diff --git a/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik.tex b/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik.tex index 8488332..782746b 100644 --- a/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik.tex +++ b/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik/Wahrscheinlichkeitstheorie_und_Statistik.tex @@ -715,4 +715,54 @@ \item eine durchgehend stetige Funktion \(\to\) keine Sprünge \end{itemize} + \bsp\\ + \( F(x) = \begin{cases}0, & x<1 \\ 0.2, & 1\le x<2 \\ \frac 1 8 *x^2, & x\le x<2.5 \\ 1, & x\ge 2.5 \end{cases}\)\\ + Berechne:\\ + \( P(X=-10) = 0\) (Kein Sprung)\\ + \( P(X=2) = 0.3\) (Sprunghöhe bei \(x=2\))\\ + \( P(X\le 2) = F(2) = \frac 1 8 * 2^2 = 0.5\)\\ + \( P(X\ge 2) = 1 - P(X<2) = 1 - 0.2 = 0.8 \)\\ + \( P(X\ge 2.2) = 1 - P(X<2.2) = 1 - P(X\le 2.2) = 1 - \frac{121}{200} = \frac{79}{200} \approx 0.395 \) (Kein Sprung!) + + \( P(x\le X < 2) = P(X<2) - P(X<1) = 0.2 - 0 = 0.2 \)\\ + \( P(2< X < 2.2) = P(X< 2.2) - P(X\le 2) = \frac{121}{200} - 0.5 = \frac{21}{200} \approx 0.105 \) + + \subsubsection{Stetige Verteilung} + + \(\to\) stetige Funktion \(F(x)\)\\ + \(\to\) \(P(X=x) = 0\) \(\forall x \in \mathbb R\) (\(\to\) keine Sprünge) + + \bsp Zufallszahlen (reelle Zahlen) im Intervall \( [100,500] \), und zwar gleich verteilt.\\ + \( P(240\le X \le 260) = \frac{260-240}{500-100} = \frac{20}{400} = \frac{1}{20} = 0.05 \) + + Stetige Verteilungsfunktionen besitzen eine \underline{Dichtefunktion} \(f(x)\) mit \( f(x) = F'(x) \).\\ + \textcolor{Orange}{bis auf einzelne Stellen, an denen man nicht ableiten kann}\\ + bzw. \(F(x) = \int\limits_{-\infty}^x f(t) dt \) \textcolor{Orange}{(\(=P(X\le x)\))} + + \textcolor{Orange}{\(\to\) Bedeutung:} Die Dichtefunktion bei stetigen Verteilungen ist der Ersatz für die Einzelwahrscheinlichkeiten bei diskreten Verteilungen. + + Im \bsp Fläche \( \underbrace{\frac{1}{400}}_{\text{Höhe}} * \underbrace{400}_{\text{Breite}} = 1 = \) Gesamtwahrscheinlichkeit + + \textbf{Eigenschaften einer Dichtefunktion \(f(x)\):} + + \(f: \mathbb R \to \left[0,\infty\right) \), \textcolor{Orange}{d.\,h. \( f(x) \ge 0 \quad \forall x \in \mathbb R \)}\\ + und \( \int\limits_{-\infty}^{\infty} f(x) dx = 1 \) \textcolor{Orange}{\(\leftarrow\) Gesamtwahrscheinlichkeit} + + \bsp\\ + \( f(x) = \begin{cases} 0, & x < 0 \\ \frac 1 2 x, & 0 \le x < 1 \\ a * x^2, & 1 \le x < x \\ 0, & x \ge 2 \end{cases} \) + \begin{itemize} + \item[(a)] + Für welches \( a \in \mathbb R \) ist \(f(x)\) eine Dichtefunktion? + \item[(b)] Berechne für das $a$ aus (a) die zugehörige Verteilungsfunktion \(F(x)\) + \end{itemize} + + \begin{itemize} + \item[(a)] + \( \int\limits_{-\infty}^{\infty} f(x) dx = 1 \to \) auflösen nach a\\ + \( \int\limits_{-\infty}^{\infty} f(x) dx = \int\limits_0^1 \frac 1 2 x dx + \int\limits_1^2 a * x^2 dx \)\\ + \( = \left[ \frac 1 4 x^2 \right]_0^1 + \left[ \frac a 3 * x^3 \right]_1^2 \)\\ + \( = \frac 1 4 + \frac a 3 * 8 - \frac a 3 = \frac 7 3 *a + \frac 1 4 \) + \( a = \frac{9}{28} \approx 0.3214 \) + \end{itemize} + \end{document}