Substitutie in integraal

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 10

Substitutie in integraal

Stel er is gegeven; y = xz en ik heb de volgende integraal:
\(\int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,y)dydx\)
Als ik een verandering van variable, van y naar xv doe krijg ik het volgende:
\(\int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,y)dydx = \int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,xv)\frac{dxv}{dv}dvdx = \int_{-\infty}^{0} \int_{??}^{??} xf(x,xv)dvdx\)
Ik heb alleen geen idee hoe ik de nieuwe grenzen vinden moet. (En weet ook niet precies of het klopt wat ik doe bij de 2de stap...)

Berichten: 10

Re: Substitutie in integraal

Forza schreef:Stel er is gegeven; y = xz en ik heb de volgende integraal:
\(\int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,y)dydx\)
Als ik een verandering van variable, van y naar xv doe krijg ik het volgende:
\(\int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,y)dydx = \int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty}f(x,xv)\frac{dxv}{dv}dvdx = \int_{-\infty}^{0} \int_{??}^{??} xf(x,xv)dvdx\)
Ik heb alleen geen idee hoe ik de nieuwe grenzen vinden moet. (En weet ook niet precies of het klopt wat ik doe bij de 2de stap...)
Is het zo dat: als je de oude grens in de nieuwe functie invult, je de nieuwe grens krijgt?

Of dat je de nieuwe grens krijgt door de nieuwe grens in te vullen in de nieuwe functie, zodat je als antwoord de oude grens krijgt?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Substitutie in integraal

Eerlijk: ik vind je vraag nogal onduidelijk, maar dat ligt misschien aan mij.

Wat er met de grenzen gebeurt bij substitutie kan je hier lezen.

Omdat dit wel wat afwijkt van "gewone integraaltjes oplossen" heb ik je topic afgesplitst en naar wiskunde verplaatst.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 10

Re: Substitutie in integraal

Okay, in mijn statistiekboek staat het volgende:

X en Y zijn continuous met de joint density function
\(f\)
en
\(Z = Y/X\)
. Dan is
\(F_{z} = P(Z \leq z) \)
de kans van de set
\((x,y)\)
zo dat
\(y/x \leq z\)
. Als
\(x>0\)
is dit de set
\(y \leq xz\)
en als
\(x<0\)
is dit de set
\(y \geq xz\)
.

Dus:
\(F_{z} = \int_{-\infty}^{0} \int_{xz}^{\infty} f(x,y)dydx + \int_{0}^{\infty} \int_{-\infty}^{xz} f(x,y)dydx\)
Om de afhankelijkheid aan x van de binnenste integralen te verwijderen, doen we een verandering van variabelen
\(y = xv\)
in de binnenste integralen en krijgen het volgende:
\(F_{z} = \int_{-\infty}^{0} \int_{z}^{-\infty} xf(x,xv)dvdx + \int_{0}^{\infty} \int_{-\infty}^{z} xf(x,xv)dvdx\)
Ik hoop dat dit een beetje te volgen is. Zo staat het gegeven in mijn boek, maar dan in het engels.

Wat ik niet snap is hoe ze aan deze nieuwe limieten van de binnenste integraal komen. Die x krijg ik er zelf nog wel uit, maar verder..

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Substitutie in integraal

De eerste dubbele integraal: y moest lopen van xz tot +inf. Als je y = xv stelt, dat moet v gelijk zijn aan z om y = xz te krijgen (de ondergrens). Als y naar +inf moet gaan met x<0 (gegeven), dan moet v naar -inf om het geheel naar +inf te krijgen. Dit verklaart de nieuwe binnenste grenzen in de eerste term. Begrijp je dat?

Als ik dezelfde redenering zou doortrekken voor de tweede dubbele integraal, dan zou de ondergrens wel +inf moeten zijn ipv -inf, tenzij ik me ergens vergis.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 10

Re: Substitutie in integraal

TD! schreef:De eerste dubbele integraal: y moest lopen van xz tot +inf. Als je y = xv stelt, dat moet v gelijk zijn aan z om y = xz te krijgen (de ondergrens). Als y naar +inf moet gaan met x<0 (gegeven), dan moet v naar -inf om het geheel naar +inf te krijgen. Dit verklaart de nieuwe binnenste grenzen in de eerste term. Begrijp je dat?

Als ik dezelfde redenering zou doortrekken voor de tweede dubbele integraal, dan zou de ondergrens wel +inf moeten zijn ipv -inf, tenzij ik me ergens vergis.
Bedankt, nu is het me duidelijk. Btw, die andere moet dan wel -inf zijn. Want als y naar -inf moet gaan gegeven x>0 moet z dus -inf zijn.

Mijn dank is groot :)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Substitutie in integraal

Oh, ik had over het stuk x > 0 heen gelezen. In dat geval: prima dat uitkomt :)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer