ZADANIE

X ma rozkład wykładniczy z parametrem λ. Wyznacz rozkład zmiennej losowej z parametrem e−x i policz jej wartość oczekiwaną.

ROZWIĄZANIE

Rozkład wykładniczy znajduje zastosowanie do obliczania prawdopodobieństwa przejścia obiek-tu ze stanu X w Y w stałym czasie, przy stałym, prawdopodobieństwie (zmiany stanu z X w Y).

Rozkład nazywamy rozkładem wykładniczym jeżeli istnieje taka liczba λ > 0 że funkcja f : R → R

która ma gęstość:

GĘSTOŚĆ

DYSTRYBUANTA





x



0 , x < 0



0 , x < 0

R

f ( x) =

F x( t) =

f ( t) dt =

−∞



1 − e−λx , x



λe−λx , x > 0

> 0

Y = g( X) = e−x ROZKŁAD Y :D

F x( X) = P ( X < x) F y( Y ) = P ( Y < y) = P ( e−x < y) = P ( ln e−x < ln y) = P ( −x < ln y) = P ( x > −ln y) =

1 − P ( x 6 −ln y) = 1 − F x( −ln y) = 1 − (1 − e−λ ( ln y)) = eλ ln y = eln yλ = yλ dla y ∈ (0 , 1 i





0

, y 6 0







F y( y) =

yλ , y ∈ (0 , 1 >









1

, y > 1

WARTOŚĆ OCZEKIWANA Y:

+ ∞

+ ∞

+ ∞

E( Y ) = E( g( X)) = R f x( x) g( x) dx = R λ e−λ x e−x dx = R λ e−x( λ+1) dx = − λ [ e−x( λ+1)] ∞ =

λ+1

0

−∞

0

0

− λ (0 − 1) = λ

λ+1

λ+1

1