边缘分布函数可以通过以下步骤求得:
已知联合分布函数F(x,y)
如果二维随机变量(X,Y)的联合分布函数F(x,y)已知,那么随机变量X和Y的边缘分布函数Fx(x)和Fy(y)可以通过对联合分布函数F(x,y)进行边缘化处理得到。
对于离散随机变量
如果(X,Y)是二维离散随机变量,其联合分布列已知,那么可以通过以下公式求出X的边缘分布列和Y的边缘分布列:
\[
P(X=x) = \sum_{y} P(X=x, Y=y)
\]
对于连续随机变量
如果(X,Y)是二维连续随机变量,其联合概率密度函数f(x,y)已知,那么可以通过对联合概率密度函数f(x,y)进行积分来求得X的边缘概率密度函数Fx(x)和Y的边缘概率密度函数Fy(y):
\[
f_X(x) = \int_{-\infty}^{\infty} f(x,y) \, dy
\]
\[
f_Y(y) = \int_{-\infty}^{\infty} f(x,y) \, dx
\]
确定积分范围
在进行积分时,需要确定x和y的取值范围。对于离散随机变量,范围通常是所有可能的y值;对于连续随机变量,范围通常是所有可能的x和y值。
计算边缘分布函数
通过上述积分方法,可以得到X和Y的边缘分布函数Fx(x)和Fy(y)。
示例
假设二维连续随机变量(X,Y)的联合概率密度函数为:
\[
f(x,y) = \begin{cases}
2xy & \text{if } 0 \leq x \leq 1, 0 \leq y \leq 1 \\
0 & \text{otherwise}
\end{cases}
\]
那么,X的边缘概率密度函数Fx(x)为:
\[
f_X(x) = \int_{0}^{1} 2xy \, dy = x \int_{0}^{1} 2y \, dy = x \left[ y^2 \right]_{0}^{1} = x
\]
同理,Y的边缘概率密度函数Fy(y)为:
\[
f_Y(y) = \int_{0}^{1} 2xy \, dx = y \int_{0}^{1} 2x \, dx = y \left[ x^2 \right]_{0}^{1} = y
\]
通过这些步骤,可以求得二维随机变量(X,Y)的边缘概率密度函数。