Question

Difficulty: MediumMomentler ve Moment Çıkaran Fonksiyonlar (MGF)

Bir sunucu sistemindeki kritik bir donanım parçasının arızalanma süresini (ay cinsinden) modelleyen sürekli bir XX rastgele değişkeninin moment çıkaran fonksiyonu (MGF), t<12t < \frac{1}{2} olmak üzere,

MX(t)=1(1−2t)3M_X(t) = \frac{1}{(1 - 2t)^3}

olarak verilmiştir.

Buna göre, bu donanım parçasının arızalanma süresinin varyansı, Var(X)Var(X) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    3
  2. B
    6
  3. 12Answer
  4. D
    36
  5. E
    48

Answer

Doğru cevap 12'dir.
Sürekli bir rastgele değişkenin varyansı, moment çıkaran fonksiyon üzerinden Var(X)=MX′′(0)−[MX′(0)]2Var(X) = M''_X(0) - [M'_X(0)]^2 formülü ile hesaplanır. Birinci türev MX′(0)=6M'_X(0) = 6 ve ikinci türev MX′′(0)=48M''_X(0) = 48 olarak bulunur. Formülde yerine konulduğunda 48−36=1248 - 36 = 12 elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Moment çıkaran fonksiyonu üslü ifade olarak yeniden yazma
MX(t)=(1−2t)−3M_X(t) = (1 - 2t)^{-3}
Türev alma işlemlerini daha kolay ve hatasız gerçekleştirmek için.
2
MGF'nin birinci türevini alma ve t=0 için beklenen değeri (E[X]E[X]) bulma
MX′(t)=−3(1−2t)−4⋅(−2)=6(1−2t)−4M'_X(t) = -3(1 - 2t)^{-4} \cdot (-2) = 6(1 - 2t)^{-4}
E[X]=MX′(0)=6(1−0)−4=6E[X] = M'_X(0) = 6(1 - 0)^{-4} = 6
Varyans hesabında kullanılacak olan rastgele değişkenin birinci momentini (ortalama) bulmak için.
3
MGF'nin ikinci türevini alma ve t=0 için ikinci momenti (E[X2]E[X^2]) bulma
MX′′(t)=−24(1−2t)−5⋅(−2)=48(1−2t)−5M''_X(t) = -24(1 - 2t)^{-5} \cdot (-2) = 48(1 - 2t)^{-5}
E[X2]=MX′′(0)=48(1−0)−5=48E[X^2] = M''_X(0) = 48(1 - 0)^{-5} = 48
Varyans formülündeki ikinci moment terimini elde etmek için.
4
Varyans formülünü (Var(X)=E[X2]−(E[X])2Var(X) = E[X^2] - (E[X])^2) uygulama
Var(X)=48−62=48−36=12Var(X) = 48 - 6^2 = 48 - 36 = 12
Beklenen değer ve ikinci momenti birleştirerek dağılımın varyansına ulaşmak için.

Key Concept

Moment Çıkaran Fonksiyon ile Beklenen Değer ve Varyans Hesabı
Rate this question