0 Daumen
556 Aufrufe

Aufgabe:

Beweisen Sie, dass die Poissonverteilung ein Wahrscheinlichkeitsmaß ist ? mit einem λ ∈ [0,unendlich]


Problem/Ansatz:

Wir sollen zeigen,1) dass (λk ÷ k!) * eelement aus [0,1] ist ,und 2) dass ∑(λk ÷ k!) * e-λ = 1 ergibt


Zu 1 wäre meine idee, dass e

kleiner als 1 wäre aufgrund des minus, jedoch fällt es mir schwer (λk ÷ k!) zu beweisen, dass sie kleienr als 1 ist?


mfg


Avatar von

mein versulösung.jpegMmein versuch bisher, bin leider unsicher ob das richtig ist

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Wir betrachten den Term:$$a_k\coloneqq\frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda}\quad;\quad\lambda\ge0\;;\;k\ge0$$

zu 1) Da die Exponentialfunktion stets positiv ist, gilt \(a_k\ge0\). Die Abschätzung nach unten ist daher klar.

Für \(k=0\) ist \(a_0=e^{-\lambda}=\frac{1}{e^\lambda}\). Zur Abschätzung von \(a_0\) nach oben wählen den kleinst-möglichen Nenner, damit der Burch möglichst groß wird. Das ist für \(\lambda=0\) der Fall:$$a_0=\frac{1}{e^\lambda}\le\frac{1}{e^0}=\frac11=1$$

Für \(k\ge1\) betrachten wir allgeminer:

$$a_k=\frac{\lambda^k}{k!}\cdot e^{-\lambda}=\frac{\frac{\lambda^k}{k!}}{e^\lambda}=\frac{\frac{\lambda^k}{k!}}{\sum\limits_{k=0}^\infty\frac{\lambda^k}{k!}}=\frac{\frac{\lambda^k}{k!}}{1+\sum\limits_{k=1}^\infty\frac{\lambda^k}{k!}}\le\frac{\frac{\lambda^k}{k!}}{1+\frac{\lambda^k}{k!}}\le1$$Bei der Abschätzung haben wir von der unendlichen Summe im Nenner nur genau den einen Term ausgewählt, der auch im Zäher steht. Wir haben also im Nenner Summanden ausgelassen und ihn dadurch verkleinert. Das aber macht den gesamten Bruch größer.

Damit haben wir gezeigt: \(a_k\in[0;1]\) für alle \(\lambda\ge0\) und für alle \(k\ge0\).

zu 2) Hier ist nicht viel zu tun, es reicht, die Potenzreihe von \(e^\lambda\) zu kennen:

$$\sum\limits_{k=0}^\infty a_k=\sum\limits_{k=0}^\infty\frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda}=\frac{1}{e^\lambda}\sum\limits_{k=0}^\infty\frac{\lambda^k}{k!}=\frac{1}{e^\lambda}\cdot e^\lambda=1$$

Avatar von 148 k 🚀

wie würde man das für die Binomialverteilung machen ?

Das wäre fummeliger und bestimmt eine eigene Frage wert ;)

ich habe deine argumentation oben verstanden, ich hatte damit argumentiert dass summe 1 ergibt und da alle kompoennten posoitv sind aufgrund unserer Anfangsbedinungen kann man schlussfolgern dass alle folgenmitglieder also komponenten element aus [0,1].


ich stelle die frage mal gleich

0 Daumen

Hallo

2) wurde dir in deiner anderen Frage gezeigt, 1) ist ein Summand dieser Reihe  aus lauter positiven Summanden ,das sollte dir reichen.

Dein Schmierzettel ist für mich eine Zumutung zu lesen.

Gruß lul

Avatar von 106 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community