服从Exp(1)的X、Y,求P(X+Y>2)的概率计算咨询
求解两个独立Exp(1)变量寿命之和≥2的概率
嘿,你的拆分思路完全没问题!咱们接着把第二种情况的计算补全,很快就能得到准确结果啦~
首先明确核心前提:X和Y是独立的指数分布Exp(1),所以它们的联合概率密度函数为:f(x,y) = e^{-(x+y)},其中x>0,y>0
你的两种情况拆分逻辑很准确,咱们逐个处理:
- 情况1:X寿命直接超过2年,此时不管Y的寿命长短,X+Y必然≥2。这个概率你已经算对了:
P(X≥2) = e^{-2} ≈ 0.1353 - 情况2:X在0~2年内失效(即0<X<2),此时需要Y的寿命至少补上X未活到的部分,也就是Y≥2-X。咱们来计算这个联合概率:
情况2的积分计算步骤
- 先固定X的取值为x(0<x<2),计算Y≥2-x的概率:
P(Y≥2-x) = ∫_{2-x}^∞ e^{-y} dy = e^{-(2-x)} = e^{x-2} - 结合X的概率密度
e^{-x},对X在0~2区间上积分,得到情况2的总概率:∫_{0}^{2} e^{-x} * e^{x-2} dx
这里可以化简被积函数:e^{-x} * e^{x-2} = e^{-2},所以积分就简化为:∫_{0}^{2} e^{-2} dx = e^{-2} * (2-0) = 2e^{-2} ≈ 0.2707
总概率计算
把两种情况的概率相加,就是我们要的结果:P(X+Y≥2) = e^{-2} + 2e^{-2} = 3e^{-2} ≈ 0.4059
补集验证法(可选)
为了确保结果正确,咱们可以用补集思路再算一遍:先求X+Y<2的概率,再用1减去它:P(X+Y<2) = ∫_{0}^{2} ∫_{0}^{2-x} e^{-(x+y)} dy dx
- 先对y积分:
∫_{0}^{2-x} e^{-y} dy = 1 - e^{-(2-x)} - 再对x积分:
∫_{0}^{2} e^{-x}(1 - e^{-(2-x)}) dx = ∫_{0}^{2} e^{-x} - e^{-2} dx - 计算结果:
[-e^{-x}]_{0}^{2} - 2e^{-2} = (1 - e^{-2}) - 2e^{-2} = 1 - 3e^{-2} - 因此总概率:
P(X+Y≥2) = 1 - (1-3e^{-2}) = 3e^{-2},和之前的结果完全一致,说明计算正确!
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Grak
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