例 3.3.11medium一级题目发布者: ai-batch题干设随机变量 XXX 与非负随机变量 YYY 相互独立,其密度函数分别为 pX(x)p_X(x)pX(x) 和 pY(y)p_Y(y)pY(y),则 U=XYU=XYU=XY 的密度函数为 pU(u)=∫0∞pX(uv)pY(v)1vdv.(3.3.21)p_U(u)=\int_0^\infty p_X\left(\frac{u}{v}\right)p_Y(v)\frac{1}{v}\mathrm{d}v. \tag{3.3.21}pU(u)=∫0∞pX(vu)pY(v)v1dv.(3.3.21)答案点击展开后可查看解析解析记 V=YV=YV=Y,因 V>0V>0V>0,故 {u=xy,v=y\begin{cases} u=xy,\\ v=y \end{cases}{u=xy,v=y 有唯一的反函数,为 {x=u/v,y=v,\begin{cases} x=u/v,\\ y=v, \end{cases}{x=u/v,y=v, 其雅可比行列式为 J=∣1/v−u/v201∣=1v,J= \begin{vmatrix} 1/v & -u/v^2\\ 0 & 1 \end{vmatrix} =\frac{1}{v},J=1/v0−u/v21=v1, 所以 (U,V)(U,V)(U,V) 的联合密度函数为 p(u,v)=pX(uv)pY(v)∣J∣=pX(uv)pY(v)1v.p(u,v)=p_X\left(\frac{u}{v}\right)p_Y(v)|J| =p_X\left(\frac{u}{v}\right)p_Y(v)\frac{1}{v}.p(u,v)=pX(vu)pY(v)∣J∣=pX(vu)pY(v)v1. 对 p(u,v)p(u,v)p(u,v) 关于 vvv 积分,就可得 U=XYU=XYU=XY 的密度函数为 (3.3.21) 式。