Question

Difficulty: EasyDeğişkenlerin Fark, Çarpım ve Bölüm Dağılımları

Sürekli rastgele değişkenlerin dönüşümü işlemlerinde, iki değişkenin çarpımı olan U=XYU = XY değişkeninin dağılımını belirlemek amacıyla sıklıkla V=XV = X yardımcı değişkeni tanımlanır. Bu dönüşüm yöntemiyle XX ve YY değişkenleri UU ve VV cinsinden X=VX = V ve Y=UVY = \frac{U}{V} olarak ifade edilmektedir. Buna göre, bu dönüşümün Jakobiyen (Jacobian) determinantının mutlak değeri (∣J∣|J|) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 1/|v|Answer
  2. B
    |v|
  3. C
    1
  4. D
    |u/v^2|
  5. E
    |u|

Answer

Çarpım dönüşümü için Jakobiyen determinantının mutlak değeri 1/∣v∣1/|v| şeklindedir.
Verilen ters dönüşüm fonksiyonları x=vx=v ve y=u/vy=u/v üzerinden kısmi türevler alındığında, matrisin determinantı −1/v-1/v çıkmaktadır. Olasılık yoğunluk fonksiyonu formülünde kullanılan mutlak değer ∣J∣|J| ise 1/∣v∣1/|v| sonucunu verir.

Step-by-Step Solution

1
Ters dönüşüm denklemlerini kullanarak kısmi türevleri hesaplayın.
x=v⇒∂x∂u=0,∂x∂v=1x = v \Rightarrow \frac{\partial x}{\partial u} = 0, \frac{\partial x}{\partial v} = 1 ve y=uv⇒∂y∂u=1v,∂y∂v=−uv2y = \frac{u}{v} \Rightarrow \frac{\partial y}{\partial u} = \frac{1}{v}, \frac{\partial y}{\partial v} = -\frac{u}{v^2}
Jakobiyen matrisini oluşturmak için her bir eski değişkenin her bir yeni değişkene göre türevi gereklidir.
2
Jakobiyen matrisini kurun ve determinantını hesaplayın.
J=∣∂x∂u∂x∂v∂y∂u∂y∂v∣=∣011v−uv2∣=(0⋅−uv2)−(1⋅1v)=−1vJ = \begin{vmatrix} \frac{\partial x}{\partial u} & \frac{\partial x}{\partial v} \\ \frac{\partial y}{\partial u} & \frac{\partial y}{\partial v} \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} 0 & 1 \\ \frac{1}{v} & -\frac{u}{v^2} \end{vmatrix} = (0 \cdot -\frac{u}{v^2}) - (1 \cdot \frac{1}{v}) = -\frac{1}{v}
İki değişkenli dönüşümlerde olasılık yoğunluk fonksiyonu ölçeklemesi bu determinant ile yapılır.
3
Determinantın mutlak değerini alın.
∣J∣=∣−1v∣=1∣v∣|J| = |-\frac{1}{v}| = \frac{1}{|v|}
Olasılık yoğunluk fonksiyonu negatif olamayacağı için Jakobiyen determinantının daima mutlak değeri kullanılır.

Key Concept

İki Değişkenli Jakobiyen Dönüşümü
Rate this question