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Exp.Verteilung: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 15:11 Sa 18.11.2006
Autor: Infinity1982

Aufgabe
Sei T eine [mm] ]0,\infty[-wertige [/mm] Zufallsvariable mit der Eigenschaft [mm] G_{T}:= [/mm] P(T>t) [mm] \in [/mm] ]0,1[ für alle t > 0. Z.z. Folgende Aussagen sind äquivalent:
a) P(T>t+s|T>t) = P(T>s) für alle s,t>0
b) Es gibt ein [mm] \alpha [/mm] >0, sodass [mm] G_{T}(t)= e^{-\alpha*t} [/mm] für alle t>0

Hallo!!
Beim Zeigen dieser beiden äquivalenten Aussagen bin ich auf ein paar Unklarheiten gestoßen. Kann sich bitte jemand meinen Beweis anschauen, und mir evtl. helfen? Das wäre echt sehr nett.
Zuerst zeige ich die Richtung [mm] "\Leftarrow": [/mm]

Annahme, es gibt ein [mm] \alpha [/mm] >0 mit [mm] G_{T}(t)=e^{-\alpha*t} \forall [/mm] t >0.
Z.z. ist die Aussage in a):
P(T>t+s|T>t) = [mm] \bruch{P(T>t+s \cap T>t)}{P(T>t)}= \bruch{P(T>t+s \cap T>t)}{e^{-\alpha*t}}, [/mm] also die Defintion der bedingten Wahrscheinlichkeit.
Dann soll ich ja die Gleichheit zu P(T>s) zeigen.
Hierzu betrachte ich mal das "Gegenteil":
P(T [mm] \le [/mm] s)= [mm] \integral_{0}^{s}{\alpha*e^{-\alpha*x} dx}= 1-e^{-\alpha*s} [/mm]
Daraus folgt das Gesuchte: P(T>s) = 1-P(T [mm] \le [/mm] s)= [mm] 1-(1-e^{-\alpha*s})= e^{-\alpha*s} [/mm]
D.h. also, dass die obige Formel der bedingten Wahrscheinlichkeit gleich [mm] e^{-\alpha*s} [/mm] sein muss:
P(T>t+s|T>t) = [mm] \bruch{P(T>t+s \cap T>t)}{P(T>t)}= \bruch{P(T>t+s \cap T>t)}{e^{-\alpha*t}}= e^{-\alpha*s} [/mm]
Dann muss aber der Zähler P(T>t+s [mm] \cap [/mm] T>t)= [mm] e^{-\alpha*t}e^{-\alpha*s} [/mm] sein, aber hier ist genau mein Problem, ich komm einfach nicht auf dieses Ergebnis im Zähler:
Wie muss ich P(T>t+s [mm] \cap [/mm] T>t) ausrechnen? Hier bitte helfen.:-)

Bei der Richtung [mm] "\Rightarrow" [/mm] habe ich mehr Schwierigkeiten. Ich habe versucht, die Aussage in a) als Funktionalgleichung für [mm] G_{T}(t):= [/mm] P(T>t) zu schreiben:
Es gilt: exp(x+y)=exp(x)*exp(y)
Weiter weiß ich leider nicht. Kann mir da jemand helfen?

Großes Dankeschön!
Mfg, Infinity1982
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Exp.Verteilung: Teillösung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:24 Sa 18.11.2006
Autor: Infinity1982

Hallo:
"Dann muss aber der Zähler P(T>t+s $ [mm] \cap [/mm] $ T>t)= $ [mm] e^{-\alpha\cdot{}t}e^{-\alpha\cdot{}s} [/mm] $ sein, aber hier ist genau mein Problem, ich komm einfach nicht auf dieses Ergebnis im Zähler:
Wie muss ich P(T>t+s $ [mm] \cap [/mm] $ T>t) ausrechnen? Hier bitte helfen.:-)"

Inzwischen konnte ich zumindest dieses Problem schon mal lösen :-): P(T>t+s $ [mm] \cap [/mm] $ T>t)ist ja gleich P(T>t+s) für alle s,t >0. Ich habs mir als Zahlenstrahl aufgemalt, und sehe, wenn T> t+s ist, dann ist ja auch automatisch T>t.
Also ist: P(T>t+s $ [mm] \cap [/mm] $ T>t)= P(T>t+s) = [mm] e^{-\alpha(t+s)}= e^{-\alpha*t}*e^{-\alpha*s} [/mm]

Dann kürzen sich im Zähler und im Nenner die [mm] e^{-\alpha*t} [/mm] und es bleibt [mm] e^{-\alpha*s} [/mm] übrig. :-)
Aber kann mir trotzdem jemand helfen bei der anderen Richtung von a) nach b).
DANKE!!


Bezug
                
Bezug
Exp.Verteilung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 01:23 So 19.11.2006
Autor: Binie

Hi Infinity

Bisher sieht deine eine Richtung schon mal sehr gut aus :-)
Die andere Richtung ist etwas trickreicher (ich hoffe ich hab keine Fehler gemacht, wenn doch sag es bitte) , du musst dir überlegen es gilt:
[mm] G_T(s) [/mm] = [mm] \bruch{G_T(t+s)}{G_T(t)} [/mm] (Umformulierung aus a, kriegst du die selbst hin? versuchs mal) also folgt:

1) [mm] G_T(t+s) [/mm] = [mm] G_T(t)G_T(s) [/mm]
2) [mm] G_T(0) [/mm] = 1
3) [mm] G_T(\infty) [/mm] = 0 [mm] (G_T(t) [/mm] ist ja P(T>t) jetzt halt t = [mm] \infty [/mm] )

Aus 1) und 2) folgt bereits, dass [mm] G_T(t) [/mm] eine Potenzfunktion ist, also [mm] G_T(t) [/mm] = [mm] a^t [/mm] und wegen 3) folgt, dass a < 1 sein muss, d.h. es gibt ein b > 0 so dass a = [mm] b^{-1}. [/mm] Nun wähle ein [mm] \alpha [/mm] > 0 so, dass [mm] e^{\alpha} [/mm] = b (das geht weil die e-Fkt bijektiv ist).
Also folgt [mm] G_T(t) [/mm] = [mm] a^t [/mm] = [mm] b^{-t} [/mm] = [mm] e^{-\alpha{t}} [/mm]

Also existiert ein [mm] \alpha [/mm] so dass ... eben die Aussage von b)
Was meinst du zu der Lösung? Bin an ein paar kleinen Stellen unsicher...
Besuch übrigens dieselbe Vorlesung wie du :-)
Liebe Grüße Binie



Bezug
                        
Bezug
Exp.Verteilung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:37 So 19.11.2006
Autor: Milka_Kuh

Hallo Binie,

also so wie deine Lösung aussieht, scheint sie ganz gut zu sein. :-)Zumindest wüsste ich jetzt nix, was dagegen sprechen sollte... Ich hab irgendwas mit Funktionalgleichungen ausprobiert, bin aber nie ans Ziel gekommen.
Vielen Dank für deine Hilfe! Allerdings weiß ich nicht, was Infinity dazu meint.
Gruß,
Milka

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Exp.Verteilung: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:20 Mi 22.11.2006
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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