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En algunas manipulaciones de$E[( X - tY)^2 ]$

Estoy siguiendo algunas notas y no entiende un paso:

llame a $0 \le f(t) = E[ (X- tY)^2] $, a continuación, por la linealidad del valor esperado obtenemos

$$f(t) =E[Y^2]t^2 - 2 E[XY]t + E[X^2]$$

Como se señaló este polinomio en $t$ tiene dos raíces imaginarias o reales, cuando tenemos dos iguales de las soluciones.

Esto nos da la desigualdad de $E[XY]^2 \le E[X^2] E[Y^2]$ y también si tengo $E[XY]^2 = E[X^2] E[Y^2]$ (el delta igual a cero), entonces:

(Y aquí es el paso que no entiendo) esto significa que $X - t^* Y = c$ .

Pero ¿no debería esto significa que no existe un $t^*$ s.t. $E[ (X- t^*Y)^2] = a \in R$

No estoy seguro acerca de la $X - t^* Y = c$ podría alguien que me lo explique?

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jldugger Puntos 7490

Las variables aleatorias son los vectores: usted puede agregar y multiplicar por números reales. La receta que toma un vector $X$ y devuelve el número de $\mathbb{E}(X^2)$ define un Euclídea al cuadrado de la longitud (si no distinguimos dos variables aleatorias que son iguales casi seguramente). Del mismo modo la receta que lleva dos vectores $X,Y$ y devuelve el número de $\mathbb{E}(XY)$ es la asociada a punto del producto. Así pues, nos vectoriales de uso de la notación donde

$$|X|_2 = \sqrt{\mathbb{E}(X^2)}$$

y

$$X\cdot Y = \mathbb{E}(XY).$$

Ya que sólo dos de los vectores implicados en esta cuestión, estamos haciendo simplemente la geometría Euclidiana en un espacio de más de dos dimensiones: el plano Euclidiano. Esto debería ser fácil!

Sus notas, interpretada en este sentido, ir de la siguiente manera:

Deje $f(t) = |X - tY|^2$ ser el cuadrado de la longitud de los vectores $X-tY$. De

$$|X-tY|^2 = (X-tY)\cdot(X-tY) = |X|^2 - 2tX\cdot Y + t^2|Y|^2\tag{1}$$

y el hecho de que las plazas son no negativos podemos deducir

$$0 \le |X|^2 - 2tX\cdot Y + t^2|Y|^2$$

para todos los $t$.

Geométricamente, $f(t)$ pistas el cuadrado de la distancia a $0$ a lo largo de la línea de $t\to X - tY$ pasando a través de $X$ $Y$ dirección. La distancia en sí es siempre no negativo. Si alguna vez llegara a cero, que significa que esta línea pasa por el origen. De lo contrario, la línea no se intersecan en el origen.

El lado derecho de la $(1)$ es un polinomio en a $t$ con coeficientes de $|Y|^2, -2X\cdot Y,$$|X|^2$. Observe que una verdadera raíz de este polinomio es cualquier $t$ que $|X-tY|^2 = 0$, lo que significa que $X-tY$ es el vector cero, lo que equivale a decir $X=tY$ (es decir, $X$ es un múltiplo de a $Y$). Obviamente hay un tal $t$, mostrando no puede haber más de una raíz real.

De la escuela elemental de álgebra sabemos que una ecuación cuadrática tiene una raíz verdadera si y sólo su discriminante es cero. Por lo tanto, $X$ es un múltiplo de a $Y$ si y sólo si

$$(X\cdot Y)^2 - |X|^2|Y|^2 = 0.$$

Tomando raíces cuadradas, si $X$ $Y$ son cero, esto dice

$$\frac{X\cdot Y}{|X| |Y|}=\pm 1.$$

El lado izquierdo es el coseno del ángulo subtendido por $X$$Y$. Ellos son paralelas si y sólo si el coseno tiene unidad de longitud; es decir, el ángulo es un múltiplo de un ángulo recto.

Estos resultados acerca del paralelismo en el plano familiar y trivial! Tal vez por ver en este formulario las manipulaciones con variables aleatorias será igualmente familiar, obvio, y memorable.


No puedo explicar de la empresa "delta", $t^{*}$, $a$, o $c$, pero creo que la anterior contiene todos los puntos relevantes sus notas estaban tratando de conseguir a través.

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