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Ich komme bei der folgenden Aufgabe nicht weiter bzw. habe keinen Ansatz.

1.) f(x) = t*x (für 0<=x<=1) und f(x) = t (für 1<=x<=2). Alles davor und dahinter ist 0. Das soll eine Dichtefunktion sein. Aufgabe: Man bestimme t.

2.) X habe die Dichte f aus 1. Wie lautet E(X)?

3.) Wie berechnet man Var(X) mit der ZV aus 2.)


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1) Nimm t = 2/3 und integriere die Dichtefunktion von 0 bis 2. Du erhältst 100% und merkst somit, dass 2/3 der richtige Wert ist.

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Hallo MathFox,

Zur 1. Teilaufgabe

Der Flächeninhalt einer Dichtefunktion ist \(1\), also \(100\%\). Für den Flächeninhalt Deiner beschriebenen Funktion gilt: $$A=\dfrac{1}{2}\cdot 1\cdot t+t=\dfrac{3}{2}\cdot t=1\Longrightarrow t=\dfrac{2}{3}$$

Zur 2. Teilaufgabe

Die Formel für den Erwartungswert einer Zufallsvariable \(X\) mit der Dichte \(f\) lautet: $$E(X)=\int_{-\infty}^{\infty}{x\cdot f(x)}dx$$ In unserem Fall gilt $$E(X)=\int_{0}^{1}{x\cdot \dfrac{2}{3}\cdot x}dx+\int_{1}^{2}{x\cdot\dfrac{2}{3}}dx=\int_{0}^{1}{\dfrac{2}{3}x^2}dx+\int_{1}^{2}{\dfrac{2}{3}x}dx\\=\left[\dfrac{2}{9}x^3\right]_{0}^{1}+\left[\dfrac{1}{3}x^2\right]_{1}^{2}=\dfrac{2}{9}-0+\dfrac{4}{3}-\dfrac{1}{3}\approx1.22$$

Zur 3. Teilaufgabe

Für diese Teilaufgabe verwendest Du am besten den Ansatz $$Var(X)=E(X^2)-(E(X))^2$$ Den Wert für \(E(X)\) haben wir in Teilaufgabe 2 bereits berechnet. Gesucht ist also nur noch \(E(X^2)\), das sich durch $$\int_{-\infty}^{\infty}{x^2\cdot f(x)}dx$$ bestimmen lässt.

Gruß

André

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