Supozojmë se ndryshorja X ka densitet p. Le të jetë Y = cX + d, ku c dhe d janë konstante. Gjeni densitetin e Y.
Të gjendet densiteti i ndryshores së rastit Y = X², në qoftë se ndryshorja e rastit X ka densitet p(x) të përcaktuar kudo në R, duke përdorur funksionin e shpërndarjes.
Zgjidhja
Hapi 1.kur c > 0, funksioni i shpërndarjes i Y është:
F_Y(y) = P(Y < y) = P(cX + d < y) = P(X < (y − d) / c) = F_X((y − d) / c).
Duke derivuar të dy anët, gjendet densiteti:
q(y) = (1 / c) p((y − d) / c).
Kur c < 0, kemi:
F_Y(y) = P(X > (y − d) / c) = 1 − P(X < (y − d) / c) = 1 − F_X((y − d) / c).
Duke derivuar, gjendet:
q(y) = −(1 / c) p((y − d) / c).
Duke i bashkuar dy rastet, kemi q(y) = (1 / |c|) p((y − d) / c).
Hapi 2.funksioni f(x) = x², me anë të cilit fitohet ndryshorja Y, nuk është bijektiv: ai është zbritës në (−∞, 0) dhe rritës në (0, +∞). Kjo duhet mbajtur parasysh gjatë veprimeve për të gjetur funksionin e shpërndarjes.
Y ka funksion shpërndarjeje:
F_Y(y) = P(Y < y) = P(X² < y)
= 0, për y < 0,
= P(−√y < X < √y), për y ≥ 0,
= 0, për y < 0,
= F_X(√y) − F_X(−√y), për y ≥ 0.
Hapi 3. Rrjedhimisht, q(y) = 0 po qe se y < 0, ndërsa për y ≥ 0, po qe se derivatet ekzistojnë, kemi:
q(y) = d/dy P(Y < y)
= d/dy [F_X(√y) − F_X(−√y)]
= 1/(2√y) [p_X(√y) + p_X(−√y)].
Densiteti për Y = cX + d jepet me anë të formulës:
q(y) = 1/|c| p((y − d) / c),
ndërsa për Y = X² densiteti është q(y) = 1/(2√y) [p_X(√y) + p_X(−√y)], për y ≥ 0.