Soru

Zorluk: OrtaMarjinal Olasılık Dağılımları

Bir sistemin iki farklı bileşeninin çalışma sürelerini temsil eden XX ve YY sürekli rastgele değişkenlerinin ortak olasılık yoğunluk fonksiyonu aşağıdaki gibi tanımlanmıştır:

f(x,y)={3x,0<y<x<10,dig˘er durumlarda f(x,y) = \begin{cases} 3x, & 0 < y < x < 1 \\ 0, & \text{diğer durumlarda} \end{cases}

Buna göre, YY rastgele değişkeninin marjinal olasılık yoğunluk fonksiyonu fY(y)f_Y(y), 0<y<10 < y < 1 aralığı için aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 32(1y2)\frac{3}{2}(1 - y^2)Cevap
  2. B
    3y23y^2
  3. C
    32y2\frac{3}{2}y^2
  4. D
    32\frac{3}{2}
  5. E
    3y(1y)3y(1 - y)

Cevap

32(1y2)\frac{3}{2}(1 - y^2)
YY'nin marjinal olasılık yoğunluk fonksiyonunu bulmak için, ortak olasılık yoğunluk fonksiyonunun xx üzerinden integrali alınmalıdır. 0<y<x<10 < y < x < 1 eşitsizliğinden, belirli bir yy değeri için xx'in alt sınırı yy, üst sınırı ise 11'dir. Bu nedenle y13xdx\int_{y}^{1} 3x \, dx işlemi yapılarak 32(1y2)\frac{3}{2}(1 - y^2) sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
YY'nin marjinal dağılımını bulmak için integrasyon değişkenini ve sınırlarını belirleme
İntegral xx değişkenine göre alınmalıdır. Eşitsizlikten (0<y<x<10 < y < x < 1), sabit bir yy değeri için xx'in sınırları alt sınır yy ve üst sınır 11 olacak şekilde belirlenir.
YY'nin marjinal yoğunluk fonksiyonu fY(y)f_Y(y), ortak yoğunluk fonksiyonunun tüm xx değerleri üzerinden integrali alınarak bulunur.
2
Belirlenen sınırlar ile integrali hesaplama
fY(y)=y13xdx=[3x22]y1f_Y(y) = \int_{y}^{1} 3x \, dx = \left[ \frac{3x^2}{2} \right]_{y}^{1}
Sürekli rastgele değişkenler için marjinal olasılık fonksiyonu tanımının uygulanması.
3
İntegral sonucunu değerlendirme
fY(y)=3(1)223(y)22=32(1y2)f_Y(y) = \frac{3(1)^2}{2} - \frac{3(y)^2}{2} = \frac{3}{2}(1 - y^2)
Sınır değerlerinin yerine konularak cebirsel ifadenin sadeleştirilmesi.

Anahtar Kavram

Sürekli çok değişkenli dağılımlarda ortak yoğunluk fonksiyonundan tek değişkene göre integral alarak marjinal olasılık yoğunluk fonksiyonunun elde edilmesi.
Bu soruyu puanla