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Welche der folgenden Aussagen sind richtig? 1\. Sind \(X\) und \(Y\) unabhängig, dann sind auch \(1 / X\) und \(1 / Y\) unabhängig. 2\. Sind \(X\) und \(Y\) unkorreliert, dann sind auch \(1 / X\) und \(1 / Y\) unkorreliert.

Short Answer

Expert verified
1. If random variables X and Y are independent, then 1/X and 1/Y are also independent. 2. If random variables X and Y are uncorrelated, then 1/X and 1/Y are also uncorrelated. Answer: 1. Yes, if random variables X and Y are independent, then 1/X and 1/Y are also independent. 2. No, if random variables X and Y are uncorrelated, it does not necessarily imply that 1/X and 1/Y are uncorrelated.

Step by step solution

01

Statement 1: Independence of \(1 / X\) and \(1 / Y\) if \(X\) and \(Y\) are independent

The statement claims that if \(X\) and \(Y\) are independent random variables, then \(1 / X\) and \(1 / Y\) will also be independent. To determine the validity of this statement, let's consider the definition of independence: Two random variables \(X\) and \(Y\) are independent if and only if the joint probability distribution function (pdf) of \(X\) and \(Y\) is the product of the marginal pdfs of \(X\) and \(Y\), i.e., \(f_{XY}(x, y) = f_X(x) f_Y(y)\) for all \(x\) and \(y\). If \(X\) and \(Y\) are independent, then the joint pdf of \(U = 1 / X\) and \(V = 1 / Y\) can be expressed as: $$f_{UV}(u, v) = \frac{\partial(x, y)}{\partial(u, v)} f_{XY}(x, y) = \frac{\partial(x, y)}{\partial(u, v)} f_X(x) f_Y(y).$$ Now we need to find the Jacobian of the transformation, which is given by: $$\frac{\partial(x, y)}{\partial(u, v)} = \frac{\partial(x, y)}{\partial(u)} \cdot \frac{\partial(x, y)}{\partial(v)} = \frac{ \partial (1/u) }{ \partial u } \cdot \frac{ \partial(1/v) }{ \partial v } = (-\frac{1}{u^2})(-\frac{1}{v^2}).$$ Substituting this into the joint pdf of \(U\) and \(V\), we get: $$f_{UV}(u, v) = (-\frac{1}{u^2})(-\frac{1}{v^2})f_X(\frac{1}{u}) f_Y(\frac{1}{v}) = f_U(u) f_V(v).$$ As we can see, the joint pdf of \(U\) and \(V\) is the product of their marginal pdfs, which means that \(X\) and \(Y\) being independent implies that \(1 / X\) and \(1 / Y\) are also independent. The first statement is correct.
02

Statement 2: Uncorrelation of \(1 / X\) and \(1 / Y\) if \(X\) and \(Y\) are uncorrelated

The second statement claims that if \(X\) and \(Y\) are uncorrelated random variables, then \(1 / X\) and \(1 / Y\) will also be uncorrelated. Recall that two random variables are uncorrelated if their covariance is zero, i.e., \(Cov(X, Y) = E(XY) - E(X)E(Y) = 0\). Let \(U = 1/X\) and \(V = 1/Y\). Now, we need to find whether \(Cov(U, V) = 0\) or not. Using the definition of covariance, we have: $$Cov(U, V) = E(UV) - E(U)E(V) = E\left(\frac{1}{XY}\right) - E\left(\frac{1}{X}\right)E\left(\frac{1}{Y}\right).$$ It is not guaranteed that \(Cov(U, V) = 0\) just because \(Cov(X, Y) = 0\). Therefore, the second statement is false. If \(X\) and \(Y\) are uncorrelated, it does not necessarily imply that \(1 / X\) and \(1 / Y\) are uncorrelated.

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Die Weinmenge, die von einer automatischen Abfüllanlage in eine \(0.75\)-l-Flasche abgefüllt wird, sei aus mancherlei Gründen als eine Zufallsvariable aufzufassen, deren Erwartungswert gleich \(0.72\) und deren Standardabweichung gleich \(0.01\) beträgt. 1\. Wie gro \(B\) ist die Wahrscheinlichkeit mindestens, dass in eine Flasche zwischen \(0.71\) und \(0.91\) abgefüllt werden? 2\. Wie groB ist höchstens die Wahrscheinlichkeit, dass in eine Flasche weniger als \(0.71\) abgefüllt werden, wenn die Verteilung der von der Abfullanlage abgegebenen Menge symmetrisch ist?

Sei \(X\) die Augenzahl bei einem idealen \(n\)-seitigen Würfel: \(\mathrm{P}(X=i)=\frac{1}{n}\) für \(i=1, \cdots, n\). Berechnen Sie \(\mathrm{E}(X)\) und \(\operatorname{Var}(X)\).

Beim Werfen von 3 Würfeln tritt die Augensumme 11 häufiger auf als 12 , obwohl doch 11 durch die sechs Kombinationen \((6,4,1) ;(6,3,2) ;(5,5,1) ;(5,4,2) ;(5,3,3) ;(4,4,3)\) und die Augensumme 12 ebenfalls durch sechs Kombinationen, nämlich \((6,5,1),(6,5,2),(6,3,3),(5,5,2),(5,4,3),(4,4,4)\) erzeugt wird. (a) Ist diese Beobachtung nur durch den Zufall zu erklären oder gibt es noch einen anderen Grund dafür? (b) Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Augensumme von drei unabhängigen idealen Würfeln.

Ein fairer Würfel wird dreimal geworfen. 1\. Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Medians \(X_{\text {med }}\) der drei Augenzahlen. 2\. Ermitteln Sie die Verteilungsfunktion von \(X_{\text {med }}\). 3\. Berechnen Sie Erwartungswert und Varianz des Medians.

Für Indikatorfunktionen \(I_{A}\) gilt: $$ \begin{aligned} I_{A^{C}} &=1-I_{A} \\ I_{A \cap B} &=I_{A} I_{B} \\ I_{A \cup B} &=1-I_{A} C I_{E}^{C} \end{aligned} $$ Ist \(A\) ein zufälliges Ereignis, so ist \(\mathrm{E}\left(I_{A}\right)=\mathrm{P}(A)\). Beweisen Sie mit diesen Eigenschaften die Siebformel aus Abschn. 37.1: $$ \mathrm{P}\left(\bigcup_{i=1}^{n} A_{i}\right)=\sum_{k=1}^{n}(-1)^{k+1} \sum_{1 \leq i_{1}

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