考研概率论 步骤不太懂:概率论多维随机变量证明题 证P(Xn>max(X1、X2、……Xn-1))=1/n 30
还有 为什么最外面的积分是从正无穷到负无穷?求P不是负无穷到Xn吗? 展开
0、引言
本题的多维随机变量 {X1, X2, ... Xn} 看起来吓人,但各成分独立同分布,所以只是二维随机变量的简单拓展。
1、从概率到积分
所以首先考虑此多维变量的概率密度函数。
由二维变量的性质可推知,此多维变量的概率密度函数就是 Xi 们的密度函数连乘:
其次,考虑积分域。
这里的 max 函数等价于 {X1<Xn, X2<Xn, ..., Xn-1<Xn}
最终的 n 重积分写出来就是:
注意积分域是 xi < xn,i = 1, 2, ..., n
2、积分的计算
由于 n-1 个 xi 都和 xn 有关,所以把 xn 积分限取为正负无穷,然后令其他每重积分的积分限为负无穷到 xn:
后边的 n-1 重积分,其实就是概率密度积分得到概率分布的基本定义式:
之后就是很简单的指数函数积分,书上的过程再省略也应该能看懂了。
后记:
这道题我看零几年就有人问,很多人只是进行了定性分析,我费了好大劲才找到1条严密的计算推理(https://zhidao.baidu.com/question/493439899.html?qbl=relate_question_0&word=P%7Bxn%3Emax%28xn-1%29%7D),用的方法还比较烦——但确实启发了我,感谢前辈。
虽然提问的这位可能已经在读研了,但考虑到以后也会有同学感到困惑,所以整理了这份答案。整理的同时我自己也加深了对多维随机变量的理解,可谓是多赢。
各位考研加油!