Bagaimana menemukan ketika adalah fungsi kepadatan probabilitas?

12

Bagaimana saya bisa memecahkan masalah ini? Saya membutuhkan persamaan perantara. Mungkin jawabannya adalah .tf(x)

ddt[txf(x)dx]

f(x) adalah fungsi kerapatan probabilitas.

Dengan kata lain, dan \ lim \ limit_ {x \ to \ infty} F (x) = 1limxf(x)=0limxF(x)=1

sumber: http://www.actuaries.jp/lib/collection/books/H22/H22A.pdf p.40

Mencoba persamaan antara di bawah ini:

ddt[txf(x)dx]=ddt[[xF(x)]ttF(x)dx]??

ddttaf(x)dx=ddtatf(x)dx=ddt(F(t)F(a))=F(t)=f(t)

Hiroaki Machida
sumber
4
Maksud Anda ? MungkinAtau maksud Anda ? ddt[txf(x) dx]tf(t).ddt[txf(x) dx1F(t)]
Henry
2
Gunakan teorema dasar kalkulus
Henry
2
Pertimbangkan primitif dari , maka adalah mudah untuk turunan. Gxxf(x)txf(x)dx=G()G(t)
Stéphane Laurent
2
Silakan tambahkan self-studytag dan baca tag wiki-nya .
Glen_b -Reinstate Monica
2
Jika Anda belajar untuk ujian, memberi Anda solusi lengkap bukanlah hal yang harus dilakukan. Pertanyaan belajar sendiri dimaksudkan untuk membawa orang tersebut mengajukan pertanyaan untuk mengelola untuk menyelesaikan masalah sendiri.
Xi'an

Jawaban:

15

Menurut definisi, turunan ( jika ada ) adalah batas bagi selisih

1h(t+hxf(x)dxtxf(x)dx)=1htt+hxf(x)dx

sebagai .h0

Dengan asumsi adalah kontinu dalam interval untuk cukup kecil , juga akan kontinu sepanjang interval ini. Kemudian Berarti Nilai Teorema menegaskan ada beberapa antara dan yangf[t,t+h)h>0xfh0h

(t+h)f(t+h)=1htt+hxf(x)dx.

Seperti , tentu saja , dan kontinuitas dekat kemudian mengimplikasikan sisi kiri memiliki batas sama dengan .h0h0fttf(t)

(Sangat menyenangkan untuk melihat bahwa analisis ini tidak memerlukan alasan tentang keberadaan integral yang tidak tepat asli .)txf(x)dx

Namun, bahkan ketika distribusi memiliki kerapatan , kerapatan itu tidak harus kontinu. Pada titik diskontinuitas, pembagian selisih akan memiliki batas kiri dan kanan yang berbeda: turunannya tidak ada di sana.f


Ini bukan masalah yang bisa dianggap sebagai "patologi" matematika yang bisa diabaikan oleh para praktisi. PDF dari banyak distribusi umum dan bermanfaat memiliki poin diskontinuitas. Misalnya, distribusi Uniform memiliki PDF yang terputus-putus di dan ; distribusi Gamma memiliki PDF yang terputus-putus pada ketika (yang mencakup distribusi Eksponensial di mana-mana dan beberapa distribusi ); dan seterusnya. Karena itu, penting untuk tidak menyatakan, tanpa kualifikasi yang cermat, bahwa jawabannya hanya : itu akan menjadi kesalahan.(a,b)ab(a,b)0a1χ2tf(t)

whuber
sumber
Adendum yang sangat kecil: Ada kasus di mana integral dapat dibedakan bahkan ketika tidak kontinu. Misalkan untuk dan untuk dan untuk . Kemudian di dekat 0, untuk dan 0 untuk , yang dapat dibedakan dengan sempurna pada . f(x)f(x)=0x0f(x)=10<x<1f(x)=0x2F(x)=x2/2x0x<0x=0
Alex R.
@Alex Dekat , , bukan . Pertimbangkan Teorema Dasar Kalkulus. 0+F(x)=xx2/2
whuber
Maaf bila membingungkan! Saya mendefinisikan . F(x):=xtf(t)dt
Alex R.
1
@Alexo Integrand Anda kontinu mendekati nol, jadi saya gagal melihat contoh apa yang Anda presentasikan atau apa yang ditunjukkannya. tf(t)
whuber
Derivasi hebat (+1) - mungkin tidak ada artinya bahwa hasil ini merupakan kasus aturan integral Leibniz .
Ben - Reinstate Monica
9

Terpecahkan...

ddt[txf(x) dx] =ddt[G()G(t)] =ddt[G()]ddt[G(t)] =0tf(t)

Terima kasih semua!!!

Hiroaki Machida
sumber
5
Apa fungsi ? Mengapa turunan dari adalah 0? G(t)G()
Vladislavs Dovgalecs