定理 1 设X为连续型一维随机变量,其概率密度函数为,则对于Y=g(X)的概率密度函数,有下列结果:
(1)若g(x)是严格单调可微函数,则Y=g(X)的概率密度函数为
其中h(y)是y=g(x)的反函数.
(2)若g(x)不是严格单调可微函数,则将g(x)在其定义与上分成若干个单调分支,在每个单调分支上应用(1)的结果得Y=g(X)的概率密度函数为
其中I是在每个单调分支上按照(1)确定的y的取值公共部分。
练习1 设,试求Y的概率密度函数.
练习2 设 随机变量X在(0,1)区间内服从均匀分布,试求
(1)的概率密度函数
(2)的概率密度函数
随机过程巩固练习
1 设随机过程为常数,V为服从正态分布N(0,1)的随机变量。求:X(t)的一维概率密度函数、均值和相关函数。
2 设随机变量Y具有概率密度函数f(y),令
求随机过程X(t)的一维概率密度函数、均值和相关函数。
3 设有随机过程,其中w为常数,A,B是相互的且服从正态分布的随机变量。求随机过程的均值和相关函数。
4 已知随机过程X(t)的均值函数和协方差函数为普通函数,令,求随机过程Y(t)的均值和协方差函数。
5 设随机过程,其中为常数,随机变量服从上的均匀分布。令,求
6 设X(t)为实随机变量,x为任意实数,令
证明随机过程 Y(t)的均值函数和相关函数分别是X(t)的一维和二维分布函数。