علوم وفضاء

حاصل ضرب متغيرين منتظمين: لماذا لا يكون الناتج منتظمًا؟

مساحة حدث حاصل الضرب
رسم أصلي للمساحة المحسوبة. [1][2]

حاصل ضرب متغيرين منتظمين مستقلين لا يبقى منتظمًا. [1]

الخلاصة السريعة

ليس منتظمًا. [1]

  • نأخذ U,V مستقلين ومنتظمين مستمرين على (0,1)؛ Z=UV بلا وحدة. الكثافة المشتركة 1 في مربع الوحدة؛ F_Z(z)=P(Z≤z) هو التراكم. [2][3]
  • عند 0<z<1، ارتفاع منطقة uv≤z هو 1 إذا u≤z، وإلا z/u. مساحتها F_Z(z)=z+∫_z^1(z/u)du=z(1−ln z)؛ ln لوغاريتم طبيعي. التراكم 0 عند z≤0 و1 عند z≥1. [1][2]
  • الكثافة f_Z(z)=−ln z مشتقة التراكم داخل الفترة؛ f_Z(1/4)≈1.3863. الاحتمال مساحة، لا قيمة كثافة. الكثافة تزداد بلا حد قرب الصفر، لكن P(Z=0)=0؛ لا كتلة هناك. [1][4]
  • للعتبات 1/4,1/2,3/4 نحسب F_Z≈0.596574,0.846574,0.965762 بالترتيب؛ مقابل 0.25,0.5,0.75 لمتغير منتظم منفرد. أرقام نموذج مؤلف، لا تكرارات تجربة. [2]
  • في المقابل، V=U يحفظ انتظام المدخلين ويزيل استقلالهما. يصبح Z=U² بتراكم √z داخل الفترة؛ عند z=1/4 الاحتمال 1/2. انتظام المدخلين لا يكفي. [2][3]

حدد النموذج المشترك

نأخذ U,V مستقلين ومنتظمين مستمرين على (0,1)؛ Z=UV بلا وحدة. الكثافة المشتركة 1 في مربع الوحدة؛ F_Z(z)=P(Z≤z) هو التراكم. [2][3]

نختار قيمتين باستقلال، لا قيمة واحدة نكررها. [3]

مساحة الحدث

عند 0<z<1، ارتفاع منطقة uv≤z هو 1 إذا u≤z، وإلا z/u. مساحتها F_Z(z)=z+∫_z^1(z/u)du=z(1−ln z)؛ ln لوغاريتم طبيعي. التراكم 0 عند z≤0 و1 عند z≥1. [1][2]

افصل الكثافة عن الاحتمال

الكثافة f_Z(z)=−ln z مشتقة التراكم داخل الفترة؛ f_Z(1/4)≈1.3863. الاحتمال مساحة، لا قيمة كثافة. الكثافة تزداد بلا حد قرب الصفر، لكن P(Z=0)=0؛ لا كتلة هناك. [1][4]

قيمة الكثافة عند نقطة لا تمثل احتمال تلك النقطة. [4]

العتبات

للعتبات 1/4,1/2,3/4 نحسب F_Z≈0.596574,0.846574,0.965762 بالترتيب؛ مقابل 0.25,0.5,0.75 لمتغير منتظم منفرد. أرقام نموذج مؤلف، لا تكرارات تجربة. [2]

اختبر أثر الاعتماد

في المقابل، V=U يحفظ انتظام المدخلين ويزيل استقلالهما. يصبح Z=U² بتراكم √z داخل الفترة؛ عند z=1/4 الاحتمال 1/2. انتظام المدخلين لا يكفي. [2][3]

في الحالة التابعة تقع الأزواج على القطر، لا المربع كله. [3]

مقارنة احتمالات تراكمية
رسم أصلي للنماذج الثلاثة. [1][2][3]

المراجع

  1. William & Mary: حاصل الضرب
  2. Washington: التراكم
  3. OpenStax: المنتظم
  4. Penn State: الكثافة

الاحتمال وفضاء العينة

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.