Baggrundsnote til sandsynlighedsregning

Relaterede dokumenter
Den flerdimensionale normalfordeling

Supplerende noter II til MM04

Sandsynlighedsteori 1.2 og 2 Uge 5.

vejer (med fortegn). Det vil vi illustrere visuelt og geometrisk for (2 2)-matricer og (3 3)-matricer i enote 6.

Analyse 1, Prøve maj 2009

Løsningsforslag til skriftlig eksamen i Kombinatorik, sandsynlighed og randomiserede algoritmer (DM528)

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

Opgave 1. a) f : [a, b] R er en begrænset funktion for hvilken. A ε = {x [a + ε, b] f(x) 0}

Noter om Kombinatorik 2, Kirsten Rosenkilde, februar

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale. Forsøg med digitale eksamensopgaver med adgang til internettet.

De reelle tal. Morten Grud Rasmussen 5. november Se Sætning 3.6 og 3.7 for forskellige formuleringer af egenskaben og dens negation.

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

De Platoniske legemer De fem regulære polyeder

antal gange krone sker i første n kast = n

Projekt 4.8 De reelle tal og 1. hovedsætning om kontinuerte funktioner

Velkommen. Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Sandsynlighedstætheder og kontinuerte fordelinger på R. Praktiske ting og sager

cos(t), v(t) = , w(t) = e t, z(t) = e t.

Kvadratisk 0-1 programmering. David Pisinger

x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Eksamen i Calculus. Onsdag den 1. juni Første Studieår ved Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet

Introduktion til uligheder

Program. Middelværdi af Y = t(x ) Transformationssætningen

FUNKTIONER del 1 Funktionsbegrebet Lineære funktioner Eksponentialfunktioner Logaritmefunktioner Rentesregning Indekstal

Noter om polynomier, Kirsten Rosenkilde, Marts Polynomier

Om Følger og Rækker. Nyttige Grænseværdier. Nyttige Rækker. Carsten Lunde Petersen. lim. lim = 0. lim (1 + x n n )n = e x. n n n.

MOGENS ODDERSHEDE LARSEN. Komplekse tal

og Fermats lille sætning

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

MOGENS ODDERSHEDE LARSEN. Fourieranalyse

Udtrykkelige mængder og Cantorrækker

Matematik A. Højere handelseksamen. Tirsdag den 26. maj 2015 kl hhx151-mat/a

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Bin Packing Problemet

Finitisme og Konstruktivisme. 22. November 2010

Talfølger og -rækker

Riemann-integraler. enote Indledning

Projekt 9.1 Regneregler for stokastiske variable middelværdi, varians og spredning

a b cos. n=1 er positiv på N. Vi kan nu benytte sammenligningskriteriet (sætning ) og sammenligne 2a sin ( )

Hovedpointer fra SaSt

Projekt 1.3 Brydningsloven

Diskrete og kontinuerte stokastiske variable

Eksamen i Calculus Mandag den 4. juni 2012

Gamle eksamensopgaver. Diskret Matematik med Anvendelser (DM72) & Diskrete Strukturer(DM504)

Introduktion til uligheder

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Forår - 6. Juni 2016

ORDEN OG UDVALG: KUNSTEN AT TÆLLE KOMBINATORIK N H

hvor i er observationsnummeret, som løber fra 1 til stikprøvestørrelsen n, X i

Uge 37 opgaver. Opgave 1. Svar : Starter med at definere sup (M) og inf (M) :

Elementær Matematik. Polynomier

Statistik Lektion 7. Hypotesetest og kritiske værdier Type I og Type II fejl Styrken af en test Sammenligning af to populationer

24. januar Epidemiologi og biostatistik. Forelæsning 1 Uge 1, tirsdag. Niels Trolle Andersen, Afdelingen for Biostatistik.

Statistiske test. Efteråret 2010 Jens Friis, AAU. Hjemmeside :

RESEARCH PAPER. Nr. 2, En model for lagerstørrelsen som determinant for købs- og brugsadfærden for et kortvarigt forbrugsgode.

