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Densidad de Y = log(X) para el X distribuido por el Gamma

Esta cuestión está estrechamente relacionada con este puesto

Supongamos que tengo una variable aleatoria $X \sim \text {Gamma}(k, \theta )$ y defino $Y = \log (X)$ . Me gustaría encontrar la función de densidad de probabilidad de $Y$ .

Originalmente pensé que sólo definiría la función de distribución acumulativa X, haría un cambio de variable, y tomaría el "interior" de la integral como mi densidad, así,

\begin {alinear} P(X) \le c) & = \int_ {0}^{c} \frac {1}{ \theta ^k} \frac {1}{ \Gamma (k)} x^{k- 1} e^{- \frac {x}{ \theta }} dx \\ P(Y) \le \log c) & = \int_ { \log (0)}^{ \log (c)} \frac {1}{ \theta ^k} \frac {1}{ \Gamma (k)} \exp (y)^{k- 1} e^{- \frac { \exp (y)}{ \theta }} \exp (y) dy \\ \end {alinear}

Aquí uso $y = \log x$ y $dy = \frac {1}{x} dx$ y luego sub en las definiciones de $x$ y $dx$ en términos de $y$ .

La salida, desafortunadamente, no se integra a 1. No estoy seguro de dónde está mi error. ¿Podría alguien decirme dónde está mi error?

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farzad Puntos 4180

Escriba las densidades con los indicadores para tener una imagen clara.

Si $X \sim\mathrm {Gamma}(k, \theta )$ Entonces $$ f_X(x) = \frac {1}{ \theta ^k \Gamma (k)} \;\; x^{k-1} e^{-x/ \theta } \, I_{(0, \infty )}(x) \, . $$

Si $Y=g(X)= \log X$ con la inversa $X=h(Y)=e^Y$ Entonces $$ f_Y(y) = f_X(h(y)) |h'(y)| = \frac {1}{ \theta ^ \alpha\Gamma (k)} \;\; \exp\left ( ky-e^y/ \theta\right )\,I_{(- \infty , \infty )}(y) \, , $$ y la FCD se obtiene de la definición $$ P(Y \leq y) = \int_ {- \infty }^y f_Y(y) dy \, . $$

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