Eseercizio PDF variabili indipendenti
Buongiorno a tutti, mi sono imbattuta in questo esercizio:
"Si considerino due variabili aleatorie indipendenti: $ xi $ con distribuzione triangolare che restituisce numeri
in $ [0,2] $ ed ha moda $ 1/3 $ ed $ eta $ uniforme su $ [1,3] $ .
A) Determinare la PDF di $ xi $ , $ eta $ e $ xi +eta $
B) Calcolare media e varianza di $ xi $ , $ eta $ e $ xi +eta $ "
quello che mi crea problemi è il punto A).
Io l'ho svolto così :
- la PDF di $ xi $ mi viene $ Phi (t)= $ $ { ( 0 ),( 3t ),( 3/5(2-t) ),( 0 ):} $ dove i vincoli sono $ 02 $
- la PDF di $ eta $ mi viene $ Psi (u)={ ( 1/2 ),( 0 ):} $ dove la prima equazione vale per $ 1<=u<=3 $
- per la PDF della somma pensavo di utilizzare la formula dell'integrale di convoluzione ovvero $ int_(-oo )^(+oo ) g(m-t)f(t) dt $ dove $ g $ e $ f $ sono rispettivamente le PDF di $ xi $ e $ eta $.
Mi sono fatta un grafico per capire gli intervalli in cui vale una funzione piuttosto che un'altra e il risultato che ho ottenuto è questo : $ int_(0)^(1/3) 3tdt +int_(1/3)^(1) 3/5(2-t)dt + int_(2)^(3) 1/2 dx + int_(1)^(2) 1/2(3/5(2-(m-t)))dt $.
non so però se è giusto calcolare la somma delle due variabili in questo modo, qualcuno saprebbe aiutarmi?
grazie in anticipo
"Si considerino due variabili aleatorie indipendenti: $ xi $ con distribuzione triangolare che restituisce numeri
in $ [0,2] $ ed ha moda $ 1/3 $ ed $ eta $ uniforme su $ [1,3] $ .
A) Determinare la PDF di $ xi $ , $ eta $ e $ xi +eta $
B) Calcolare media e varianza di $ xi $ , $ eta $ e $ xi +eta $ "
quello che mi crea problemi è il punto A).
Io l'ho svolto così :
- la PDF di $ xi $ mi viene $ Phi (t)= $ $ { ( 0 ),( 3t ),( 3/5(2-t) ),( 0 ):} $ dove i vincoli sono $ 0
- la PDF di $ eta $ mi viene $ Psi (u)={ ( 1/2 ),( 0 ):} $ dove la prima equazione vale per $ 1<=u<=3 $
- per la PDF della somma pensavo di utilizzare la formula dell'integrale di convoluzione ovvero $ int_(-oo )^(+oo ) g(m-t)f(t) dt $ dove $ g $ e $ f $ sono rispettivamente le PDF di $ xi $ e $ eta $.
Mi sono fatta un grafico per capire gli intervalli in cui vale una funzione piuttosto che un'altra e il risultato che ho ottenuto è questo : $ int_(0)^(1/3) 3tdt +int_(1/3)^(1) 3/5(2-t)dt + int_(2)^(3) 1/2 dx + int_(1)^(2) 1/2(3/5(2-(m-t)))dt $.
non so però se è giusto calcolare la somma delle due variabili in questo modo, qualcuno saprebbe aiutarmi?

grazie in anticipo
Risposte
le distribuzioni marginali sono corrette ma la distribuzione della somma no.
Prima di tutto considera che il dominio della variabile $Z=X+Y$ è $[1;5]$
Graficamente puoi vedere come la PDF di Z sia di forma differente al variare di z nel suo dominio e quindi occorre fare la seguente partizione:
$[1;4/3) uu [4/3;3) uu [3;10/3) uu [10/3;5]$
Applicando correttamente la formula dell'integrale di convoluzione senza dimenticare di osservare bene il grafico del dominio e della retta $Z=X+Y$, nel primo intervallo ottieni:
$f(z)=int_(-oo)^(+oo)f_(X)(x)f_(Y)(z-x)dx=int_(0)^(z-1)3x\cdot1/2 dx=3/4 x^2]_(0)^(z-1)=3/4 (z-1)^2I_([1;4/3])(z)$
Mentre nel secondo
$f(z)=(-3/20z^2+9/10z-17/20)I_([4/3;3])(z)$
e così via....
Suggerimento: se non sei molto pratica con la convoluzione è meglio che parti da esercizi più semplici ma altrettanto esemplificativi.
Ad esempio puoi fare lo stesso esercizio ma con le variabili entrambi uniformi....così è molto più immediato e ci prendi un po' la mano.....
spero di esserti stato utile
ciao
EDIT: in risposta alla tua domanda: una variabile assume valori in $[0;2]$ l'altra in $[1;3]$ è evidente che se le sommi la variabile risultante non può che assumere valori in $[1;5]$. La forma della variabile Z non la puoi sapere a priori ma guardando il dominio che descrive $P(Z
Prima di tutto considera che il dominio della variabile $Z=X+Y$ è $[1;5]$
Graficamente puoi vedere come la PDF di Z sia di forma differente al variare di z nel suo dominio e quindi occorre fare la seguente partizione:
$[1;4/3) uu [4/3;3) uu [3;10/3) uu [10/3;5]$
Applicando correttamente la formula dell'integrale di convoluzione senza dimenticare di osservare bene il grafico del dominio e della retta $Z=X+Y$, nel primo intervallo ottieni:
$f(z)=int_(-oo)^(+oo)f_(X)(x)f_(Y)(z-x)dx=int_(0)^(z-1)3x\cdot1/2 dx=3/4 x^2]_(0)^(z-1)=3/4 (z-1)^2I_([1;4/3])(z)$
Mentre nel secondo
$f(z)=(-3/20z^2+9/10z-17/20)I_([4/3;3])(z)$
e così via....
Suggerimento: se non sei molto pratica con la convoluzione è meglio che parti da esercizi più semplici ma altrettanto esemplificativi.
Ad esempio puoi fare lo stesso esercizio ma con le variabili entrambi uniformi....così è molto più immediato e ci prendi un po' la mano.....
spero di esserti stato utile
ciao
EDIT: in risposta alla tua domanda: una variabile assume valori in $[0;2]$ l'altra in $[1;3]$ è evidente che se le sommi la variabile risultante non può che assumere valori in $[1;5]$. La forma della variabile Z non la puoi sapere a priori ma guardando il dominio che descrive $P(Z
Grazie per avermi risposto,
in effetti non sono molto pratica, anche perché il prof ne ha parlato solo per quanto riguarda la teoria, però questo esercizio è di un esame fatto da lui e on line non ho trovato esercizi svolti semplici.
Comunque tornando all'esercizio non mi è chiaro come determinare il dominio della variabile $ Z=X+Y $ e come è fatta graficamente la sua PDF.
in effetti non sono molto pratica, anche perché il prof ne ha parlato solo per quanto riguarda la teoria, però questo esercizio è di un esame fatto da lui e on line non ho trovato esercizi svolti semplici.
Comunque tornando all'esercizio non mi è chiaro come determinare il dominio della variabile $ Z=X+Y $ e come è fatta graficamente la sua PDF.
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