Nogle Asymptotiske Resultater. Jens Ledet Jensen Matematisk Institut, Aarhus Universitet. 1 Indledning 1

Dagens program. Estimation: Kapitel Eksempler på middelrette og/eller konsistente estimator (de sidste fra sidste forelæsning)

Sandsynlighedsteori 1.2

og Fermats lille Projekt 0.4 Modulo-regning, restklassegrupperne sætning ..., 44, 20,4,28,52,... Hvad er matematik? 3 ISBN

Eksamen i Mat F, april 2006

Undersøgelse af numeriske modeller

9. Binomialfordelingen

Kompendie Komplekse tal

Sætning: Middelværdi og varians for linearkombinationer. Lad X 1,X 2,...,X n være stokastiske variable. Da gælder. Var ( a 0 + a 1 X a n X n

Supplement til Kreyszig

Vejledende opgavebesvarelser

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Følsomhed af Knapsack Problemet

Den hurtige Fouriertransformation. Jean Baptiste Joseph Fourier ( )

Test i to populationer. Hypotesetest for parrede observationer Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Økonometri 1. Definition og motivation. Definition og motivation. Dagens program. Den multiple regressionsmodel 15. februar 2006

(Prøve)Eksamen i Calculus

Asymptotisk optimalitet af MLE

Lys og gitterligningen

Statistik ved Bachelor-uddannelsen i folkesundhedsvidenskab

Trygve Haave1mo. (Fore1æs ninger ved Aarhus Universitet, Efteraarssem.1938) Aarhus T E O R I INDLEDNING TIL STATISTIK.KENS

Sandsynlighedsregning

Deskriptiv teori: momenter

Estimation ved momentmetoden. Estimation af middelværdiparameter

Bachelorprojekt for BSc-graden i matematik

Statistik 8. gang 1 KONFIDENSINTERVALLER. Konfidensintervaller: kapitel 11. Valg og test af fordelingsfunktion

Sandsynlighedsregning

Forelæsningsnoter til Stokastiske Processer E05. Svend-Erik Graversen Revideret af Jan Pedersen Kapitel 12 og Appendix B og G af Jan Pedersen

- et værktøj til fejlrettende QR-koder. Projekt 0.3 Galois-legemerne. Indhold. Hvad er matematik? A, i-bog

Georg Mohr Konkurrencen Noter om uligheder. Søren Galatius Smith

Bølgefunktioner Alle partikler, som har en hvilemasse, er kendetegnet ved en kompleks bølgefunktion

29. januar Epidemiologi og biostatistik Forelæsning 2 Uge 1, torsdag 2. februar 2006 Michael Væth, Afdeling for Biostatistik.

Differentialregning i R k

Bekendtgørelse om takstændringer i offentlig servicetrafik i trafikselskaber og hos jernbanevirksomheder m.v. (takststigningsloftet)

Analyse af algoritmer. Algoritmedesign med internetanvendelser ved Keld Helsgaun. Køretid. Algoritmebegrebet D. E. Knuth (1968)

Forslag til besvarelser af opgaver m.m. i ε-bogen, Matematik for lærerstuderende

Matematikkens mysterier - på et obligatorisk niveau. 7. Ligninger, polynomier og asymptoter

Bjørn Grøn. Analysens grundlag

Kvantitative metoder 2

Økonometri 1. Inferens i den lineære regressionsmodel 29. september Økonometri 1: F7 1

Antag at. 1) f : R k R m er differentiabel i x, 2) g : R m R p er differentiabel i y = f(x), . p.1/18

Skitse til notat om hvor de forskellige sandsynlighedsfordelinger kan tænkes at komme fra

Kvantemekanik 4 Side 1 af 11 Energi og tid. Hamiltonoperatoren

Simpel Lineær Regression. Opsplitning af variationen Determinations koefficient Variansanalyse F-test Model-kontrol

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Efterår - 8. Januar 2016

Integration m.h.t. mål med tæthed

Statistiske Modeller 1: Notat 1

Statistik Lektion 8. Parrede test Test for forskel i andele Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Den grådige metode 2

Transkript:

