高考申論題
108年
[統計] 統計學
第 一 題
📖 題組:
假設(X, Y)的聯合機率密度函數(joint probability density function (joint pdf))為 f(x, y) = 0.5dxy, 0 ≤ x, y ≤ 1, x + y ≤ 1.
假設(X, Y)的聯合機率密度函數(joint probability density function (joint pdf))為 f(x, y) = 0.5dxy, 0 ≤ x, y ≤ 1, x + y ≤ 1.
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
計算 d 值。(5 分)
思路引導 VIP
這是一道標準的聯合機率密度函數求常數題。關鍵考點在於「全機率為 1」。核心難點不在公式,而在於積分範圍。題目給定 x+y ≤ 1 且 x,y ≥ 0,這是一個位於第一象限的直角三角形區域,積分時必須正確設定上下限(例如對 y 積分從 0 到 1-x,再對 x 從 0 到 1 積分)。
小題 (二)
推導求得 X 的邊際機率密度函數(Marginal pdf of X)和計算機率 P(X ≤ 0.25)。(10 分)
思路引導 VIP
邊際 pdf 就是將聯合 pdf 對不要的變數 (y) 積分積掉。同樣要注意積分上限是 1-x,不是 1。得到 f_X(x) 後,再計算 P(X ≤ 0.25),即對 f_X(x) 從 0 積分到 0.25。
小題 (三)
計算 3X 的期望值(E(3X))。(5 分)
思路引導 VIP
這題要求期望值的線性組合。先利用上一題算出的 f_X(x) 計算出 E(X),然後再利用 E(aX) = aE(X) 求出 E(3X)。如果你熟悉 Beta 分配,可以看出 X 服從 Beta(2, 3),從而直接寫出 E(X) = 2/(2+3) = 2/5 進行驗算。
小題 (四)
計算 5+2XY 的期望值(E(5+2XY))。(5 分)
思路引導 VIP
這題考的是聯合期望值的計算及期望值線性性質。先求出 E(XY) = \iint xy f(x,y) dx dy。這裡需要做二重積分,算完 E(XY) 後,再代入 E(5+2XY) = 5 + 2E(XY)。