Random-Variable

兩個 rv 之差的統一 PDF

  • May 15, 2018

是否有可能讓兩個 iid rv 的差異的 PDF 看起來像一個矩形(而不是說,如果 rv 取自均勻分佈,我們得到的三角形)。

即對於所有-1 < x < 1,jk 的PDF f(對於從某個分佈中獲取的兩個iid rv)是否有可能具有f(x)= 0.5?

除了最小值為 -1 且最大值為 1 之外,我們從中獲取 j 和 k 的分佈沒有任何限制。

經過一些實驗,我認為這可能是不可能的。

**定理:**沒有分佈 Dist 為此 ABU(1,1) 什麼時候 A,BIID Dist .


**證明:**考慮兩個隨機變量 A,BIID Dist 具有共同特徵函數 φ . 表示它們的區別 D=AB . 差分的特徵函數為:

φD(t)=E(exp(itD))=E(exp(it(AB)))\[6pt]=E(exp(itA))E(exp(itB))\[6pt]=φ(t)φ(t)\[6pt]=φ(t)¯φ(t)\[6pt]=|φ(t)|2.\[6pt]

(這項工作的第四行源於特徵函數是 Hermitian的事實。)現在,取 DU(1,1) 給出了一個具體的形式 φD ,即:

φD(t)=E(exp(itD))=Rexp(itr)fD(r)dr\[6pt]=1211exp(itr)dr\[6pt]=12[exp(itr)it]r=1r=1\[6pt]=12exp(it)exp(it)it\[6pt]=12(cos(t)+isin(t))(cos(t)+isin(t))it\[6pt]=12(cos(t)+isin(t))(cos(t)isin(t))it\[6pt]=122isin(t)it\[6pt]=sin(t)t=sinc(t).\[6pt]

其中後者是(未歸一化的)sinc 函數。因此,為了滿足要求 Dist ,我們需要一個特徵函數 φ 平方範數由下式給出:

|φ(t)|2=φD(t)=sinc(t).

這個方程的左邊是一個平方範數,因此是非負的,而右邊是一個在不同地方都是負的函數。因此,這個方程沒有解,也就沒有滿足分佈要求的特徵函數。(向Fabian 致敬,因為他在有關數學的相關問題中指出了這一點。SE 。)因此,沒有符合定理要求的分佈。

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/346269