题目
设随机变量 (X,Y) 的联合分布密度函数为 F(x,y),则 P(X >a,Y >b)=_____。A. 1-F(a,b);B. F(a,+infty)+F(+infty,b);C. F(a,b)+1-F(a,+infty)-F(+infty,b);D. F(a,b)-1+F(a,+infty)-F(+infty,b)。
设随机变量 $(X,Y)$ 的联合分布密度函数为 $F(x,y)$,则 $P(X >a,Y >b)=\_\_\_\_\_$。
A. $1-F(a,b)$;
B. $F(a,+\infty)+F(+\infty,b)$;
C. $F(a,b)+1-F(a,+\infty)-F(+\infty,b)$;
D. $F(a,b)-1+F(a,+\infty)-F(+\infty,b)$。
题目解答
答案
C. $F(a,b)+1-F(a,+\infty)-F(+\infty,b)$;
解析
考查要点:本题主要考查联合分布函数的定义及其应用,涉及概率的补集性质和包含-排除原理。
解题核心思路:
- 利用补集思想:将所求概率转化为1减去其补集概率。
- 分解补集事件:补集事件为“$X \leq a$ 或 $Y \leq b$”,需用包含-排除原理展开。
- 关联联合分布函数:将各部分概率用联合分布函数$F(x,y)$表示,特别注意边缘分布的表达方式。
破题关键点:
- 明确联合分布函数的定义:$F(a,b) = P(X \leq a, Y \leq b)$。
- 边缘分布的表达:$P(X \leq a) = F(a, +\infty)$,$P(Y \leq b) = F(+\infty, b)$。
步骤1:补集转化
根据概率的补集性质,有:
$P(X > a, Y > b) = 1 - P(X \leq a \text{ 或 } Y \leq b)$
步骤2:应用包含-排除原理
将右侧概率展开为:
$P(X \leq a \text{ 或 } Y \leq b) = P(X \leq a) + P(Y \leq b) - P(X \leq a, Y \leq b)$
步骤3:用联合分布函数表示各部分
- $P(X \leq a) = F(a, +\infty)$(当$Y$趋向无穷大时,联合分布函数仅保留$X$的约束)。
- $P(Y \leq b) = F(+\infty, b)$(同理,当$X$趋向无穷大时,仅保留$Y$的约束)。
- $P(X \leq a, Y \leq b) = F(a, b)$(直接由定义得出)。
步骤4:代入并化简
将上述结果代入步骤2的展开式:
$P(X \leq a \text{ 或 } Y \leq b) = F(a, +\infty) + F(+\infty, b) - F(a, b)$
因此,原概率为:
$P(X > a, Y > b) = 1 - \left[ F(a, +\infty) + F(+\infty, b) - F(a, b) \right]$
整理得:
$P(X > a, Y > b) = F(a, b) + 1 - F(a, +\infty) - F(+\infty, b)$