设随机变量X,Y相互独立,且都服从正态分布N(0,σ^2),求Z=(X^2+Y^2)^0.5的概率密度。

2024-11-22 06:57:46
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回答1:

Z的分布叫做瑞利(Rayleigh)分布,具体求法:
f(x,y)=[1/(2πσ^2)]*e^-[(x^2+y^2)/2σ^2]
当z<0时,显然有f(z)=0
当z>=0时,有:
F(z)=∫∫f(x,y)dxdy,其中积分区域为x^2+y^2<=z^2
做变换x=r*sint,y=r*cost,则
F(z)=∫{0到2π}dt ∫{0到z}) [1/(2πσ^2)]*e^-[r^2/2σ^2] dr
=∫{0到z}) e^-[r^2/2σ^2] d(r^2/2σ^2)
=1-e^(-z^2/2σ^2)

接下来求概率密度就是求导,得:
f(z)=F'(z)=(z/σ^2)*e^(-z^2/2σ^2) (z>0)