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Mathematik Stochastik – Exponentialverteilung

13 KartenMathematikatrio07.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Mathematik“ · 13 Karten · von atrio. Beispiele: Wie lautet die Dichtefunktion der Exponentialverteilung mit Parameter λ > 0? · Wie la…

Karten

13 Karten
STANDARD

Wie lautet die Dichtefunktion der Exponentialverteilung mit Parameter λ > 0?

Rückseite

f(x) = λ · e^(-λx) für x ≥ 0, andernfalls 0. λ ist der Rate-Parameter (Ereignisse pro Zeiteinheit).

STANDARD

Wie lautet die Verteilungsfunktion F(x) = P(X ≤ x) der Exponentialverteilung?

Rückseite

F(x) = 1 - e^(-λx) für x ≥ 0, andernfalls 0. Sie gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass die Wartezeit höchstens x beträgt.

STANDARD

Was ist der Erwartungswert E[X] einer exponentialverteilten Zufallsvariablen X ~ Exp(λ)?

Rückseite

E[X] = 1/λ. Die mittlere Wartezeit bis zum nächsten Ereignis ist der Kehrwert der Rate.

STANDARD

Was ist die Varianz Var[X] der Exponentialverteilung mit Parameter λ?

Rückseite

Var[X] = 1/λ². Die Standardabweichung entspricht dem Erwartungswert: σ = 1/λ.

STANDARD

Was besagt die Gedächtnislosigkeit (Memoryless Property) der Exponentialverteilung?

Rückseite

P(X > s + t | X > s) = P(X > t) für alle s, t ≥ 0. Die verbleibende Wartezeit hängt nicht von der bereits verstrichenen Zeit ab.

STANDARD

Welche Verteilungsfamilie ist die einzige stetige Verteilung mit Gedächtnislosigkeit?

Rückseite

Die Exponentialverteilung. Sie ist die einzige stetige Verteilung, die P(X > s+t | X > s) = P(X > t) für alle s,t ≥ 0 erfüllt.

STANDARD

Wie hängen Exponentialverteilung und Poisson-Prozess zusammen?

Rückseite

Die Wartezeiten zwischen aufeinanderfolgenden Ereignissen in einem Poisson-Prozess mit Rate λ sind unabhängig und Exp(λ)-verteilt.

STANDARD

Wie lautet die Quantilfunktion (inverse Verteilungsfunktion) der Exponentialverteilung?

Rückseite

F^(-1)(p) = -ln(1-p)/λ für p ∈ [0,1). Das 0,5-Quantil (Median) ist ln(2)/λ ≈ 0,693/λ.

STANDARD

Was ist die Verteilung der Summe von n unabhängigen Exp(λ)-verteilten Zufallsvariablen?

Rückseite

Die Summe folgt einer Erlang-Verteilung (Gamma-Verteilung mit Formparameter n und Rate λ). Dichte: f(x) = λ^n x^(n-1) e^(-λx) / (n-1)!

STANDARD

Wie ist das Minimum von n unabhängigen Exp(λ_i)-verteilten Variablen verteilt?

Rückseite

Min(X₁,...,Xₙ) ~ Exp(λ₁+...+λₙ). Die Rate des Minimums ist die Summe der Einzelraten.

STANDARD

Wann verwendet man die Exponentialverteilung in der Zuverlässigkeitstheorie?

Rückseite

Für Bauteile mit konstanter Ausfallrate (zufällige Ausfälle, keine Alterung). Die Überlebensfunktion ist P(X > t) = e^(-λt).

STANDARD

Wie berechnet man P(a < X ≤ b) für X ~ Exp(λ)?

Rückseite

P(a < X ≤ b) = F(b) - F(a) = e^(-λa) - e^(-λb) für 0 ≤ a < b. Differenz der Verteilungsfunktion an den Grenzen.

STANDARD

Was ist der Zusammenhang zwischen Exponentialverteilung und geometrischer Verteilung?

Rückseite

Die Exponentialverteilung ist das stetige Analogon der geometrischen Verteilung. Beide besitzen die Gedächtnislosigkeit (diskret vs. stetig).

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