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Estou precisando calcular essa simples integral abaixo:

inserir a descrição da imagem aqui Se trata da função quantil da normal padronizada, onde de ante mão sabemos que, q_0.5(z) = 0, por exemplo.

Ou seja, para cada theta (percentil) ela me da um numero na densidade normal padronizada. O theta vai de 0 a 1.

Eu gerei essa função no R e organizei em uma matriz:

thau=1:99/100
qnorm(thau,0,1)

matrix=matrix(0,99,2)
matrix[,1]=thau
matrix[,2]=qnorm(thau,0,1)

colnames(mattrix)=c("theta","q(z)")

Como calculo essa interal no R, dado que eu ja tenho a função q??

Eu pensei em calcular as duas integrais utilizando as regras básicas de integral. Posso fazer isso para essa função? Eu acho que posso

inserir a descrição da imagem aqui

Estaria correto? Para mim deu -1.170456.

Adoraria a ajuda de vocês.

Obrigada.

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1 Resposta 1

1

De acordo com o que entendi sobre o teu problema, creio que ele não pode ser resolvido. Note que

eq1

Assim, a integral está indefinida entre 0 e 0,5. Ela diverge neste intervalo. Seria como integrar 1/x entre 0 e 1, por exemplo.

A tua conta chega num resultado porque ela não está correta. Generalizando o teu resultado, ele é equivalente a

eq2

Se supusermos que f(x)=1, segundo a tua fórmula, temos

eq3

Mas isto é uma indeterminação, pois temos 0/0. Portanto, não haveria solução para este problema. Mas basta ver que, se f(x)=1, temos

eq4

que é uma integral claramente bem definida no intervalo em que estamos interessados. Portanto, a derivação do teu resultado não é verdade e a tua resposta não é -1.170456. Inclusive, a tua integral é divergente e teu problema não tem solução.

Seria interessante voltar ao problema original e ver de onde esta integral surgiu para entender qual o motivo de calculá-la.

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  • Obrigada, @MarcusNunes. Editei a equação, me equivoquei. Acho que esta um pouco confusa minha pergunta, vou melhorar. Mas basicamente a função ´q_theta(z)´, o numerador, é essa função: ´plot(qnorm(thau,0,1))´. Eu quero calcular a integral do numerador de 0 até 0.5. A integral do denominador é que eu não consigo calcular.
    – Laorie
    Commented 26/10/2016 às 19:19
  • 1
    Pois então. Não dá pra calcular a integral do denominador. Rode o comando x <- seq(0, 0.5, 0.0001); plot(x, qnorm(x)/(qnorm(x)^2), type="l") e veja como o valor desta função diverge. Como qnorm(0.5)=0, (qnorm(0.5))^2=0. Logo, o denominador é 0 em 0.5. Portanto, a função qnorm(x)/(qnorm(x)^2) não está definida em 0,5, impedindo que sua integral seja calculada. Commented 26/10/2016 às 19:27
  • me surgiu uma dúvida. Vou aproveitar o tópico. Qual a função eu posso usar para calcular a integral dessa função que eu plotei plot(qnorm(thau,0,1)), ou de qualquer outra, sem precisar criar um function? Eu achei a função AUC: auc(thau[1:50],matrix[,2][1:50]). É a mais indicada?
    – Laorie
    Commented 26/10/2016 às 21:02
  • 1
    Não conheço esta função auc, então não posso dizer exatamente para o que ela serve. Se eu tivesse que resolver o teu problema, eu criaria uma função trivial no R e calcularia a integral a partir dela, desta forma: funcao <- function(x) return(qnorm(x)); integrate(funcao, lower=0, upper=0.5) (se alguma das minhas respostas te ajudar, não esqueça de votar e aceitar como definitiva) Commented 26/10/2016 às 21:18

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