Math Problem Statement

Dianggap bahwa fungsi densitas gabungan dari X dan Y diberikan dengan: f(x,y)=c(4x+2y+1); 0<=x<=40, 0<y<2 =0; x,y lainnya. Tentukan fungsi densitas marginal dari Y!

Solution

Diberikan bahwa fungsi densitas gabungan dari XX dan YY adalah:

f(x,y)=c(4x+2y+1)f(x,y) = c(4x + 2y + 1)

untuk 0x400 \leq x \leq 40 dan 0y20 \leq y \leq 2, serta f(x,y)=0f(x, y) = 0 di luar rentang tersebut.

Untuk menentukan fungsi densitas marginal dari YY, kita perlu menghitung integral dari f(x,y)f(x, y) terhadap xx pada interval 0x400 \leq x \leq 40, karena fungsi densitas marginal dari YY adalah:

fY(y)=040f(x,y)dxf_Y(y) = \int_{0}^{40} f(x, y) \, dx

Kita mulai dengan mengekspresikan fungsi densitas gabungan:

f(x,y)=c(4x+2y+1)f(x, y) = c(4x + 2y + 1)

Integralkan fungsi tersebut terhadap xx:

fY(y)=040c(4x+2y+1)dxf_Y(y) = \int_{0}^{40} c(4x + 2y + 1) \, dx

Mari kita lakukan integrasinya:

040(4x+2y+1)dx=[2x2+2yx+x]040\int_{0}^{40} (4x + 2y + 1) \, dx = \left[ 2x^2 + 2yx + x \right]_0^{40}

Substitusi batas-batasnya:

=(2(40)2+2y(40)+40)(2(0)2+2y(0)+0)= \left( 2(40)^2 + 2y(40) + 40 \right) - \left( 2(0)^2 + 2y(0) + 0 \right) =(2(1600)+80y+40)=3200+80y+40=3240+80y= \left( 2(1600) + 80y + 40 \right) = 3200 + 80y + 40 = 3240 + 80y

Jadi:

fY(y)=c(3240+80y)f_Y(y) = c(3240 + 80y)

Untuk menemukan cc, kita gunakan fakta bahwa total probabilitas harus sama dengan 1, yaitu:

02fY(y)dy=1\int_{0}^{2} f_Y(y) \, dy = 1

Mari kita integralkan fY(y)f_Y(y):

02c(3240+80y)dy=c[3240y+40y2]02\int_{0}^{2} c(3240 + 80y) \, dy = c \left[ 3240y + 40y^2 \right]_0^{2}

Substitusi batas-batasnya:

c[3240(2)+40(2)2]=c(6480+160)=c(6640)c \left[ 3240(2) + 40(2)^2 \right] = c(6480 + 160) = c(6640)

Sehingga:

c(6640)=1c(6640) = 1

Maka:

c=16640c = \frac{1}{6640}

Akhirnya, fungsi densitas marginal dari YY adalah:

fY(y)=16640(3240+80y)f_Y(y) = \frac{1}{6640} (3240 + 80y)

Apakah ada yang ingin Anda tanyakan atau butuh penjelasan lebih lanjut?

Pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menentukan fungsi densitas marginal dari XX?
  2. Apa arti konstanta cc dalam konteks fungsi densitas gabungan?
  3. Bagaimana cara memverifikasi bahwa fY(y)f_Y(y) adalah fungsi densitas yang sah?
  4. Apa itu fungsi distribusi kumulatif (CDF) dan bagaimana cara menghitungnya untuk YY?
  5. Bagaimana hubungan antara fungsi densitas gabungan dan fungsi densitas marginal?

Tip: Untuk memverifikasi fungsi densitas marginal, Anda dapat selalu mengecek bahwa integralnya di seluruh rentang variabel sama dengan 1.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Probability Density Function
Joint Probability Distribution
Marginal Probability Distribution
Integration

Formulas

f_Y(y) = ∫ f(x, y) dx
f(x, y) = c(4x + 2y + 1)
c = 1 / ∫ f_Y(y) dy

Theorems

Marginalization Theorem
Normalization Condition for Probability Density Functions

Suitable Grade Level

Undergraduate