Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka - Lista 6.

Zadanie 1.

x_i -3 -1 0 1 2 3
p_i 0.08 0.16 0.25 0.36 0.1 0.05

Y = X^2.

\displaystyle P(Y = y_i) = \sum_{x_i: \; x_i^2 = y_i} p_i, więc:

y_i 0 1 4 9
q_i 0.25 0.52 0.1 0.13

Zadanie 2.

\sin jest okresowy, więc y_i jest tylko trzy.

\displaystyle P(Y=-1) = \sum_{n: \; \sin (\pi n/2 ) = -1} 2^{-n} = \sum_k 2^{-4k-3} = \frac 1 8 \sum_k 2^{-4k} = \frac 1 8 \sum_k (\frac 1 {16})^{k} = \frac 1 8 \cdot \frac 1 {1 - \frac 1 {16}} = \frac {16} {120}

\displaystyle P(Y=1) = \sum_{n: \; \sin (\pi n/2 ) = 1} 2^{-n} = \sum_k 2^{-4k-1} = \frac 1 2 \sum_k 2^{-4k} = \frac {64} {120}

\displaystyle P(Y=0) = \sum_{n: \; \sin (\pi n/2 ) = 0} 2^{-n} = \sum_k 2^{-4k-2} + \sum_k 2^{-4k-4} = \frac {32} {120} + \frac {8} {120}

y_i -1 0 1
P(Y=y_i) \frac {16} {120} \frac {40} {120} \frac {64} {120}

Zadanie 3.

\displaystyle f(x) = \frac 1 {2 \sqrt {\pi}} \exp \{ - \frac 1 2 x^2 \}.

y = 3x+1. Więc x(y) = \frac 1 3 (y-1).

g(y) = f(x(y)) |h'(y)|, więc \displaystyle g(y) = \frac 1 {6 \sqrt {\pi}} \exp \{ - \frac 1 {18} (y-1)^2 \}

Zadanie 4.

f(x) = 3\exp \{ -3x \}, dla x > 0.

Y = X^2. Więc x(y) = y^{1/2}.

g(y) = 3 \exp \{ -3y^{1/2} \} \cdot | y^{-1/2} |. Jeśli y jest rzeczywiste, można zdjąć moduł.

Zadanie 5.

f(x) = \frac 1 {\sqrt {2 \pi}} \exp \{ - \frac 1 2 x^2 \}.

Y=X^2. Więc x(y) = y^{1/2}.

\displaystyle g(y) = \frac 2 {\sqrt {8 \pi y}} \exp \{ - \frac 1 2 y \} = \frac { (\frac 1 2)^{\frac 1 2} } {\Gamma(1/2)} \cdot y^{-1/2} \cdot \exp \{ - \frac 1 2 y \}.

A więc Y \sim \Gamma(1/2, 1/2).

Zadanie 6.

E(Z) = E( (X-aY)^2) = a^2E(Y^2) - 2aE(XY) + E(X^2) \geq 0.

\Delta = 4(E(XY) )^2 - 4(E(Y^2)E(X^2) ) \leq 0.

(E(XY) )^2 - E(Y^2)E(X^2) \leq 0.

|E(XY)| \leq \sqrt{E(Y^2)E(X^2)}.

Zadanie 7.

D^2(X+a) = E(X+a-E(X+a))^2 = E(X-EX)^2 = D^2(X)

Zadanie 8.

D^2(aX) = E(aX)^2 - (E(aX))^2 = a^2(EX^2-(EX)^2) = a^2D^2(X)

Zadanie 9.

\displaystyle E(Y) = E \bigg(\frac {X - EX} {\sqrt{D^2(X)}} \bigg) = \frac {E(X - EX)} {\sqrt{D^2(X)}} = \frac {EX - EX} {\sqrt{D^2(X)}} = 0

\displaystyle D^2(Y) = D^2 \bigg ( \frac {X-EX} {\sqrt{D^2(X)}} \bigg) = \frac {D^2(X-EX)} {D^2(X)} = \frac {D^2(X)} {D^2(X)} = 1

 
rachunek_prawdopodobienstwa_i_statystyka/lista6.txt · ostatnio zmienione: 2009/12/09 08:46 przez d
 
Wszystkie treści w tym wiki, którym nie przyporządkowano licencji, podlegają licencji:MIT License
Recent changes RSS feed