关于Z=Y-X的累积分布函数(CDF)计算的错误排查求助
大家好 :) 我正在排查下面这道概率题里的错误,希望能得到大家的帮助:
设随机变量$X$服从$[a,b]$上的均匀分布,$Y$服从参数为$\lambda$的指数分布,且$X$与$Y$相互独立,求$Z=Y-X$的累积分布函数(CDF)。
我的解答过程如下:
$F_Z(z)=P(Z\leq z)=P(Y-X\leq z)=P(Y\leq X+z)$,我根据$z$的取值范围分情况讨论:
当$z>-a$时(对应图a):
我的计算过程是:
$$F_Z(z)=\int\limits _{a}^{b}\int\limits _{0}^{x+z}\frac{\lambda e^{-\lambda s}}{b-a}dtds=\frac{1}{b-a}\left(b+\frac{1}{\lambda}e{-\lambda\left(z+b\right)}-a-\frac{1}{\lambda}e{-\lambda\left(z+a\right)}\right)$$当$-b<z\leq -a$时(对应图b):
我的计算过程是:
$$F_Z(z)=\int\limits _{z}^{b}\int\limits _{0}^{x+z}\frac{\lambda e^{-\lambda s}}{b-a}dtds=\frac{1}{b-a}\left(b+\frac{1}{\lambda}e{-\lambda\left(z+b\right)}-z-\frac{1}{\lambda}e{-2\lambda z}\right)$$当$z\leq -b$时(对应图c):
$F_Z(z)=0$
据我同学反馈,$z>-a$的情况是正确的,但$-b<z\leq -a$这个区间的计算存在错误。
如果有人能帮我找出这个区间里的问题,我会非常感激的!😊
谢谢大家!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者mikealexx