Baggrudsote til sadsylighedsregig Kombiatorik. Multiplikatiospricippet E mægde beståede af forskellige elemeter kaldes her e -mægde. Elemetere i e m-mægde og elemetere i e -mægde ka parres på i alt m forskellige måder. Pricippet ka udstrækkes til at omhadle edelige mage mægder. Eksempel.. Ved kofiguratio af e computer ka der vælges mellem 3 skærmtyper, 6 harddiske, 5 størrelser RAM og CPU-fabrikater. I alt ka computere kofigureres på 3 6 5 8 forskellige måder. Eksempel.. E tipskupo ka udfyldes på 3 3.59.33 forskellige måder.. Permutatioer E ordig af e mægde betyder e opstillig af elemetere i e bestemt rækkefølge eller blot e ummerig af elemetere. k elemeter fra e -mægde ka i hehold til multiplikatiospricippet udvælges og ummeres på k... k + forskellige måder. For... beytter vi skrivemåde!, hvorefter k! k! Kovetio: Såvel som! sættes til. Eksempel.3. Bladt asøgere til e stillig skal 3 udvælges og prioriteres. Dette ka gøres på 3 7 forskellige måder. Eksempel.. persoer ka stilles op på! forskellige måder på e række, me ku!! forskellige måder i e cirkel. E afbildig af mægde {,..., } på sig selv kaldes e permutatio. Mægde af permutatioer S udgør e gruppe, de såkaldte symmetriske gruppe af te orde. S, har præcis! elemeter. Fra mægde af forskellige ordiger af e -mægde ka der defieres e bijektiv afbildig på S. Vi siger derfor, at e -mægdes elemeter ka permuteres på! forskellige måder. E bestemt rækkefølge ummererig af -mægdes elemeter kaldes e permutatio af elemetere.

Eksempel.5. Elemetere i {α, β, γ} ka permuteres på 3! 6 forskellige måder: α, β, γ, β, γ, α, γ, α, β er lige permutatioer * α, γ, β, β, α, γ, γ, β, α er ulige permutatioer * * med α, β, γ,, 3.3 Kombiatioer k elemeter fra e -mægde ka udvælges ude hesy til rækkefølge på k! k k! k! k! forskellige måder. E k-mægde udtaget fra e -mægde ude efterfølgede ordig kaldes e kombiatio. k er altså atallet af forskellige kombiatioer ved udtagig af k elemeter fra e -mægde. Bemærk, at k k, k,...,. Eksempel.6. E bridgehåd ka forekomme på 5 3 636.3.559.6 forskellige måder. Eksempel.7. E bridgehåd med to esser ka forekomme på 35.57..8 forskellige måder. 8 k Eksempel.8. E bridgehåd med midst to esser ka forekomme på + 8 3 + 8 9 63..7.3 forskellige måder. Alterativ udregig: 5 3 8 3 8. ka opdeles i de kombiatioer, der ideholder et givet elemet, og de kombiatioer, der ikke ideholder dette elemet, dvs. +, k,..., k k k Et par adre formler: atal forskellige delmægder af e -mægde, k medreget k k j m j k j m + k, specielt j j j 8 E -mægde ka opdeles i m delmægder med hver k i elemeter, m i k i. Dette ka gøres på k, k,..., k m forskellige måder.! k! k!... k m!

Eksempel.9. persoer skal opdeles i tre hold, ét på og to på hver 3 deltagere. Atallet af forskellige holdopdeliger, der ka foretages, er,3,3.. Bemærk, at k,k k, hvor k k og dermed k k.. Udtagig af stikprøver k elemeter udtages bladt. Der skeles mellem udtagig med tilbagelægig efter at det udtage elemet er iagttaget og udtagig ude tilbagelægig. Ved udtagig med tilbagelægig har det ekelte elemet altså mulighed for at komme med i stikprøve flere gage. Der skeles også mellem ordede og uordede stikprøver. Atallet af forskellige stikprøver, der ka forekomme afhægig af vilkåree, fremgår af følgede skema: med tilbagelægig ude tilbagelægig med ordig k k ude ordig k +k k Eksempel.. Atal forskellige møstre af øje, der ka forekomme ved kast af tre teriger, er 6+3 3 56. Summer. Sum, kvadratsum og kubiksum af tallee,..., k k k k k + + + 6 k 3 + Bemærk, at k k3 k k.. Differes- og kvotietrækker a + k d a + a, hvor a a og a a + d k Eksempel.. Summe af tallee, 7,,..., 8 er 9 + 8. 3

k a q k a q q eller k a q k a q q q Eksempel.. Summe af tallee 3, 9, 7 8, 8 6, 3 3 er 3 3 5 3 633 3..3 Uedelige kvotietrækker og afledte rækker a q a q, q < eller a q q a q, q < E uedelig kvotietrække kaldes også for e geometrisk række. Eksempel.3., Ved ledvis differetiatio mht. til q i a q tilladt! får vi a q a, q <, og ved fortsat differetiatio q a q a, q <, som er ækvivalet med q 3 a + q a, q <. q 3 Eksempel.. k. Biomialformle a k b k a + b k 3 Tallee k, k,...,, kaldes her for biomialkoefficieter. Formle k k + k, k,...,, udgør samme med og 3 3 grudlaget for 6 Pascals trekat. 5 5 - - - - - - - - - - - - - - - Eksempel.5. a b 3 a 3 3a b + 3ab b 3

.5 Diverse rækker +, idet kk + k k k k + + er diverget række kaldes de harmoiske række l π 6 α er α { diverget for α koverget for α > er diverget for α betiget koverget for < α absolut koverget for α > for E række a er absolut koverget, år a kovergerer, og betiget koverget, år a kovergerer, og a divergerer. 3 Calculus 3. E græseværdi R : Bemærk, at lim + e l + l + l +. Avedelse af L Hospitals regel på dette udtryk giver l + lim lim hvoraf resultat følger. + lim +, 5

3. Potesrækker E potesrække er e fuktio af forme a. E såda række er absolut koverget i et iterval < λ og diverget for > λ. Tallet λ kaldes rækkes kovergesradius. I itervaledepuktere ka række være absolut koverget, betiget koverget eller diverget. Kovergesitervallet ka udarte til puktet, hvor e potesrække altid er koverget, eller til hele de reelle akse. Ved ledvis differetiatio eller ledvis itegratio a t dt fremkommer e y potesrække med samme kovergesradius. Mage velkedte fuktioer ka udvikles i e potesrække. Ved at beytte udvikligspuktet i Taylors formel og ved at medtage uedelige mage led fremkommer de såkaldte Maclaurirækker. Et lille udvalg med tilhørede kovergesiterval følger her: e! + + + 3! 3 +..., < < + + 3 +..., < < + + + 3 +..., < < de geometriske række l + l + + 3 3 +..., < Mercators række 3 3..., < Ved at udvide defiitioe af biomialkoefficieter til α αα... α +,,,...,! α, for ethvert reelt α, ka vi udtrykke + α i e potesrække: α α α + α + α + + 3 +..., < < 3 Når α N bliver atallet af led edeligt jf. biomialformle, og række kovergerer overalt. Potesrækker for bl.a. si, cos, arcsi, arcta, cosh og sih ka også bestemmes. 6

3.3 Specielle fuktioer Phifuktioe Φ : R R, Φ π e t dt Bemærk, at : Φ Φ, Φ Φ Φ Specielle værdier: Φ, lim Φ, lim Φ Ved differetiatio: Φ e π Gammafuktioe Γ : R + R, Γ Bemærk, at t e t dt : Γ + Γ Specielle værdier: Γ, Γ!, N Γ π, Γ +!! π, N Betafuktioe B : R + R + R, B, y Bemærk, at t t y dt, y > : B, y Γ Γy Γ + y 7

