38Плотность распределения системы случайных величин.
Двумерная величина (X,Y) является непрерывной, если ее функция распределения F(х,у) представляет собой непрерывную, дифференцируемою функцию по каждому из аргументов и существует вторая смешанная производная .
Рассмотрим на плоскости x0y прямоугольник ΔRxy, примыкающий к точке (x,y), с размерами Δx, Δy и найдем вероятность попадания в него случайной точки (X,Y). Согласно (10.6)
.
Будем неограниченно уменьшать оба размера прямоугольника Δx→∞, Δy→∞ и вычисляем предел:
Совместной плотностью вероятности или плотностью совместного распределения называется функция
(10.11)
Плотность f(x,y) обладает следующими свойствами:
-
f(x,y)≥0;
-
Геометрически совместная плотность f(x,y) системы двух случайных величин представляет собой некоторую поверхность распределения.
Аналогично вводится понятие элемента вероятности:.
Элемент вероятности с точностью до бесконечно малых величин равен вероятности попадания случайной точки (X,Y) в элементарный прямоугольник ΔRxy, примыкающий к точке (x,y), с размерами Δx, Δy.
Аналогично тому, как было рассмотрено в случае одномерной случайной величины, определим вероятность попадания случайной точки (X,Y) в область D:
(10.12)
Функция распределения системы (X,Y) через совместную плотность определяется так:
. (10.13)
Совместная плотность распределения системы случайных величин (X,Y) позволяет вычислить одномерные законы распределения случайных величин X и Y :
; . (10.14)
Одномерные плотности распределения составляющих системы случайных величин называют маргинальными плотностями распределения.