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Hallo ich habe folgende Aufgabe bei der ich ein paar Probleme hab:

Screenshot (24).png

Screenshot (25).png

Für die a) habe ich folgendes:


Screenshot (26).png

Für die b) weiß ich nun nicht so ganz wie ich das machen soll? Muss ich die Aufgabe mit der Transformationsformel lösen, oder geht auch beispielweise sowas?


Screenshot (27).png


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Falls man für die Lösung die Transformationsformel braucht, könnte mir bitte jemand da weiterhelfen?

Für die c) habe ich folgendes:

Screenshot (29).png

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Du kannst zunächst grundsätzlich bei b) so vorgehen und \(F_Y\) so bestimmen.

Dabei musst du aber sehr sorgfältig aufpassen, welche Werte \(\frac t{1+t}\) annimmt und wieso zum Beispiel \(1+t < 0\) in deiner Umformung nicht vorkommen kann (was das Relationszeichen in dem Schritt \(P((1+t)X \leq t) = P(X\leq \frac t{1+t})\) beeinflusen würde).

Zum Beispiel macht auch deine Angabe \(F_Y(t) = 1\) für \(\frac t{1+t}\geq 1\) keinen Sinn, da

\(\frac t{1+t} = \frac{1+t-1}{1+t} = 1-\frac 1{1+t}\) für \(t > 0\) nie 1 werden kann. Für \(t <0\) ist sowieso \(F_Y(t) = 0\).


Per Transformation - also Substitution - hast du es deutlich einfacher:

Die Dichte von \(X\) lebt auf (0,1). Damit lebt die Dichte von \(Y\) auf \((0,\infty)\).

Für eine beliebige (Borel-)messbare Menge \(A \subseteq \mathbb R\) hast du

\(P(X\in A) = \int_A f_X(x)\, dx = \lambda \int_0^1\chi_A(x)\frac 1{(1-x)^2}e^{-\lambda\frac x{1-x}}\, dx\)

Nun ist \(\left(\frac x{1-x}\right)'=\frac 1{(1-x)^2}\). Damit folgt per Substitution/Transformation

$$y=\frac x{1-x}\Rightarrow$$ $$\lambda \int_0^1\chi_A(x)\frac 1{(1-x)^2}e^{-\lambda\frac x{1-x}}\, dx = \lambda \int_0^{\infty}\chi_{T(A)}(y)e^{-\lambda y}\, dy$$$$= \int_{T(A)}f_Y(y)\, dy = P( Y \in T(A))$$

Also \(f_Y(y) = \lambda e^{-\lambda y}\) für \(y> 0\) und \(f_Y(y)=0\) für \(y \leq 0\).

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