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[PS] Updated marginal distribution tips & tricks
This commit is contained in:
@@ -46,12 +46,6 @@ Die Dichten der Randverteilungen sind:
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\qquad
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f_\cY(y) = \int_{-\8}^{\8} f(x, y) \dx x
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\]
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Herleitung der Randdichte (``wegintegrieren''):
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\begin{align*}
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f_\cX(x) & = \diff{x} F_\cX(x) = \diff{x}\left( \int_{-\8}^{x} \int_{-\8}^{\8} f(s, t) \dx t \dx s \right) \\
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& =\int_{-\8}^{\8} f(x, t) \dx t
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\end{align*}
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{\scriptsize (Hier wieder Umwandlung von Summe zu Integral von Diskret zu Stetig)}
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\shortexample Randdichten mit Gleichverteilung\\
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\bi{Einheitsquadrat} {\scriptsize ($f(x, y) = 1_{(x, y) \in [0, 1]^2} = 1_{x \in [0, 1]} 1_{y \in [0, 1]}$)}
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@@ -67,18 +61,12 @@ Herleitung der Randdichte (``wegintegrieren''):
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f_\cY(y) \! = \! \int_{-\8}^{\8} \frac{1}{\pi} 1_{x^2 \leq 1 - y^2} \dx x \! = \! \int_{-\sqrt{1 - y^2}}^{\sqrt{1 - y^2}} \frac{1}{\pi} \dx x \! = \! \frac{2}{\pi} \sqrt{1 - y^2}
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\end{align*}
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\shorttheorem[Unabhängigkeit] $\cX_i$ mit Dichten $f_{\cX_i}$, dann ist äquiv.:
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\begin{itemize}
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\item $\cX_1, \ldots, \cX_n$ sind unabhängig
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\item $\cX_1, \ldots, \cX_n$ sind gem. stetig mit gem. Dichte (Prod. Randdichten):
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$f(x_1, \ldots, x_n) = f_{\cX_1}(x_1) \cdot \ldots \cdot f_{\cX_n}(x_n)$
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\end{itemize}
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\shorttheorem[Unabhängigkeit] $\cX_i$ unabhängig g.d.w.
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\[
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f_{\cX_1, \ldots, \cX_n}(x_1, \ldots, x_n) = f_{\cX_1}(x_1) \cdot \ldots \cdot f_{\cX_n}(x_n)
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\]
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\shortexample Unabhängigkeit bei Gleichverteilungen\\
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\bi{Einheitsquadrat} Wieder $f(x, y) = 1_{(x, y) \in [0, 1]^2}$, dann:
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\[
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f(x, y) = 1_{(x, y) \in [0, 1]^2} = 1_{x \in [0, 1]} 1_{y \in [0, 1]} = f_\cX(x) f_\cY(y)
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\]
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Folglich sind die beiden Koordinaten unabhängig.
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\bi{Einheitsquadrat} Koordinaten sind unabhängig
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\bi{Einheitskreisscheibe} $f(x, y) \neq f_\cX(x) f_\cY(y)$, mit Dichten von oben. Also sind die beiden Koordinaten nicht unabh.
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\bi{Einheitskreisscheibe} Koordinaten nicht unabhängig
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@@ -1,21 +1,12 @@
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\subsection{Tips \& Tricks}
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\coloredbox{red}{REWRITE}{
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This section is going to be completely rewritten
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}
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\shortremark Die \bi{Dichten} können anstelle der Variablen in bspw. der Formel für bedingte W. verwendet werden.
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Zur Bestimmung von W. wie (mit $\cX, \cY \sim \cU(0, 1)$)
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\[
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W(t) = \P[\cX + \cY \leq t] \ \forall t \in \R
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\]
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können wir dies via gemeinsamer Dichte ($f_{\cX, \cY}(x, y) = 1$ muss gegeben sein) und Menge
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\[
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A_t = \{ (x, y) \in [0, 1]^2 : x + y \leq t \}
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\]
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bestimmen. Dann ist für $t < 0$, $W(t) = 0$.
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\coloredbox{gray}{HOW-TO: Randdichten berechnen}{
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\begin{enumerate}
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\item Intervalle zur Integration für Randdichten via Indikatorvariable $\bm{1}_{cond}$ bestimmen. $\bm{1}_x$ verschwindet bei Bestimmung von $f_\cY$
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\item $cond$ nach entsprechender Var. auflösen, wenn nötig
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\item Bei Integration Indikatorvariable als konstante betrachten (muss auch integriert werden!)
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\end{enumerate}
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}
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Für $0 \leq t \leq 1$ ist $A_t$ ein rechtwinkliges Dreieck mit Katheten der Länge $t$, also $W(t) = t^2 \div 2$.
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Für $1 < t \leq 2$ ist $A_t$ Einheitsquadrat ohne rechtw. Dreieck mit Katheten der Länge $(2 - t)$, also $W(t) = 1 - \frac{(2 - t)^2}{2}$.
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Für $t > 2$ ist $W(t) = 1$.
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Die Randdiochten sind dann die Dichten von $\cX$, etc; Für weitere Berechnungen verwendbar, wie bspw. $\E[\cX + \cY]$.
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