作者goshfju (Cola)
看板Grad-ProbAsk
标题Re: [商管] [微积分]-一题积分问题!
时间Wed Nov 18 01:21:25 2009
※ 引述《alex2014 (绿影)》之铭言:
: 这是政大财政所的统计考题,虽说是统计,
: 但是需运用到积分,题目如下:
: f(x) = (√2/√π)*exp{-x^2/2} 0 < X <∞
: 要求Var(X)
: 但是我不太会积 E(X^2) , 运用变数变换时 ,对於哑变数的更动不熟悉
: 恳请高手们帮忙! 小弟在此先谢过!
: 感激不敬!
其实推文的大大提示很多了..
我只是帮忙算出来
∞ α-1 -w
先介绍 gamma function : Γ(α) ≡ ∫ w e dw
0
一些等等可能会用到的性质:
Γ(α) = (α-1)Γ(α-1) < 分部积分可以得到 >
Γ(n)=(n-1)! , n为正整数 < 套用上面的性质 >
Γ(1/2) = √π < 转极座标可以得到= = >
α ∞ α-1 -λy
令 w=λy 可以得到 : Γ(α) / λ = ∫ y e dy
0
这个积分在统计中很有用.. 等等应该会用到这个积分...
-----------------------题外话-------------------------------------
∞ α α-1 -λy
其实可以看出 ∫ [λ /Γ(α)] y e dy = 1
0
α α-1 -λy
f(y) = [λ /Γ(α)] y e ; y>0 就是 gamma 分配的 pdf ..
-------------------------------------------------------------------
那我们就来计算 Var(X) ...
2
∞ -x /2
E(X) = ∫ x * √(2/π) * e dx
0
2
看得出来指数上面的平方有点讨厌.. 所以我们令 y= x /2
→ dy = xdx , x= √(2y) , dx = 1/√(2y) dy
∞ -y
E(X) = √(2/π) ∫ √(2y) * e * 1/√(2y) dy
0
∞ -y
= √(2/π) ∫ e dy
0
= √(2/π)
∞ -y ∞ 1-1 -1*y 1
其实 ∫ e dy 可以看成 ∫ y e dy = Γ(1)/1 = 0! = 1 啦..
0 0
但这个积分太好算了..用gamma的性质真的是拿牛刀 = =
2
2 ∞ 2 -x /2 2
E(X ) = √(2/π) ∫ x * √(2/π) * e dx < 一样令 y= x /2 >
0
∞ -y
= √(2/π) ∫ 2y * e * 1/√(2y) dy
0
∞ 3/2 -1 -1*y
= 2/(√π) ∫ y e dy
0
3/2
= 2/(√π) * Γ(3/2) / 1
= 2/(√π) * (1/2) * Γ(1/2)
= 1/(√π) * (√π)
= 1
2 2
Var(X) = E(X ) - [E(X)] = 1 - π/2
其实这题..好像感觉不出来gamma有多好用...XDD
我想主要是因为λ=1吧.. (逃~)
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◆ From: 218.167.64.177
※ 编辑: goshfju 来自: 218.167.64.177 (11/18 01:23)
1F:推 alex2014:真是详细的过程! 感谢高手的帮忙! 11/18 09:17
2F:推 alex2014:当初我是令y=x^2 ,结果就错了! 看来要再加油 11/18 09:32