[wiskunde] verwachtingswaarde van een chi-kwadraat verdeling.

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 26

[wiskunde] verwachtingswaarde van een chi-kwadraat verdeling.

Hey ,

ik heb een vraagje ivm de chi-kwadraat ... de verwachtingswaarde ervan.

De formule van deze verdeling ziet er als volgt uit:

fx(x) = 1 / (2^(n/2) * Γ(n/2)) * x^((n/2)-1) * e^-(x/2) (x [grotergelijk]nul)

Als we daarvan de verwachtingswaarde : E[x] willen vinden moeten we in deze formule nog maal "x" doen en dan alle x-en vervangen door "t" bijvoorbeeld.

dus :

E[x] = 1 / (2^(n/2) * Γ(n/2)) * INTERGRAAL[0 -> + [cc] ] t . e^-(t/2) . t^((n/2)-1) dt (1)

= 2 / Γ(n/2)) * INTERGRAAL[0 -> + ;) ] e^-(t/2). (t/2)^((n/2)-1) d(t/2) (2)

= 2 / Γ(n/2)) * Γ((n/2) -1) (3)

= n (4)

IK snap wat er gebeurd in de integraal van stap (1) -> (2) maar niet wat ervoor staat.... die 2 in de teller komt door deze buiten te zetten maar wat is dan gebeurd met 2^(n/2) ? dat zie ik niet zo goed .

Een andere vraag is wat er met die integraal gebeurd van (2) -> (3) dus hoe men aan de waarde komt tussen de haakjes van de grote gamma.

En als laatste vraag ;) hoe ze dan van (3) naar (4) gaan ...

Ik vind het een verwarrend deel van statistiek in mijn cursus

=D>

Dank bij voorbaat ;-)

Groeten

Nog een prettige avond ! :P

Phil

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] verwachtingswaarde van een chi-kwadraat verdeling.

Het is erg moeilijk te lezen (de haakjes in 2 en 3 kloppen bijv. niet). Kun je niet eens proberen Latex te gebruiken?
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 26

Re: [wiskunde] verwachtingswaarde van een chi-kwadraat verdeling.

Het is erg moeilijk te lezen (de haakjes in 2 en 3 kloppen bijv. niet). Kun je niet eens proberen Latex te gebruiken?


het moet in (2) 2 / (Γ(n/2)) & in (3) juist hetzelfde, sorry voor het misverstand.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] verwachtingswaarde van een chi-kwadraat verdeling.

Volgens mij staan er nog wat foutjes in die uitwerking (in de cursus en/of bij het overtypen).
\(\begin{array}{*{20}{rlr}}\displaystyle {E\left( x \right)} & \displaystyle { = \int_0^\infty {tf\left( t \right)\,\mbox{d}t} } & {\left( 1 \right)} \\ \\ {} &\displaystyle { = \frac{{{2^{ - \frac{n}{2}}}}}{{\Gamma \left( {\frac{n}{2}} \right)}}\int_0^\infty {t{t^{\frac{n}{2} - 1}}{e^{ - \frac{t}{2}}} \,\mbox{d} t} } & {\left( 2 \right)} \\ \\ {} &\displaystyle {{ = \frac{2}{{\Gamma \left( {\frac{n}{2}} \right)}}\int_0^\infty {{{\left( {\frac{t}{2}} \right)}^{\frac{n}{2}}}{e^{ - \frac{t}{2}}}\,\mbox{d}\!\left( {\frac{t}{2}} \right)} }} & {\left( 3 \right)} \\\end{array}\)
Van (1) naar (2) is de definitie van E(x) toepassen op:
\(f\left( x \right) = \frac{{{2^{ - \frac{n}{2}}}}}{{\Gamma \left( {\frac{n}{2}} \right)}}{x^{\frac{n}{2} - 1}}{e^{ - \frac{x}{2}}}\)
Van (2) naar (3):
\({2^{ - \frac{n}{2}}}t{t^{\frac{n}{2} - 1}} = \frac{{{t^{\frac{n}{2}}}}}{{{2^{\frac{n}{2}}}}} = {\left( {\frac{t}{2}} \right)^{\frac{n}{2}}}\)
De extra factor 2 voor de integraal komt van de overgang van dt naar d(t/2) in de integraal.

Binnen de integraal verdwijnt volgens mij dus die -1 in de exponent van t, gewoon n/2 daar.

De integraal in (3) is nu precies de definitie van Gamma(n/2+1), zie bijvoorbeeld hier, dus:
\(2\frac{{\Gamma \left( {\frac{n}{2} + 1} \right)}}{{\Gamma \left( {\frac{n}{2}} \right)}} = 2\frac{{\left( {\frac{n}{2}} \right)!}}{{\left( {\frac{n}{2} - 1} \right)!}} = 2\frac{n}{2} = n\)
Ik heb maar even een tussenstap met faculteiten laten zien, moest de gammafunctie niet zo gekend zijn.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer