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2026-08-18 12:02:00 +02:00
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@@ -19,3 +19,5 @@ Falls $A$ unabh. von sich selbst ($\P[A \cap A] = \P[A]^2$), dann $\P[A] \in \{0
\[ \[
\forall j \subseteq I \text{ endlich} \quad \P\left[ \bigcap_{j \in J} A_j \right] = \prod_{j \in J} \P[A_j] \forall j \subseteq I \text{ endlich} \quad \P\left[ \bigcap_{j \in J} A_j \right] = \prod_{j \in J} \P[A_j]
\] \]
\shortremark Für paarweise unabhängige Ereignisse $A_i$ ist jede Kombination von Vereinigungen und Schnittmengen unabhängig von anderen Variablen.
@@ -14,3 +14,5 @@
\item $F$ ist rechtsseitig ($F(a) = \lim_{h \downarrow 0} F(a + h) \; \forall a \in \R$) \item $F$ ist rechtsseitig ($F(a) = \lim_{h \downarrow 0} F(a + h) \; \forall a \in \R$)
\item $\limit{a}{-\8} F(a) = 0$ und $\limit{a}{\8} F(a) = 1$ \item $\limit{a}{-\8} F(a) = 0$ und $\limit{a}{\8} F(a) = 1$
\end{enumerate} \end{enumerate}
$F_{\cX^n}(a) = \P[\cX^n \leq a] = \P[(-1)^{n - 1}\sqrt[n]{a} \leq \cX \leq \sqrt[n]{a}]$
@@ -6,3 +6,5 @@ $\forall k \in \N \quad \P[\cX = k] = \frac{\lambda^k}{k!} e^{-\lambda} \qquad
\shorttheorem Für $n \in \N$ Z.V. $\cX_i \sim \text{Bin}\left( n, \frac{\lambda}{n} \right)$ und $\cN \sim \text{Poisson}(\lambda)$: \shorttheorem Für $n \in \N$ Z.V. $\cX_i \sim \text{Bin}\left( n, \frac{\lambda}{n} \right)$ und $\cN \sim \text{Poisson}(\lambda)$:
$\forall k \in \N \quad \limni \P[\cX_i = k] = \P[\cN = k]$ $\forall k \in \N \quad \limni \P[\cX_i = k] = \P[\cN = k]$
$\cX + \cY \sim \text{Poisson}(\lambda + \mu)$, nicht f. $\cX + 2\cY$ ($2\cY$ n. pois. dist)
@@ -6,7 +6,7 @@ $f_\cX$ ist Dichte (pdf) v. $\cX$
Falls Z.V. Sprungstelle hat, \bi{weder stetig noch diskret}.\\ Falls Z.V. Sprungstelle hat, \bi{weder stetig noch diskret}.\\
Zudem wenn nicht $P[a < \cX \leq b]$, dann Grenzwert an Seite mit Abweichung von diesem Schema Zudem wenn nicht $P[a < \cX \leq b]$, dann Grenzwert an Seite mit Abweichung von diesem Schema
\shortremark $\P[\cX = n] \approx 0$; $\P[m \leq \cX \leq n] = \int_{m}^{n} f_\cX(x) \dx x$ \shortremark \hl{$\P[\cX = n] \approx 0$}; $\P[m \leq \cX \leq n] = \int_{m}^{n} f_\cX(x) \dx x$
\shorttheorem $F_\cX$ stetig stückw. diff. auf Partition $-\8 = x_0 < \ldots < x_n = \8$. \shorttheorem $F_\cX$ stetig stückw. diff. auf Partition $-\8 = x_0 < \ldots < x_n = \8$.
Dann $\cX$ stetig, mit $a_k$ beliebig und Dann $\cX$ stetig, mit $a_k$ beliebig und
@@ -1,5 +1,5 @@
\subsection{Ungleichungen} \subsection{Ungleichungen}
\shorttheorem[Markow] $\cX$ n.-neg., $g : \cX(\Omega) \rightarrow [0, \8)$. $\forall c \in \R$ mit $g(c) > 0$ gilt $\P[\cX \geq c] = \frac{\E[g(\cX)]}{g(c)}$ \shorttheorem[Markow] $\cX$ n.-neg., $g : \cX(\Omega) \rightarrow [0, \8)$. $\forall c \in \R$ mit $g(c) > 0$ gilt $\P[\cX \geq c] \leq \frac{\E[g(\cX)]}{g(c)}$
\shorttheorem[Jensensche] $\varphi: \R \rightarrow \R$ konvex, und falls $\E[\varphi(\cX)]$ und $\E[\cX]$ wohldefiniert: $\varphi(\E[\cX]) \leq \E[\varphi(\cX)]$ \shorttheorem[Jensensche] $\varphi: \R \rightarrow \R$ konvex, und falls $\E[\varphi(\cX)]$ und $\E[\cX]$ wohldefiniert: $\varphi(\E[\cX]) \leq \E[\varphi(\cX)]$
@@ -13,7 +13,7 @@ $\V[\cX] = \E[\cX^2] - \E[\cX]^2 = a^2\E[1_\Omega] - a^2 = 0$
\shortproposition $\cX_k$ paarw. unabh. $\V\left[ \sum_{k = 1}^{n} \cX_k \right] = \sum_{k = 1}^{n} \V[\cX_k]$. \shortproposition $\cX_k$ paarw. unabh. $\V\left[ \sum_{k = 1}^{n} \cX_k \right] = \sum_{k = 1}^{n} \V[\cX_k]$.
