¿La suma de una variable aleatoria discreta y continua es continua o mixta?


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Si X es discreto e es una variable aleatoria continua, ¿qué podemos decir acerca de la distribución de ? ¿Es continuo o está mezclado?X + YYX+Y

¿Qué pasa con el producto ?XY

Respuestas:


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Supongamos que asume valores k ∈ K con distribución discreta ( p k ) k ∈ K , donde K es un conjunto numerable, y Y asume valores en R con densidad f Y y CDF F Y .Xk∈K(pk)k∈KKYRfYFY

Deje que . Tenemos P ( Z ≤ z ) = P ( X + YZ=X+Y

P(Z≤z)=P(X+Y≤z)=∑k∈KP(Y≤z−X∣X=k)P(X=k)=∑k∈KFY(z−k)pk,
que puede diferenciarse para obtener una función de densidad para dada por f Z ( z ) = ∑ k ∈ K f Y ( z - k ) p k .Z
fZ(z)=∑k∈KfY(z−k)pk.

Ahora deje y suponga que p 0 = 0 . Entonces P ( R ≤ r ) = P ( XR=XYp0=0

P(R≤r)=P(XY≤r)=∑k∈KP(Y≤r/X)P(X=k)=∑k∈KFY(r/k)pk,
que nuevamente se puede diferenciar para obtener una función de densidad.

p0>0P(XY=0)≥P(X=0)=p0>0XY


2

XpX:X→[0,1]XX

fX(x)=∑xk∈XpX(xk)δ(x−xk)

δ

Si es una variable aleatoria continua, entonces Z : = XYZ:=X+YXYZXYZfXfY

fZ(z)=∑xk∈XpX(xk)fY(z−xk)

¿Por qué el voto negativo?
— Rodrigo de Azevedo

1
Sí, también tengo curiosidad por el voto negativo
— Yair Daon

2
XY

@whuber Estoy de acuerdo con (b). Sin embargo, se dice que un RV discreto "puede considerarse como ...", por lo que creo que agrega una visión interesante.
— Yair Daon

2
Es por eso que escribí que su respuesta es engañosa. Debido a que la pregunta se refiere a la distinción entre distribuciones discretas y continuas, y esa distinción es una cuestión de definición matemática, no de "gusto", es probable que sus esfuerzos por confundir los dos sean menos que útiles.
— whuber

2

XY

Editar: Supongo que "continuo" significa "tener un pdf". Si se pretende que continuo sea sin átomos, la prueba es similar; simplemente reemplace "conjunto nulo de Lebesgue" con "conjunto de singleton" en lo que sigue.


Deja que el apoyo de X{x1,x2,x3…}

Lema:ZP(Z∈E)=0E

◻

X+YE

P(X+Y∈E)=∑kP({Y+xk∈E}∩{X=xk})≤∑kP(Y+xk∈E)
Y+xk∈EY∈E−xkE−xkYP(Y+xk∈E)=0X+Y

Para la cuestión de los productos, se aplica la misma lógica siempre que P(X=0)=0 . Si P(X=0)=1 , entonces XY es discreto con P(XY=0)=1XY

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