边际密度函数的教学方法探讨及应用
2021-10-29范梓淼新疆农业大学新疆乌鲁木齐830052
数学学习与研究 2021年29期
◎范梓淼 张 瑜 (新疆农业大学,新疆 乌鲁木齐 830052)
引 言
边际密度函数是概率论中的重要内容,包含连续型多维随机变量中每个分量的分布信息.边际密度函数因涉及定积分、二重积分的计算,一直是概率论教学与解题实践过程的难点所在.又因其是求解随机变量特征数字的基本内容,故而又是教学实践中的重点所在.目前关于边际密度函数教学方法的主要是变量代换法、密度函数转化、不等式组法[1-3],袁媛利用图示法求边际密度函数[4].
本文围绕边际密度教学方法的探索,提出以计算为核心,详细地演示与归纳如何确定积分上下限,并用类比思想,引导学生举一反三,应用于卷积公式和商的公式.
1 边际密度函数的教学方法
如果二维连续随机变量(X,Y)的联合密度函数为p(x,y),则

分别为X和Y的边际密度函数.
教学中要特别注意讲解积分区域的确定.下面围绕如何确定积分区域分析边际密度函数的教学方法.
例1设二维随机变量(X,Y)的联合密度函数为

求边际密度函数pX(x)和pY(y).
解首先画出积分区域,即p(x,y)的非零区域,0 (1)求pX(x). 计算pX(x),在确定积分上下限时,必须将积分区域看作“X型”,如图1.即将直线方程用x表示y,写成y=f(x),同时过x轴作垂线,与积分区域上下的交点所在直线为积分上下限,区域左右端点的x值为x的范围.当0 图1 X型区域 所以X的边际密度函数为 (2)求pY(y). 计算pY(y),在确定积分上下限时,必须将积分区域看作“Y型”.如图2,用y表示x,此时直线方程写成x=g(y)的形式,过y轴作垂线,与积分区……
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