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Austauschbarkeit zeigen

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Zufallsvariablen

Tags: Zufallsvariablen

 
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Fisch18

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16:00 Uhr, 08.12.2024

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Hallo allerseits,
ich habe es mit folgender Aufgabe zu tun.
Eine endliche Familie von Zufallsvariablen X1,X2,...,Xn heißt austauschbar, wenn für jede
bijektive Abbildung (Permutation) σ:{1,...,n}{1,...,n} und jede Menge An gilt: ((X1,X2,...,Xn)A)=((Xσ(1),Xσ(2),...,Xσ(n)A)

a) Eine Urne enthalte N Kugeln, auf denen die Zahlen 1 bis N stehen. Wir ziehen nun nacheinander drei Kugeln ohne Zurücklegen heraus und nennen die drei gezogenen Zahlen X1,X2 und X3. Zeige, dass die Familie von Zufallsvariablen X1,X2,X3 austauschbar ist.
b) Zeige, dass aus Austauschbarkeit nicht immer Unabhängigkeit folgt.

Über Hilfe würde ich mich freuen.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
HAL9000

HAL9000

14:22 Uhr, 09.12.2024

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a) Zeige, dass für 1nN gilt P(X1=i1,,Xn=in)=(N-n)!N! für paarweise verschiedene i1,,in{1,,N}, und sonst 0.

Eine Permutation des Tupels (i1,,in) ändert nichts an diesem Wahrscheinlichkeitswert - weder im Fall "paarweise verschieden" noch im Fall "sonst".

Die Austauschbarkeit folgt damit dann sofort aus P((X1,,Xn)A)=(i1,,in)A{1,,N}nP(X1=i1,,Xn=in).


Für n=3 ergibt das speziell P(X1=i1,X2=i2,X3=i3)=1N(N-1)(N-2) für paarweise verschiedene i1,i2,i3{1,,N}.


b) Aus a) folgt P(Xi=1)=1N. Wären X1,X2 dort unabhängig, müsste gelten P(X1=1,X2=1)=?1N2, tatsächlich gilt aber P(X1=1,X2=1)=0.

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