[gelöst (...und Danke)] Beweis der Linearität des Erwartungswertes



  • Hallo und einen schönen guten Abend,

    Ich habe hier eine grundlegende Frage aus dem Thema Stochastik.
    Es gilt ja die Linearität des Erwartungswertes:

    E(X) + E(Y) = E(X + Y)

    Da bei gilt:
    E(X) = ∫ x * f(x) dx
    E(Y) = ∫ y * g(y) dy
    E(X + Y) = ∫∫ (x + y) * h(x, y) dx dy

    Mein Problem ist, dass ich nach 3 Schritten den Beweis einfach nicht mehr weiter führen kann. Im Netz hab ich auch leider keinen "guten" Beweis gefunden, der den selben Ansatz verfolgt.
    vielen Dank im vorraus für Antworten.



  • (x+y)f(x,y)dxdy=xf(x,y)dxdy+yf(x,y)dxdy\int \int (x+y)f(x,y) dx dy = \int \int x\cdot f(x,y) dx \, dy + \int \int y\cdot f(x,y) dx \, dy

    Jetzt benutzt Du dass $$\int f(x,y) , dy = f(x)$$ analog for g(y).



  • Ich nenn mal lieber f(x, y) gleich um in h(x, y) um Namensverwirrungen zu verhindern... mein Problem ist genau an der Stelle:

    ∫∫ x * h(x, y) dx dy + ∫∫ y * h(x, y) dx dy

    Es soll ja sein:
    E(X) + E(Y)

    also reduzier ich mal das Problem nur auf
    ∫∫ x * h(x, y) dx dy = E(X)

    (1)= ∫ f(x, y) + x * f'(x, y) dy
    (2)= f*(x, y) + x * f'*(x, y)

    (1) Angewenden mit uv = u'v + uv'
    (2) dabei f* nach y abgeleitet und f'* erst nach x dann nach y

    nur seh ich nicht, dass gilt:
    E(X) = f*(x, y) + x * f'*(x, y)



  • Das Integral so auszurechnen bringts nicht wirklich.

    Ich nehm mal nur den einen Teil der Summe:

    yh(x,y)dxdy=yh(x,y)dxdy\int\int y \cdot h(x,y) \, dx \, dy = \int y \cdot \int h(x,y) \, dx \, dy

    Und jetzt benutze, dass $$\int h(x,y) dx = g(y)$$. Damit vereinfacht sich der ganze Zerm zu E(Y). Mit dem anderen gehts analog zu E(X).



  • Hmm...
    ∫ h(x, y) dx = g(y)
    Ich glaub ja, dass das stimmt. Nur kenn ich die Rechenregel nicht, noch scheint es mir ohne eine genaue Angabe von h und g einleuchtet, dass diese Gleichung gilt.
    Ist es vielleicht möglich, mir eine Referenz für die Regel zu geben. Verzeihung,ich weiß ich bin ein Matheidiot...

    vielen Dank aber für die schnellen Antworten.




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