千葉大学 融合理工学府 数学情報科学専攻 数学・情報数理学コース 2021年8月実施 専門 A4
Author
祭音Myyura (co-authored with GPT 6 Astra)
Description
X1,X2,X3 は独立な (0,1) 上の一様確率変数であり、Y=min(X1,X2,X3)、Z=max(X1,X2,X3) とする。
- X1+X2−X3 の期待値と分散を求めよ。
- Y,Z の密度関数を求めよ。
- 0<r<s<1 に対して P(r<Y,s>Z) を求めよ。
- Y,Z の共分散を求めよ。
题目描述
三个随机变量独立且均匀分布于 (0,1),令 Y 为最小值、Z 为最大值。求:(1) X1+X2−X3 的均值和方差;(2) Y,Z 的密度;(3) P(r<Y,Z<s);(4) Cov(Y,Z)。
Kai
(1) 各 Xi の期待値は 1/2、分散は 1/12 で、独立性により
E[X1+X2−X3]=21,Var(X1+X2−X3)=41.
(2) 0<y,z<1 に対して P(Y>y)=(1−y)3、P(Z≤z)=z3 なので
fY(y)=3(1−y)21(0,1)(y),fZ(z)=3z21(0,1)(z).
(3) 全 Xi が (r,s) に入る事象なので P(r<Y,Z<s)=(s−r)3。
(4) 最小値と最大値となる添字の選び方は 3⋅2 通りで、残る値はその間にある。従って同時密度は fY,Z(y,z)=6(z−y)(0<y<z<1)。よって
E[YZ]=6∫01∫0zyz(z−y)dydz=51.
また E[Y]=1/4,E[Z]=3/4 なので
Cov(Y,Z)=51−4143=801.