вершинами
в точкахA(0;0),B(0;8),C(8;0).
Найти плотность вероятностей вектора
.
Найти одномерные плотности вероятностей,
математические ожидания и условные
плотности вероятностей координатXиY.
2.2.36. Случайный вектор
имеет постоянную плотность вероятностей
внутри квадрата с диагоналями, совпадающими
с осями координат и равными 2.
Написать выражение для плотности
вероятностей
вектора
,
плотностей вероятностей
,
его координат и условных плотностей
вероятностей
.
Зависимы или независимы случайные
величиныXиY? Коррелированны
они или нет? Вычислить вероятность
.
2.2.37.
Случайный
вектор
распределен
равномерно в круге радиуса R
с центром в начале координат. Доказать,
что случайные величины X
и Y
зависимы, но некоррелированы.
2.2.38.
Случайный вектор
распределён равномерно внутри шара
радиуса
.
Написать выражения для плотности
вероятностей
вектора
,
плотностей вероятностей
,
и
его координат, а также для условной
плотности вероятностей
.
Вычислить математическое ожидание
и дисперсию
.
2.2.39.
Поверхность распределения
случайного вектора
,
представляет собой прямой круговой
цилиндр, центр основания которого
совпадает с началом координат (см. рис.
2.11), а высота равна
.

Рис. 2.11.
Определить
радиус цилиндра
.
Найти плотности вероятностей координат
и
условные плотности вероятностей
и
;
корреляционную матрицу. Являются ли
случайные величины
и
независимыми? Являются ли случайные
величины
и
некоррелированными?
2.2.40.
Поверхность распределения
случайного вектора
,
представляет собой круговой конус (см.
рис. 2.12), основанием которого служит
круг радиуса
с центром в начале координат. Вне этого
конуса плотность вероятностей
равна нулю.
а)
Написать выражение для плотности
вероятностей
;
б)
Найти плотности вероятностей координат
и![]()
в)
Найти условные плотности вероятностей
и
;
г)
Определить, являются ли случайные
величины
и
независимыми;
д)
Определить, являются ли случайные
величины
и
некоррелированными.

Рис. 2.12.
2.2.41.
Известны математические ожидания двух
нормальных случайных величин
и их корреляционная матрица
.
Написать
выражение для плотности вероятностей
случайного вектора
.
2.2.42.
Заданы следующие характеристики
двумерного нормального случайного
вектора
:
математические ожидания
и корреляционная матрица
.
Написать
выражение для плотности вероятностей
вектора
.
2.2.43.
Плотность вероятностей случайного
вектора
имеет вид:
.
Найти
коэффициент с
и корреляционную
матрицу вектора
.
2.2.44.
Плотность
вероятностей двумерного случайного
вектора
имеет вид:
.
Найти
плотность вероятностей
случайной величины
и основные числовые характеристики
вектора
.
2.2.45.
Случайный
вектор
имеет нормальный закон распределения
с плотностью вероятностей вида::
.
Определить:
а) плотности вероятностей каждой из
координат вектора
;
б) условные плотности вероятностей
и
;
в)условные
математические ожидания и дисперсии.
2.2.46.
Случайный вектор
распределен
по нормальному закону с параметрами
,
.
Найти вероятность того, что случайная
точка
попадет внутрь
области D,
ограниченной эллипсом
.
2.2.47.
Координаты
точек на плоскости являются независимыми
случайными величинами и распределены
по нормальным законам с параметрами
и
соответственно. Найти радиус круга с
центром в точке
,
вероятность попадания в который равна
0,997.
2.2.48.
Случайный
вектор
распределен по нормальному закону
распределения с параметрами:
Написать уравнение эллипса с центром
в точке
и полуосями
,
вероятность попадания случайного
вектора
в который равна 0,9.
2.2.49.
Производится стрельба по точечной
(малоразмерной) цели, зона поражения
которой представляет собой круг радиуса
с центром в начале координат. Рассеивание
точки попадания снаряда нормальное с
параметрами
Сколько выстрелов нужно произвести,
чтобы поразить цель с вероятностью не
меньшей 0,95?
2.2.50.
Трехмерный нормальный случайный
вектор
имеет математическое ожидание
и корреляционную
матрицу:
.
Написать
выражение для плотности вероятностей
случайного вектора
.
2.2.51.Случайный вектор
имеет плотность вероятностей:
.
Найти
плотности вероятностей
и
случайных векторов
и
соответственно.
2.2.52.
Имеются независимые случайные величины
X
и
Y.
Случайная величина X
распределена по нормальному закону с
параметрами
,
.
Случайная величина Y
распределена равномерно на интервале
.
Написать
выражение для плотности
и функции распределения
вектора
.
2.2.53.
Случайные величины
и
независимы и распределены следующим
образом:
-
по показательному закону с параметром
,
- по равномерному закону на интервале
.
Найти
вероятности
и
.
2.2.54.
Случайные величины
и
независимы и распределены каждая по
показательному закону с параметрами
и
соответственно. Найти вероятность![]()
2.2.55.
Величины
независимы и имеют нормальные законы
распределения
соответственно. Найти:
а)
;
б)
.
2.2.56.
Пусть
– случайный вектор, у которого координата
X
распределена по показательному закону
с параметром
:
;
а координата Y
при заданном значении
распределена по показательному закону
с параметром x:
.
Найти
плотность
вероятностей
вектора
,
плотность вероятностей
случайной величины
Y,
условную плотность вероятностей
.
2.2.57.
Случайная
величина X
– дискретная величина с двумя значениями
и
,
имеющими вероятности
и
.
Случайная величина Y
– непрерывная величина, ее условным
распределением при
служит нормальный закон с математическим
ожиданием, равным
,
и дисперсией
.
Найти функцию распределения
вектора
.
Найти плотность вероятностей
случайной величины Y.
2.2.58.
Для случайного
вектора
известны:
плотность вероятностей
случайной величины Y,
условное математическое ожидание
и условная дисперсия
.
Определить MX
и DX.
2.2.59.
Коэффициент
корреляции случайных величин X
и Y
равен единице. Может ли случайный вектор
иметь плотность
вероятностей?
2.2.60.
Пусть
и
– две плотности вероятностей двумерных
гауссовских распределений на плоскости
с нулевыми математическими ожиданиями,
единичными дисперсиями и равными
коэффициентами корреляции. Доказать,
что: а) функция
является плотностью вероятностей
некоторого случайного вектора
;
б) вектор
не является
гауссовским; в) каждая из величин X
и Y
имеет гауссовское распределение с
параметрами
.
2.2.61.
Пусть
– нечетная непрерывная функция на
интервале
,
которая равна нулю вне промежутка
и
.
Пусть
.
Доказать, что: а) функция
является плотностью вероятностей
некоторого случайного вектора
;
б) вектор
не является
гауссовским; в) каждая из величин X
и Y
имеет гауссовское распределение.