Falls $\cX_k$ abhängig, dann gilt $\neq$. Falls $\cX_k$ abhängig, dann gilt $\neq$.
Falls \bi{mermals} selbe Z.V. (e.g. $\cX - \cY - \cY$, ist $\cX - 2\cY$, dann $\V = 2^2 \V[\cY]$) Falls \bi{mermals} selbe Z.V. (e.g. $\cX - \cY - \cY$, ist $\cX - 2\cY$, dann $\V = \V[\cX] + 2^2 \V[\cY]$)
\newpage \newpage
\shortexample Varianz von bekannten Verteilungen \shortexample Varianz von bekannten Verteilungen
@@ -38,3 +38,4 @@ aber $\cX, \cY$ unabh. $\implies \cX, \cY$ unkorreliert
\cov(\cX_n, \cX_1) & \cov(\cX_n, \cX_2) & \dots & \V[\cX_n] \\ \cov(\cX_n, \cX_1) & \cov(\cX_n, \cX_2) & \dots & \V[\cX_n] \\
\end{pmatrix} \end{pmatrix}
\] \]
Für 2 Z.V (bsp): $\V[\cX - \cY] = \V[\cX] + \V[\cY] - \cov(\cX, \cY)$
@@ -33,7 +33,7 @@ Die Randdichten sind dann die Dichten von $\cX$, etc.; Für weitere Berechnungen
\howto{Verteilungen / Dichten finden}{ \howto{Verteilungen / Dichten finden}{
Wir suchen $\P[\cZ \leq a]$ (ausser für gem. V, dann s. oben). Wir suchen $\P[\cZ \leq a]$ (ausser für gem. V, dann s. oben).
Dann überlegen, wie $\cZ \leq a$ erfüllt werden kann. Beispiel: Dann überlegen, wie $\cZ \leq a$ erfüllt werden kann. Beispiel:
$Z = \min(\cX, \cY)$, dann gesucht: $\P[\cX \leq a \cup \cY \leq a]$ oder $1 - \P[\cZ > a]$. $Z = \min(\cX, \cY)$, dann gesucht: $\P[\cX \leq a \lor \cY \leq a]$ oder $1 - \P[\cZ > a]$.
Schliesslich $F_Z$ aufstellen mit Bedingungen oder Indikatorvariablen. Schliesslich $F_Z$ aufstellen mit Bedingungen oder Indikatorvariablen.
Zudem kann Verteilung der einzelnen Variablen (und v.a. Unabhängigkeit) nützlich werden. Zudem kann Verteilung der einzelnen Variablen (und v.a. Unabhängigkeit) nützlich werden.
@@ -45,5 +45,7 @@ Die Randdichten sind dann die Dichten von $\cX$, etc.; Für weitere Berechnungen
\bi{Für W. wie} $\P[\cX \leq \cY^3]$ übersetzen wir dies in Integral $\int_B f(x, y) \dx x \dx y$ mit $B = \{(x, y) \divider x \leq y^3 \}$, dann für $y \in [0, 1]$ gilt: \bi{Für W. wie} $\P[\cX \leq \cY^3]$ übersetzen wir dies in Integral $\int_B f(x, y) \dx x \dx y$ mit $B = \{(x, y) \divider x \leq y^3 \}$, dann für $y \in [0, 1]$ gilt:
$\int_0^1 \int_{0}^{y^3} f(x, y) \dx x \dx y$, wobei hier die untere Grenze durch gegebenes $x \geq 0$ entsteht. $\int_0^1 \int_{0}^{y^3} f(x, y) \dx x \dx y$, wobei hier die untere Grenze durch gegebenes $x \geq 0$ entsteht.
Für unbekannte gemeinsame Dichte, die Eigenschaften ausfächern, Unabhängigkeit, etc ausnutzen.
\bi{Für W. im Exponent}, dies beschreibt typ. Repetitionen, also über die Anzahl und W. nachdenken. \bi{Für W. im Exponent}, dies beschreibt typ. Repetitionen, also über die Anzahl und W. nachdenken.
