Seja uma amostra aleatória extraída de uma população com função densidade da forma:
Identifique o estimador de máxima verosimilhança do parâmetro desconhecido, com base na amostra aleatória.
Passo 1
Nossa função de densidade já veio, e o parâmetro desconhecido dela é o . Vamos reescrevê-la com :
Passo 2
Agora calculamos a função , dada por:
Lembrando que os índices vão no . Abrindo issaê:
Por enquanto mantemos esse produtório aí mesmo, já que não dá pra reescrevê-lo de nenhuma outra forma.
Passo 3
Agora aplicamos logaritmo natural na função que calculamos no passo anterior:
Temos três produtos dentro desse logaritmo, vamos separá-los usando a propriedade dos produtos do logaritmo:
Acabamos de falar da propriedade do produto, certo? Então vamos usá-la aqui de novo no produtório, que nada mais é que um produto vezes. Se o logaritmo do produto é igual a soma dos logaritmos...
Então reescrevendo nossa função com essa substituição e usando a propriedade dos expoentes no logaritmo pra derrubar os expoentes:
Como :
Passo 4
Agora derivamos o que acabamos de achar, em relação ao parâmetro desconhecido :
A derivada da soma é igual a soma das derivadas, então...
Podemos reparar que o segundo termo não tem , então a derivada dele vai ser zero.
Derivando o primeiro termo separadamente:
Queee? Tendi nada! Aqui nós fizemos a regra da cadeia das derivadas! Primeiro derivamos o como se fosse a derivada de , ou seja:
E depois multiplicamos o resultado pela derivada do , que vale:
Agora derivando o terceiro termo separadamente:
Então, juntando todos os termos, nossa derivada fica:
Passo 5
Agora igualamos essa derivada a zero para achar o estimador:
Multiplicando tudo por :
Isolando o :
Mas sabemos que , certo? É a fórmula da nossa média amostral, então: