概率论
证明独立
X1,X2 相互独立,均服从标准正态分布,证明 (X1+X2)2 和 (X1−X2)2 独立
由于样本均值和样本方差相互独立,有
XS2=n1i=0∑nXi=21(X1+X2)=n−11i=0∑n(Xi−X)2=(X1−X)2+(X2−X)2=21(X1−X2)2
由于 X 和 S2 独立,即 (X1+X2) 和 (X1−X2)2,进一步得到 (X1+X2)2 和 (X1−X2)2 独立
卡方 2 和参数为 1/2 的指数分布是同分布
设 X,Y 均服从标准正态分布,相互独立,有
fX(x)fY(y)f(x,y)=2π1e−2x2=2π1e−2y2=2π1e−2x2+y2
令
Z=X2+Y2
对于 z<0,有
P(Z<z)=0
对于 z≥0,有
P(Z≤z)=P(X2+Y2≤z)=x2+y2≤z∬2π1e−2x2+y2dxdy=∫02πdθ∫0z2π1e−2r2rdr=∫0ze−2r2d(2r2)=1−e−2z
故
FZ(z)={1−e−2z0ifz≥0otherwise
同时,有
fZ(z)={21e−2z0z≥0otherwise
因此,χ2(2) 和参数为 21 的指数分布同分布。
最大值和最小值的等价转换
max{X1,X2}min{X1,X2}=2X1+X2+∣X1−X2∣=2X1+X2−∣X1−X2∣
令 X=max{X1,X2},Y=min{X1,X2},有
X+YX−Y=X1+X2=∣X1−X2∣