解答题 20.设随机变量X~N(0,1),求y=e3X+1的概率密度.
【正确答案】若X的概率密度为fX(x),随机变量Y=φ(X)的概率密度fY(y)的求法如下.
(1)若φ'(x)>0即y=φ(x)为单调增加函数,则
fY(Y)=fX一1(y)][φ一1(y)]',
其中X=φ一1 (y)是y=φ(x)的反函数.
(2)若φ'(x)<0即y=φ(x)为单调减少函数,则
fY(y)=一fX一1(y)][φ一1(y)]',
其中x=φ一1(y)为y=φ(x)的反函数.
上述两种情况可合并为
fY(y)=fX一1 (y)]| [φ一1 (y)]' ].
因X~N(0,1),故X的概率密度为

一∞<x<+∞.
因Y=e3X+1 ,故y=e3x+1为单调增加函数.而

故Y的概率密度函数为
【答案解析】