У вас непонятно, что такое
. То ли это плотность, то ли это функция распределения, то ли это функция вероятности. Непонятно, что такое
, если это функция, то с какими аргументами. Наверное, вы хотели воспользоваться формулой для условной плотности распределения случайной величины
при условии
:
но она подразумевает, что существует совместная плотность
. В вашем случае это не так. Это легко проверить, потому что
распределена дискретно, а
-- непрерывно.
Видно, что
состоит из
и еще какой-то независимой добавки. Удобно поэтому ввести случайную величину
такую, что
. Более того, ваша случайная величина
это некоторый индикатор, а значит матожидание его -- вероятность. Поэтому ваше УМО это по сути условная вероятность. И вот ее-то можно разными способами вычислять. Например, можно найти условную плотность распределения
при условии
. Попробуйте, только обосновав существование совместной плотности.