Ikki o‘lchovlik uzluksiz tasodifiy miqdor zichlik funksiyasi va uning xossalari
Ikki o’lchovlik t.m. uzluksiz deyiladi, agar uning taqsimot funksiyasi
F x y( , ): 1. uzluksiz bo’lsa;
2. har bir argumenti bo’yicha differensiyallanuvchi; 3. F x yxy'' ( , ) ikkinchi tartibli aralash hosila mavjud bo’lsa.
Ikki o‘lchovlik (X,Y) t.m.ning zichlik funksiyasi
2 F x y( , ) '' f x y( , ) F x yxy ( , ) (3.4.1)
x y
Tenglik orqali aniqlanadi.
(X,Y) t.m.ning G sohaga(23-rasm) tushishi ehtimolligi (3.3.4)
formulaga ko’ra: P x{ X x x y, Y y y}
F x yx' ( , y) F x yx' ( , )
limx0 fo'rtacha limy0 , y0 y
ya‘ni f x y( , ) F x yx' ( , )'y Fxy'' (x y, ) .
23-rasm.
Demak, (X,Y) ikki o’lchovli tasodifiy vektorning zichlik funksiyasi deb,
P x{ X xdx y, Y y dy} f x y dxdy( , ) (3.4.2)
tenglikni qanoatlantiruvchi funksiya ekan.
f x y( , ) zichlik funkiyasi quyidagi xossalarga ega:
f x y( , ) 0.
P X Y{( , ) D} f x y dxdy( , ) . (3.4.3)
D x y
F x y( , ) f u v dudv( , ) . (3.4.4)
f x y dxdy( , ) 1.
X va Y t.m.larning bir o’lchovlik zichlik funksiyalarini quyidagi tengliklar yordamida topish mumkin:
f x y dy( , ) fX ( )x ; f x y dx( , ) fY ( )y . (3.4.5)
Isboti. 1. Bu xossa F x y( , ) funksiyaning har qaysi argumenti bo’yicha kamaymaydigan funksiya ekanligidan kelib chiqadi.
f x y dxdy( , ) ifoda (X,Y) tasodifiy nuqtaning tomonlari dx va dy bo’lgan to’g’ri to’rtburchakka tushish ehtimolligini bildiragi. D sohani to’g’ri to’rtburchaklarga ajratamiz(24-rasm) va har biri uchun (3.4.2) formulani qo’llaymiz:
n
P{(X Y, )D} f x y( i, i ) x y bo’ladi.
i1
Endi x 0, y 0 da limitga o’tib,
P X Y{( , ) D} f x y dxdy( , ) ni hosil
D
qilamiz.
24-rasm.
(3.4.3) formuladan:
x y
F x y( , ) P X{ x Y, y} P{ X x, Y y} f u v dudv( , ) .
F( , ) 1 va (3.4.4) formulada x y deb olsak(limit ma‘nosida),
F( , ) f x y dxdy( , ) 1.
Avval X va Y t.m.larning taqsimot funksiyalarini topamiz:
x x
FX ( )x F x( , ) f u v dudv( , ) f u y dy du( , ) ,
(3.4.5)
y y
F yY( ) F(, )y f u v dudv( , ) f x v dx dv( , ) .
Birinchi tenglikni x bo’yicha, ikkinchisini y bo’yicha differensiyallasak, X av Y t.m.larnin zichlik funksiyalarini hosil qilamiz:
fX ( )x FX' ( )x f x y dy( , )
va
fY( )y F yY' ( ) f x y dx( , ) .
■
Izoh. Agar X va Y t.m.larning alohida zichlik funksiyalari berilgan bo’lsa, (umumiy holda) ularning birgalikdagi zichlik funksiyalarini topish mumkin emas.
3.3-misol. (X,Y) ikki o’lchovli t.m.ning birgalidagi zichlik funksiyasi berilgan
Ce- -x y , agar x 0, y 0 f x y( , )
0, aks holda.
Quyidagilarni toping: 1) O’zgarmas son C; 2) F x y( , ); 3) FX ( )x va FY ( )y ; 4) fX ( )x va fY ( )y ; 5) P X{ 0,Y 1}.
f x y dxdy( , ) 1 tenglikdan
C e x ydxdy C e dx e dy C x y 1.
0 0 0 0 x y x y
F x y( , ) e u vdudv e du e dvu v (1ex)(1ey) , x 0, y 0,
0 0 0 0
ya‘ni
(1ex )(1ey ), x 0, y 0,
F x y( , )
0, aks holda.
x x
u v 1e duu 1 ex , x 0, demak
FX ( )x F x( , ) e e dv du
0 0 0
(1ex ), x 0,
FX ( )x
0, x 0.
Aynan shunday,
(1ey ), y 0,
F xY ( )
0, y 0.
(1
fX ( )x FX' ( )x ex )'x, x 0, ex, x 0,
0, x 0, 0, x 0,
va shu kabi
ey , y 0, fY ( )y
0, y 0.
1
P X{ 0,Y 1} e dx e dy
0 x 0 y (e1 1)0e dxx 1 1e 0.63.
|