P563/7. 解:由 的密度函数,我们有: 因此有:
计算,得:
因此 是独立的随机变量。由于变换的雅克比行列式为密度为:
,因此变换后的分布
由归一化条件可以确定
。
P562/6. 解:由特征函数的定义,可知三维正态随机向量的特征函数为:
令:
则有:(1)
计算得:
因此有:
(2)
计算得:
对于ti次数大于1的那些项,当ti?0时,都会变成0,统一记作A(t1,t2,t3),有:
对于含有ti的那些项,当ti?0时,都会变成0,统一记作
,则有:
利用Φ(0,0,0)=1,可得:
(3)先求得:
则有:
P563/8. 解:求边缘分布密度,由于:
即 服从正态分布,同理布密度为:
也服从正态分布。注意到:我们可以求得随机变量
的分
由全概率公式,我们有:
因此,当
时,我们有:
即:
显然,上式第一项表示的是正态分布的项,而第二项是非零的,因此 和 的线性组合
不是一维正态分布,由书中P472的定理一,我们可知
P564/11. 解:(1)根据维纳-辛钦定理,我们有:
则有
不是二维正态分布。
故
令:
则有:
因此有:(
的联合概率密度为:
两两不相关,由于
是高斯过程,因此它们是独立的。
(2)由于
故有:
P568/18. 解:我们知道,平稳奥斯坦-乌伦贝克过程
由公式(见P466例):
我们有:
即有:
下面计算:
是正态过程,且有:
当
时,有:
由于此时当T??时,有???,因此:
当
时,我们有:
因此有:
同理可以讨论当 和 的情形,同样有 。由相关函数各态历经性定理可知,平稳奥斯坦-乌伦贝克过程具有相关函数各态历经性。
P569/23. 解:随机微分方程的解为:
P569/24. 解:将微分方程化成标准形式,有:
利用上题的结果,有:
由于X0为常数,因此我们有:
由于X(t)是正态分布,因此可以写出其一维分布密度为: