1a

1.1 Обозначения, 1.2 Статистические модели, 1.3 Модели линейной регрессии, 1.4 Операторы математического ожидания и ковариации

[4/75%]
Показать
LaTeX
Задача 1a.1

Докажите, что если a — вектор констант той же размерности, что и случайный вектор X\mathbf{X}, то

E[(X−a)(X−a)T]=Var⁡[X]+(E[X]−a)(E[X]−a)T \mathbb {E}\left[(\mathbf{X}-\mathbf{a})(\mathbf{X}-\mathbf{a})^{T}\right] = \operatorname {Var}\left[\mathbf{X}\right]+(\mathbb {E}\left[\mathbf{X}\right]-\mathbf{a})(\mathbb {E}\left[\mathbf{X}\right]-\mathbf{a})^{T}

Если Var⁡[X]=Σ=(σij)\operatorname {Var}\left[\mathbf{X}\right] = \mathbf{\Sigma } = \left(\sigma_{i j}\right), выведите, что

E[∥X−a∥2]=∑iσii+∥E[X]−a∥2 \mathbb {E}\left[\left\| \mathbf{X}-\mathbf{a}\right\| ^{2}\right] = \sum _{i} \sigma _{i i}+\left\| \mathbb {E}\left[\mathbf{X}\right]-\mathbf{a}\right\| ^{2}
?
Задача 1a.2

Если X\mathbf{X} и Y\mathbf{Y} — векторы случайных величин размера m×1m \times 1 и n×1n \times 1, а a\mathbf{a} и b — векторы констант размера m×1m \times 1 и n×1n \times 1, докажите, что

Cov⁡[X−a,Y−b]=Cov⁡[X,Y] \operatorname {Cov}\left[ \mathbf{X}-\mathbf{a}, \mathbf{Y}-\mathbf{b} \right] = \operatorname {Cov}\left[ \mathbf{X}, \mathbf{Y} \right]
?
Задача 1a.3

Пусть X=(X1,X2,…,Xn)T\mathbf{X} = \left(X_{1}, X_{2}, \ldots , X_{n}\right)^{T} — вектор случайных величин, и пусть Y1=X1,Yi=Xi−Xi−1(i=2,3,…,n)Y_{1} = X_{1}, Y_{i} = X_{i}-X_{i-1}(i = 2,3, \ldots , n). Если YiY_{i} взаимно независимы, каждая с единичной дисперсией, найдите Var⁡[X]\operatorname {Var}\left[\mathbf{X}\right].

?
Задача 1a.4

Если X1,X2,…,XnX_{1}, X_{2}, \ldots , X_{n} — случайные величины, удовлетворяющие Xi+1=ρXi(i=1,2,…,n−1X_{i+1} = \rho X_{i} \quad (i = 1,2, \ldots , n-1), где ρ\rho — константа, и Var⁡[X1]=σ2\operatorname {Var}\left[X_{1}\right] = \sigma^{2}, найдите Var⁡[X]\operatorname {Var}\left[\mathbf{X}\right].

?