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[Risolto] Esercizio di probabilità

  

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Esercizio 2. Sia $(X, Y)$ una variabile aleatoria bidimensionale assolutamente continua con densità congiunta $f_{X, Y}$ data da
$$
f_{X, Y}(x, y)= \begin{cases}c x y & x \in[0,1], y \in[0, \sqrt{x}] \\ 0 & \text { altrimenti, }\end{cases}
$$
dove $c>0$ è una costante da determinare.
a) Calcolare la densità marginale $f_X$ di $X$ e trovare il valore della costante $c$.
b) Calcolare la densità marginale $f_Y$ di $Y$ e controllare che la costante $c$ sia corretta calcolando $\int_{ R } f_Y(y) d y$.
c) Stabilire se $X$ e $Y$ sono indipendenti.

EFD0E336 FEB4 447F 8C98 4F2A6A20D62F
1A08A939 9CDB 44F4 99DA BC47DE090316
AFD8757F DFC6 4286 AF35 4B0A4655846D

Buongiorno, ho provato a svolgere quest’esercizio. Non capisco però quando devo trovare c, devo fare separatamente per le due funzioni marginali come ho scritto? O direttamente con la congiunta? Perché quando calcolo poi l’integrale rispetto ad y il risultato dipenderebbe da x.

Grazie in anticipo

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1 Risposta



1

Spero di non scrivere sciocchezze. Il valore della costante c é esatto.

Sinteticamente

 

S_[0,1] S_[0, rad(x)] c x y dx dy = 1

c S_[0,1] x ( S_[0, rad(x)] y dy ) dx = 1

c * S_[0,1] x * x/2 dx = 1

c/2 * [x^3/3]_[0,1] = 1

c/2*1/3 = 1

c = 2*3 = 6 

 

e inoltre fX(x) = c * x S_[0, rad(x)] y dy = 6/2 * x * x = 3x^2 per x in [0,1] 

e si trova perché S_[0,1] 3 x^2 dx = [x^3]_[0,1] = 1.

Passiamo alla parte b)

Disegnando il dominio ( quadrato [0,1]x[0,1] sotto la parabola y = rad(x) )

puoi scrivere le limitazioni rispetto all'altra variabile 

0 <= y <= 1

y^2 <= x <= 1

 

e integrare rispetto a x 

 

S_[0,1]  ( S_[y^2, 1] 6 x y dx ) dy 

l'integrale in parentesi é la densità di Y 

fY(y) = 6 y [x^2/2]_[y^2,1] = 3 y (1 - (y^2)^2) = 3y - 3y^5 

in [0,1] e 0 altrove.

Per riscontro 

S_[0,1] (3y - 3y^5) dy = [3 y^2/2 - 3y^6/6]_[0,1] = 3/2 - 3/6 = 3/2 - 1/2 = 1

 

parte c) X e Y non sono indipendenti perché la densità congiunta non é il prodotto delle marginali.



Risposta
SOS Matematica

4.6
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