3. Jacobidetermiater Betragt F : D R m, hvor F f,..., f m C D, D R De partielle afledede f i j, i,..., m, j,...,, ka aturligt arrageres i e m matri, de såkaldte Jacobimatri. Når m, bliver Jacobimatrice kvadratisk. De tilhørede determiat kaldes Jacobidetermiate og oteres J,..., eller f,...,f,...,. Vi har altså J,..., f.... f... f. f Når F er eetydig, ka e ivers afbildig F bestemmes. Edvidere år J,...,, gælder om Jacobidetermiatere for F og F, at J F y,..., y eller med de alterative skrivemåde y,..., y,...,,..., y,..., y.. J F,...,, y i f i i,...,, i,..., Eksempel 3.. Skift fra rektagulære til polære koordiater. F : R {, } R, r, θ + y, arcta y J, y +y y +y y +y +y y + + y 3 + y 3 * + y Iverst koordiatskifte: F : ]; [ [; π[ R,, y r cos θ, r si θ Jr, θ cos θ si θ r si θ r cos θ r cos θ + r si θ r Kotrol : J, y Jr, θ r +y r r Eksempel 3.. Skift fra rektagulære til sfæriske koordiater. F : R 3 {,, z z R} R 3, ρ, ϕ, θ + y + z, arccos z + y + z, arcta y * * Betegelse arcta dækker over flere fuktiosgree. Fortegskombiatioe af og y bestemmer, hvilke gre der beyttes. 8

Her er det regetekisk det ekleste først at bestemme Jacobidetermiate hørede til det iverse koordiatskifte: F : ]; [ ]; π[ [; π[ R 3,, y, z ρ si ϕ cos θ, ρ si ϕ si θ, ρ cos ϕ si ϕ cos θ ρ cos ϕ cos θ ρ si ϕ si θ Jρ, ϕ, θ si ϕ si θ ρ cos ϕ si θ ρ si ϕ cos θ cos ϕ ρ si ϕ... ρ si ϕ J, y, z Jρ, ϕ, θ ρ si ϕ... + y + y + z Eksempel 3.3. Betragt de lieære trasformatio F : R R, F A. Idet fi j a ij, i,, j,..., m, har vi umiddelbart J det A. 3.5 Variabelskift i pla- og rumitegraler Plaitegraler Betragt D f, y da samt G g, g : D R, u, v g, y, g, y, hvor G er eetydig. Der gælder f, y da f G u, v J G u, v da. D GD Bemærk, at det er de umeriske værdi af Jacobidetermiate hørede til de iverse afbildig, som idgår i formle. Eksempel 3.. e d π π π π e d π π π [ e r e +y d dy e r r dr dθ ] Eksempel 3.5. Iertimometet mht., af et plat område D med desitet beligggede i første kvadrat mellem hyperblere y, y 3, y og y. I + y da D 9 π e y dy

Sæt u y og v y, hvorefter J, y y y y + y. Bemærk, at dvs. + y y + y v + u + y u + v, Ju, v og dermed at I 3 J, y + y u + v, u + v u + v dv du 3 3. Rumitegraler Betragt D f, y, z dv samt G g, g, g s : D R 3, u, v, w g, y, z, g, y, z, g 3, y, z, hvor G er eetydig. Der gælder f, y, z dv f G u, v, w J G u, v, w dv. D GD Eksempel 3.6. Iertimometet om z-akse af e kugle K med radius a og desitet er I z K + y dv. Ved skift til sfæriske koordiater får vi I z π π a π 3.6 Foldig ρ si ϕ ρ si ϕ dρ dϕ dθ π ] π [ ] ρ 5 a 8πa5 5 5. [ 3 cos3 ϕ cos ϕ π a ρ si 3 ϕ dρ dϕ Betragt f, g : R R, hvor f og g er stykkevis kotiuerte, og hvor midst é af fuktioere er absolut itegrabel, de ade begræset. Fuktioe f g, hvor f g t kaldes foldige af f og g. fu gt u du, Hvis f og/eller g er idetisk i visse itervaller, bliver itervallet, der skal itegreres over, e delmægde af ]; [.

Eksempel 3.7. { for < f g e for f g t t e u e t u du t e t du te t, t < Eksempel 3.8. f { for < e for g { e for for > f g t Eksempel 3.9. t e u e t u du e t f g π e, < < t e u du e t [ e u] t e t, t < f g t e u π π e t π e t e v π e t u du π e t e u t du ; v dv π e t, < t < 3.7 Stirligs formel Approksimatio af!! + e π for stor π e t e u tu du u t, dv du π e v dv.6. Bo Rosbjerg