Випадкові величини Х i Y незалежні, якщо щільність сумісного розподілу j(х,у)можна визначити у вигляді добутку двох множників, кожен із яких утримує тільки величини х та у, тобто
j(х,у) = .
Додамо, що при розкладанні, функції з точністю до постійної множників збігаються з щільностями розподілу j1(x) і j2(у).
Між випадковими величинами виникає функціональна або стохастична (ймовірна)залежність.
Функціональною залежністю між випадковими величинами Х і Yназивають таку залежність, коли кожному значенню Х відповідає точне значення Y.
Наприклад, у = х2, S = a×b і т.д.
Стохастичною (ймовірною) залежністю між випадковими величинами Х і Y називають таку залежність, при якій кожному значенню х можна вказати розподіл величини у, яке змінюється при зміні х.
Така залежність в практичній діяльності зустрічається досить часто. Наприклад, зріст та вага людини, висота і товщина дерева в лісі, величина деформації інженерних споруд, час їх експлуатації і т.д.
Тобто у випадку ймовірної залежності на кожне точне значення аргументу х можна вказати значення випадкової величини уз певною мірою ймовірності (Ру).
Система двох випадкових величин може підкорятися різним законам розподілу. Проте в практиці геодезичних вимірювань найбільше розповсюдження має нормальний закон розподілу.
Якщо випадкові величини Х і Y мають нормальний розподіл і незалежні між собою, то щільності розподілу кожної із них будуть:
j1(х)= ;
(3.6)
j2 (y ) = .
Згідно з формулою (2.69) щільність розподілу системи (Х, Y), якщо випадкові величини Х та Y незалежні, отримаємо у вигляді
j(х,у) = . (3.7)
Якщо центр системи (х,у) знаходиться на початку системи координат х0у, тобто Мх = Му = 0, то
j(х,у)=. (3.8)
Поверхня щільності нормального розподілу системи (х,у) має опуклий вигляд (горб), показаний на рис.3.2.
Ймовірність попадання випадкової точки в прямокутник із сторонами паралельними осям координат, в межі з координатами х1,х2іу1,y2 (рис.3.1) визначається за формулою
Р(х1 <X < x2 , y1 < Y < y2) = j(x,y) dx dy. (3.9)
При нормальному розподілі системи двох випадкових величин отримаємо
Р(х1 < X < x2 , y1 < Y < y2) = ´ ´ . (3.10)
Приклад 1. Щільність розподілу системи двох випадкових величин (Х,Y) визначається за формулою
j(х,у) =.
Знайти: а) значення а; б) функцію розподілу; в) визначити залежність випадкових величин X іY.
Розв’язання. а) Згідно з 2-ою властивістю щільності розподілу маємо
=
= .
Тоді ;
б) за формулою (2.68) отримаємо
;
в) при відомому значенніфункція щільності дорівнює