Matematik
Bestem sandsynlighedstæthed for Z=X-Y
Vi ved
X og Y er uafhængige og X ~ exp(λ), Y~ exp(λ).
Vi ved yderligere at den stokastiske variabel V = -Y har tætheden
p(v) = λeλv , v∈(-∞,0)
p(v)= 0 , v∉(-∞,0)
Vis, at sandsynlighedstætheden for den stokastiske variabel Z = X - Y er
q(z) = (1/2) λ e- λ |z|
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mit eget forslag til løsning slår fejl da jeg ikke får det "numeriske tegn" med i resultatet:
Vi ser at Z = X - Y = X + V.
Hvis vi lader -∞∫∞ betegne integralet fra minus uendeligt til uendeligt og f den til X hørende tæthed, da er sandsynlighedstætheden q for Z givet ved
q(z) = -∞∫∞f(x) p(z-x) dx
= -∞∫∞ λ e-λx 1(0,∞)(x) λeλ(z-x) 1(-∞,0)(z-x) dx
= -∞∫∞ λ e-λx 1(0,∞)(x) λeλ(z-x) 1(z,∞)(x) dx , z∈(0,x)
= z∫∞ λ e-λx λeλ(z-x) dx
= (λ eλz /2) z∫∞ 2λ e-2λx dx
=(λ eλz /2) [-e-2λx]z∞
=λ e-λz /2
Det ligner jo meget det vi skulle vise, men hvordan får jeg |z| til at stå i potensen så resultatet bliver korrekt? Det ville være fedt hvis der var nogen som kunne fortælle hvad der går galt.
Svar #1
24. januar 2010 af Dynin (Slettet)
#0 fra 2'den til 3'die linie af din udregning antager du at z>0 ... du skal også betragte tilfældet med z<0 ..
Svar #2
25. januar 2010 af 4real (Slettet)
Prøver lige.. For z < 0 da er tætheden vel givet ved:
q(z) = -∞∫∞f(x) p(z-x) dx
= -∞∫∞ λ e-λx 1(0,∞)(x) λeλ(z-x) 1(-∞,0)(z-x) dx
= -∞∫∞ λ e-λx 1(0,∞)(x) λeλ(z-x) 1(0,∞)(x) dx , z∈(-∞,0)
= 0∫∞ λ e-λx λeλ(z-x) dx
= (λ eλz /2) 0∫∞ 2λ e-2λx dx
=(λ eλz /2) [-e-2λx]0∞
=λ eλz /2.
Så da
q(z) = λ eλz /2 , z∈(-∞,0)
og
q(z) =λ e-λz /2 , z∈(0,x)
fås
q(z) = λ e-λ|z| /2 , z∈(-∞,x).
Og hvis vi husker, at x∈(0,∞), er det vel ikke meningsløst at substituere x=∞ på denne måde;
q(z) = λ e-λ|z| /2 , z∈(-∞,∞) eller hvad?
Svar #3
25. januar 2010 af Dynin (Slettet)
#2 korrekt ;-) Men begrænsning z∈(0,x) fra #0 (linie 3) er meningsløs og kan ikke helt se hvorfor du laver den?
Svar #4
25. januar 2010 af 4real (Slettet)
Jeg overbeviste mig selv om at følgende er sandt:
Da x∈(0,∞) og z-x∈(-∞,0) ses jo, at for z>x er z-x∉(-∞,0).
Men så må jo z∈(-∞,x).
Heraf fås de to tilfælde hvor z∈(-∞,0) og z∈(0,x)... ?
Svar #5
25. januar 2010 af Dynin (Slettet)
#4 x indgår jo ikke i q(z) ... x er jo kun en integrationsparameter ... i #0 antager du faktisk kun at z>0 og regner ..
Skriv et svar til: Bestem sandsynlighedstæthed for Z=X-Y
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
