diff --git a/Public/m4/MaC4Cheatsheet.tex b/Public/m4/MaC4Cheatsheet.tex index 7840020..dcabc43 100644 --- a/Public/m4/MaC4Cheatsheet.tex +++ b/Public/m4/MaC4Cheatsheet.tex @@ -11,6 +11,9 @@ \usetikzlibrary{shapes, shapes.misc} \usetikzlibrary{decorations.markings,decorations.pathmorphing} % ----------------------------------------- + % Einrueckung unterbinden nach Absatz + \setlength{\parindent}{0pt} + \DeclareMathSizes{10}{10}{10}{10} \title{Mathe C4 Merz - Cheatsheet} \author{Yannik Schmidt (Sheppy)\\September 2015} @@ -294,23 +297,66 @@ und: \end{tikzpicture} \end{center} \vspace*{7pt} -Problem: Verteilung von $P^G$ gesucht bei gegebenen $P^X$: +\textbf{Gegeben:} Man hat stochastisch unabhängige Zufallsvariablen $X_1, \ldots , X_n$ gegeben mit +Art der Verteilung. + +\textbf{Gesucht:} Verteilung von Zufallsvariable $Y$, die sich aus $X_i$ berechnen lässt. + +\textbf{Beispiel:}\\ +Welche Verteilung besitzt +\begin{align} + X = \frac{X_1}{X_1 + X_2} +\end{align} +falls $X_1$ und $X_2$ exponentiell verteilt mit Paramter $\lambda$ und stochastisch +unabhängig sind. + \begin{enumerate} - \item Funktionaldeterminante ($J_{G(x)}$) von $G$ berechnen + \item Wegen Unabhängigkeit der Variablen $X_1$ und $X_2$ besitzt $P^X$ + die Dichte $f(x_1,x_2) = f_1(x_1)f_2(x_2)$. + \item $M = {(x_1, x_2); x_1 > 0 \text{ und } x_2 > 0}$\\ + $\longrightarrow$ Wertebereich von $x_n$ anhand von Verteilung ermitteln. + \item Gleichungen $G(x)$ definieren: + \begin{align} + y_1 = \frac{x_1}{x_1 + x_2}\\ + y_2 = x_2 + \end{align} + \item Funktionaldeterminante ($J_{G(x)}$) der Abbildung $G$ berechnen + \begin{align} + J_{G}(x) = + \text{det} \begin{pmatrix} + \frac{\partial G_1}{\partial x_1} (x) & \cdots & \frac{\partial G_1}{\partial x_n} (x) \\ + \vdots & \ddots & \vdots \\ + \frac{\partial G_n}{\partial x_1} (x) & \cdots & \frac{\partial G_n}{\partial x_n} (x) \\ + \end{pmatrix}\\ + J_{G}(x_1,x_2) = + \text{det} \begin{pmatrix} + \frac{x_2}{(x_1 + x_2)^2} & * \\ + 0 & 1 \\ + \end{pmatrix} = \frac{x_2}{(x_1 + x_2)^2} + \end{align} \item Umkehrabbildung $G^*$ berechnen. Alle Zufallsvariablen werden werden mittels Funktionen verändert: z.B: $y_1 = x_1/x_2$. Jede i-te Funktion nach $x_i$ auflösen. + \begin{align} + x1 = \frac{y_1y_2}{1 - y_1}\\ + x_2 = y_2 + \end{align} \item Gesuchte Funktion: $g(y) = f(G^*(y))\frac{1}{|J_G(G^*(y))|}$\\ $\longrightarrow$ Setze für alle $x_i$ dementsprechend $y_i$ ein und multipliziere mit Kehrwehrt von Funktionaldeterminante. + \begin{align} + g(y_1,y_2) = \lambda^2e^{-\frac{\lambda}{1 - y_1}}\frac{y_2}{(1-y_1)^2} + \end{align} + \item Mit Marginaldichte $g_1(y_1)$ berechnen:\\ + \begin{align} + g_1(y_1) = \frac{\lambda}{1 - y_1} \int^\infty_0 y_2\frac{\lambda}{1 - y_1} + e^{-\frac{\lambda}{1 - y_1}} dy_2\\ + = \frac{\lambda}{1 - y_1} m_1 (\varepsilon(\frac{\lambda}{1 - y_1}))\\ + = 1 + \end{align} + $\longrightarrow$ Da Mittelwert der $\varepsilon$-Verteilung gerade Kehrwert des + Paramters ist. + \item Folgerung: Dichte $g_1$ ist also die der Uniform-Verteilung ($U(0,1)$). \end{enumerate} -\begin{align} - J_{G(x)} = - \begin{pmatrix} - \frac{\partial G_1}{\partial x_1} (x) & \cdots & \frac{\partial G_1}{\partial x_n} (x) \\ - \vdots & \ddots & \vdots \\ - \frac{\partial G_n}{\partial x_1} (x) & \cdots & \frac{\partial G_n}{\partial x_n} (x) \\ - \end{pmatrix} -\end{align} \end{document}