Variável aleatória univariada X, Y com : são independentes?

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Seja X:ΩR e Y:ΩR sejam variáveis ​​aleatórias univariadas com CDF FX,Y(x,y) tais que:

FX,Y(x,y)=G1(x)G2(y),(x,y)R×R
que G1:RR , G2:RR são funções conhecidas.

Pergunta : É verdade que X e Y são RVs independentes?

Alguém pode me dar algumas dicas?

Tentei:

FX(x)=limyFX,Y(x,y)=limyG1(x)G2(y)=G1(x)limyG2(y)
mas não sei por que (ou se) limyG2(y)=1 .
Guilherme Salomé
fonte
2
O relacionamento válido para todos e ou apenas para um específico ? x y ( x , y )FX,Y(x,y)=G1(x)G2(y) xy(x,y)
Dilip Sarwate
2
Além disso, o CDF? FX,Y(x,y)
Vimal
1
Você está tentando perguntar se saber como fatorar a função de distribuição de uma variável aleatória bivariada em um produto de funções de e separadamente é suficiente para concluir que e são independentes? x y X Y(X,Y)xyXY
whuber
Desculpe pela confusão, vou editar a pergunta agora. é o CDF e a propriedade é válida para todos os . x , yFX,Y(x,y)x,y
Guilherme Salomé
1
H 1 ( x ) = G 1 ( x ) 0,5 H 2 ( y ) = G 2 ( y ) 2 F X , Y ( x , y ) = H 1 ( x ) H 2 ( y ) G 1 H 1limyG2(y)=1 não precisa ser verdadeiro. Considere e e considere que mas ambos e não podem ter um limite de 1.H1(x)=G1(x)0.5H2(y)=G2(y)2FX,Y(x,y)=H1(x)H2(y)G1H1
bsdfish 14/10/2015

Respostas:

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Sim, é verdade que essas suposições implicam que e são independentes.YXY

Simplifique a notação escrevendo . Por definição,F=FX,Y

F(x,y)=Pr(Xx,Yy).

Portanto, o limite de medida que aumenta sem limite existe e é a chance de que não exceda :y X xF(x,y)yXx

FX(x)=Pr(Xx)=limyF(x,y)=G1(x)limyG2(y).

Escolhendo qualquer para o qual mostre é diferente de zero. (Esse deve existir pela lei da probabilidade total, que afirma ).F X ( x ) 0 L 2 = lim y L 2 ( y ) x lim x F X ( x ) = 1xFX(x)0G2=limyG2(y)xlimxFX(x)=1

G1(x)=FX(x)G2

para todos . Trocando os papéis de e e usando notação análoga,X YxXY

G2(y)=FY(y)G1

para todos . Tomando o limite da articulação quando e crescem sem mostrar limitesx yyxy

1=limx,yF(x,y)=G1G2.

Portanto

F(x,y)=G1(x)G2(y)=FX(x)FY(y)G1G2=FX(x)FY(y),

demonstrando e são independentes.YXY

whuber
fonte
1
O curioso é que e podem ser funções com valores negativos , digamos, e e tudo continuará sendo trabalhar bem. G 2 ( ) G 1 = - 2 G 2 = - 1G1()G2()G1=2G2=12
Dilip Sarwate
2
@DilipSarwate: não é muito curioso em que, se satisfaz a relação, faz assim , então você pode seguramente assumir tanto e são positivos-valorizado. Da mesma forma, se satisfizer a relação, o mesmo acontece , para qualquer . ( - G 1 , - G 2 ) G 1 G 2 ( G 1 , G 2 ) ( α G 1 , α - 1 G 2 ) α R(G1,G2)(G1,G2)G1G2(G1,G2)(αG1,α1G2)αR
Xi'an
@ Xi'an eu entendo perfeitamente bem. Eu só queria enfatizar (já que o OP estava imaginando como mostrar que tinha o valor limite como o que significava que ele estava querendo e ) que a fatoração implica que e são independentes sem que seja necessariamente verdade que para todos os ; para todos os funciona da mesma forma. 1 y L 1 = F X G 2 = F Y F X , Y ( x , y ) = L 1 ( x ) G 2 ( y ) x , y X Y G 1 ( x ) 0 , G 2 ( y ) 0 xG2(y)1yG1=FXG2=FYFX,Y(x,y)=G1(x)G2(y)  x,yXYG1(x)0,G2(y)0G 1 ( x ) 0 , G 2 ( y ) 0 x , yx,yG1(x)0,G2(y)0x,y
Dilip Sarwate
@Dilip O pode até ter valores complexos se você quiser :-). Gi
whuber
1
@KiranK. A pergunta é: "Se um CDF conjunto puder ser expresso como , então e independentes? " para a qual a resposta é Sim e requer um pouco de trabalho para mostrar isso. Se ele não reivindicado que e são válidas CDFs; se você insistir em incluir essa afirmação, a resposta é trivialmente Sim, porque uma das definições de RV independente é que o CDF conjunto é fator de entrada no produto dos CDFs marginais. F X , Y ( x , y ) = G 1 ( x ) G 2 ( y ) x , y X YFX,Y(x,y)FX,Y(x,y)=G1(x)G2(y) x,yXYG 2 ( y )G1(x)G2(y)
precisa saber é o seguinte