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Aufgabe:


Sei f : R--> R definiert durch:

                                               f(x) {12*(-x^3+x^2)    0<=x<=1

                                                       0                          sonst

           eine Dichtfunktion.

  Geben Sie die zugehörige Verteilungsfunktion F an und berechnen Sie Erwartungswert E[x] und die Varianz V [x].

Danke im Voraus für Ihre Hilfe :)

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f(x) = 12·x^2 - 12·x^3

F(x) = 4·x^3 - 3·x^4

E(X) = ∫ (0 bis 1) (x·(12·x^2 - 12·x^3)) dx = 0.6

V(x) = ∫ (0 bis 1) ((x - 0.6)^2·(12·x^2 - 12·x^3)) dx = 0.04

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Vielen Dank für die Hilfe.

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Aloha :)

Willkommen in der Mathelounge... \o/

Die Dichtefunktion lautet:$$f(x)=12(x^2-x^3)\quad;\quad 0\le x\le1$$

Die Verteilungsfunktion \(F(x)\) ist gleich der Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallsvariable \(X\) einen Wert kleiner als \(x\) annimmt, daher gilt:$$F(x)=\int\limits_0^xf(t)\,dt=\int\limits_0^x12(t^2-t^3)dt=12\left[\frac{t^3}{3}-\frac{t^4}{4}\right]_0^x=4x^3-3x^4$$

Der Erwartungswert ist lautet:$$E(X)=\left<X\right>=\int\limits_0^1x\cdot f(x)\,dx=\int\limits_0^112(x^3-x^4)\,dx=12\left[\frac{x^4}{4}-\frac{x^5}{5}\right]_0^1=12\cdot\frac{1}{20}=\frac35$$

Für die Varianz brauchen wir zunächst den Erwartungswert von \(X^2\):$$\left<X^2\right>=\int\limits_0^1x^2\cdot f(x)\,dx=\int\limits_0^112(x^4-x^5)\,dx=12\left[\frac{x^5}{5}-\frac{x^6}{6}\right]_0^1=12\cdot\frac{1}{30}=\frac{2}{5}$$$$V(X)=\left<X^2\right>-\left<X\right>^2=\frac25-\left(\frac35\right)^2=\frac{10}{25}-\frac{9}{25}=\frac{1}{25}$$

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Vielen vielen Dank für die detaillierte Lösung..

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