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[Risolto] Somma di Variabili Aleatorie

  

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Il problema è il seguente :

X e Y sono due variabili aleatorie indipendenti

X ha una distribuzione esponenziale di parametro a = 1/10,

Y è uniforme in [10, 20]

Dedurre la distribuzione di Z = X + Y.

Vorrei sapere se esiste un modo semplice ( e spendibile per spiegazione ) per risolvere questo

problema.

Più precisamente, vorrei vedere i passaggi se decidiamo di scrivere l'integrale doppio per FZ(z)

per capire cosa ho sbagliato e perchè ho trovato difficile portarlo a termine.

In ogni caso farò un altro tentativo.

Ovviamente con le Trasformate di Laplace è relativamente semplice, ma non lo posso spiegare

ad un utente in questo modo.

Autore
2 Risposte



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Grazie, ma non penso che sia così semplice.

Perchè l'estremo superiore è min(z-x, 20), e si devono distinguere i due casi.

 

La densità di X è fX(x) = 1/10 e^(-x/10) * 1(x)

La densità di Y è fY(y) = 1/10 in [ 10, 20 ] e 0 altrove.

Pr [ X + Y <= z ] =

= 0 se z è minore di 10

= Pr [ (X,Y) in Dz ] con X in [0, +oo[ e 10 <= Y <= z - x

SS_[Dz] fXY(x,y) dx dy =

= S_[0,+oo] S_[10, min(z-x, 20) ] 1/10 * e^(-x/10) * 1/10 dy dx =

= 1/100 S_[0,+oo] ( min(z-x, 20) - 10 ) e^(-x/10) dy dx

si  devono trattare i due casi - spezzare l'intervallo -  e poi derivare rispetto a z

 

 

  E' tutto questo che trovo farraginoso. Può anche essere che sia corretto, ma non ho avuto il coraggio di proseguire.

 

Credo di aver capito che cosa ho sbagliato: non ho considerato la vaeriabilità degli estremi inferiori.

Questo lo rende ancora più laborioso. Ma ora mi sono trovato il valore corretto nell'intervallo da 10 a 20,

e penso quindi che si troverebbe anche da 20 in poi.

 

 

------------------------------------------------------------

 

L'ho fatto --- il trucco era tracciare il grafico ed interpretarlo

FZ(z) =

{ 0   per z < 10

{ 1/100 S_[0,z-10] S_[10,z-x]  e^(-x/10) dy dx     per  10 <= z <= 20

{ 1/100 S_[0,z-20] S_[10,20]  e^(-x/10) dy dx  + 1/100 S_[z-20,z-10] S_[10,z-x]  e^(-x/10) dy dx

 

per z >20

 

Facendo svolgere questi integrali a Symbolab esce una CDF la cui derivata è esattamente uguale al risultato che ho ottenuto con le Trasformate di Laplace

 

Grazie per la collaborazione 🙂

 

 

Autore

@eidosm no aspetta gli estremi gli ho cambiati perché calcolare l'integrale di 1/10 tra 10 e 20 in dx  è equivalente a calcolare l'integrale tra 0 e 1 di 1 in dx

ok quella che mi hai mandato è la convoluzione, posso calcolarla direttamente. Non è semplice come con Laplace, ma il mio utente deve sapere almeno quella 🙂



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Ciao  ,

è da un po che non tocco probabilità ma,se non ricordo male, non è sufficiente calcolare il prodotto:

$F_{z}(z)=\int_{0}^{x}\lambda e^{-\lambda x}dx \int_{10}^{y}\frac{1}{10}dy$

$F_{z}(z)=\int_{0}^{x}\frac{1}{10}e^{-\frac{1}{10}x}dx \int_{10}^{y}\frac{1}{10}dy$

$F_{z}(z)=\int_{0}^{x}\frac{1}{10}e^{-\frac{1}{10}x}dx \int_{0}^{y}dy$

$F_{z}(z)=(1-e^{-\frac{1}{10}x})y$

$F_{z}(z)=(1-e^{-\frac{1}{10}x})(z-x)$

 

?

 



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