} }
@@ -25,5 +25,6 @@ bzw. $\overline{\cX}_n \! \overset{\text{approx}}{\sim} \! \cN \left( \mu, \frac
\shortremark Für $S_n \sim \text{Bin}(n, p)$ ist $S_n^* \overset{\text{approx}}{\sim} \cN(np, np(1 - p))$ und \shortremark Für $S_n \sim \text{Bin}(n, p)$ ist $S_n^* \overset{\text{approx}}{\sim} \cN(np, np(1 - p))$ und
$\P[a < S_n \leq b] \approx \Phi \left( \frac{b + \frac{1}{2} - np}{\sqrt{np(1 - p)}} \right) - \Phi \left( \frac{a + \frac{1}{2} - np}{\sqrt{np(1 - p)}} \right)$ $\P[a < S_n \leq b] \approx \Phi \left( \frac{b + \frac{1}{2} - np}{\sqrt{np(1 - p)}} \right) - \Phi \left( \frac{a + \frac{1}{2} - np}{\sqrt{np(1 - p)}} \right)$
\shortremark Für $\P[S_n \leq y]$: ZGS verwenden mit $\displaystyle x = \frac{y - n\mu}{\sigma \sqrt{n}}$, \shortremark Für Bestimmung von $\P[S_n \leq y]$, ZGS direkt verwenden, dann die Ungleichung in gewünschte Form umformen und $\E[\cX_i]$ und $\V[\cX_i]$ berechnen und einsetzen.
oder $\displaystyle x = \frac{x - n\mu}{\sigma}$ % TODO: When which?
\shortremark Im Allgemeinen für ZGS, gegebenen Ausdruck umformen, und allfällig Werte bestimmen.
@@ -81,13 +81,17 @@ $\cX_i \sim \cN(\mu, \sigma^2)$ i.i.d. und $\vartheta = (\mu, \sigma^2) = (\mu,
\] \]
Der \bi{Momentschätzer} ist $T = (T_1, T_2) = (E_\vartheta[\cX], \V_\vartheta[\cX])$: Der \bi{Momentschätzer} ist $T = (T_1, T_2) = (E_\vartheta[\cX], \V_\vartheta[\cX])$:
\[ \[
T_1 = \overline{\cX}_n \qquad T_1 = \overline{\cX}_n
T_2 = \frac{1}{n} \sum_{k = 1}^{n} \cX_k^2 - (\overline{\cX}_n)^2 \quad
T_2 = \frac{1}{n} \sum_{k = 1}^{n} (\cX_k - \overline{\cX}_n)^2 = \frac{1}{n} \sum_{k = 1}^{n} \cX^2_k - (\overline{\cX}_n)^2
\] \]
\bi{Erwartungstreuer Schätzer} für $(\E_\vartheta[\cX], \V_\vartheta[\cX])$ (s. \ref{sec:estimators}): \bi{Erwartungstreuer Schätzer} für $(\E_\vartheta[\cX], \V_\vartheta[\cX])$ (s. \ref{sec:estimators}):
\[ \[
T_1' = T_1 \quad T_1' = T_1 \quad
T_2' = \frac{n}{n - 1} T_2 T_2' = \frac{n}{n - 1} T_2
\] \]
{\scriptsize $T_2'$ ist (korrigierte) empirische (Stichproben)varianz \textit{((un)biased sample variance)}. $T_2'$ ist die (korrigierte) \bi{empirische (Stichproben)varianz}
Bei höherdimensionalen Parametern suchen wir den zugehörigen Nullvektor.}
{\scriptsize
\textit{((un)biased sample variance)}.
Bei höherdimensionalen Parametern suchen wir den zugehörigen Nullvektor.}
@@ -55,6 +55,3 @@ $\cosh(x) := \frac{\sinh(x)}{\cosh(x)} = \frac{e^x - e^{-x}}{e^x + e^{-x}} : \R
\subsubsection{Reihen} \subsubsection{Reihen}
\label{sec:series} \label{sec:series}
$\prod_{k = 1}^{n} \vartheta (1 - \vartheta)^{x_k - 1} = \vartheta^n (1 - \vartheta)^{S - n}$ mit $S = \sum_{k = 1}^{n} x_k$ $\prod_{k = 1}^{n} \vartheta (1 - \vartheta)^{x_k - 1} = \vartheta^n (1 - \vartheta)^{S - n}$ mit $S = \sum_{k = 1}^{n} x_k$
% TODO: Add log and power laws
@@ -19,6 +19,8 @@ dabei die innere Funktion gut wählen, ableiten und zurück substituieren. Grenz
\shortremark[Quotient rule] $\displaystyle \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{(g(x))^2}$ \shortremark[Quotient rule] $\displaystyle \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{(g(x))^2}$
\shorttheorem[Fundamental Theorem] $\int_{a}^{b} f(x) \dx x = F(a) - F(b)$
\begin{scriptsize} \begin{scriptsize}
@@ -36,6 +36,9 @@
% TODO: Basic analysis stuff (some common integrals, fundamental theorem) % TODO: Basic analysis stuff (some common integrals, fundamental theorem)
\section{Basics} \section{Basics}
\coloredbox{ForestGreen}{IMPORTANT}{
Always simplify!!, i.e. insert $\E$, etc, and simplify
}
\input{parts/00_basics/00_probability-space.tex} \input{parts/00_basics/00_probability-space.tex}
\input{parts/00_basics/01_examples-probability-spaces.tex} \input{parts/00_basics/01_examples-probability-spaces.tex}
\input{parts/00_basics/02_properties-of-events.tex} \input{parts/00_basics/02_properties-of-events.tex}