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> Propuesto ecce homo 3, ahora con uniformes 0,1
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mensaje Feb 15 2013, 12:28 AM
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Dios Matemático Supremo
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TEX: Considere el siguiente experimento aleatorio: \\<br />Sean $X$ e $Y$ iid uniformes (0,1), como se puede ver, corresponde a puntos aleatorios en cada parte del cuadrado $[0,1]^2$.\\
TEX:  Es relativamente claro que para cada punto $(x,y)$ del cuadrado existe un $t \in \mathbb{R}$ tal que $x^t+y^t=1$ (ver ecce homo 1), esto es existe un $t$ real positivo tal que sea unitario para la p-norma $p=t$
TEX:  Por lo tanto el par aleatorio $(X,Y)$ engendra una variable aleatoria $T=t(X,Y)$ (ver ecce homo 2) que satisface la relacion deterministica:<br />$$X^T+Y^T=1$$, por lo que nuestra meta consiste en determinar la ley de $T$
TEX: Demuestre:<br />\begin{itemize}<br />\item La probabilidad de encontrar $T$ menor o igual a $t \in \mathbb{R}^+$ es justamente igual al area engendrada por la bola unitaria por la norma $t$ en $\mathbb{R}_+^2$., es decir:<br />$$P[T\leq t]=\mu(B_t(0,R))$$<br />donde $\mu$ es la medida de lebesgue (oh wait!) en $\mathbb{R}_+^2$ <br />\item La mediana de $T$ es $Me(T)=1$<br />\item (bonus/opcional) Calcule $P[T \leq t]$ (use hatsune miku y el primer inciso)<br />\end{itemize}

PD: links asociados.
ecce homo (existencia de t), ecce homo 2 (t como funcion de (x,y)) hatsune miku(norma p y area de bola unitaria engendrada por dicha norma)


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Claudio Henriquez Tapia
Ingeniero Civil Matemático UTFSM y Prof. DMAT UTFSM
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Abu-Khalil
mensaje Feb 16 2013, 09:46 PM
Publicado: #2


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TEX: \noindent Se sabe que, $0<s\le t$ si y sólo si $B_s(0,1)\subseteq B_t(0,1)$. De esto sigue que<br />$$\{T\le t\}=\{\omega\in\Omega:\exists s\le t,X(\omega)^s+Y(\omega)^s=1\}=\{\omega\in\Omega:X(\omega)^t+Y(\omega)^t\le 1\}$$<br />y con ello, lo buscado. Además, es fácil verificar que $t\mapsto\mu\left(B_t(0,1)\right)$ es una función de distribución acumulada de probabilidad.\\<br /><br />\noindent Para mostrar que la mediana de $T$ es la unidad, basta con notar que<br />$$\mathbb P\left(T\le 1\right)=\mu\left(B_1(0,1)\right)=\frac 12$$<br />ya que $B_1(0,1)$ en $\mathbb R^2_+$ es el triángulo de vértices $(0,0),(1,0)$ y $(0,1)$.\\<br /><br />\noindent Finalmente, usando la ayuda, tenemos que<br />$$\mathbb P\left(T\le t\right)=\mu\left(B_t(0,1)\right)=\frac{\Gamma\left(\dfrac 1p\right)^2}{2p\Gamma\left(\dfrac 2p\right)}.\qquad\square$$<br />


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mensaje Feb 19 2013, 12:19 AM
Publicado: #3


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CITA(Abu-Khalil @ Feb 16 2013, 09:46 PM) *
TEX: \noindent Se sabe que, $0<s\le t$ si y sólo si $B_s(0,1)\subseteq B_t(0,1)$. De esto sigue que<br />$$\{T\le t\}=\{\omega\in\Omega:\exists s\le t,X(\omega)^s+Y(\omega)^s=1\}=\{\omega\in\Omega:X(\omega)^t+Y(\omega)^t\le 1\}$$<br />y con ello, lo buscado. Además, es fácil verificar que $t\mapsto\mu\left(B_t(0,1)\right)$ es una función de distribución acumulada de probabilidad.\\<br /><br />\noindent Para mostrar que la mediana de $T$ es la unidad, basta con notar que<br />$$\mathbb P\left(T\le 1\right)=\mu\left(B_1(0,1)\right)=\frac 12$$<br />ya que $B_1(0,1)$ en $\mathbb R^2_+$ es el triángulo de vértices $(0,0),(1,0)$ y $(0,1)$.\\<br /><br />\noindent Finalmente, usando la ayuda, tenemos que<br />$$\mathbb P\left(T\le t\right)=\mu\left(B_t(0,1)\right)=\frac{2\Gamma\left(\dfrac 1p\right)^2}{p\Gamma\left(\dfrac 2p\right)}.\qquad\square$$<br />

excelente don abu. aunque la idea original no era irse tan en la profunda, pero es una respuesta muy elegante.
una cosa: cuidado con el factor 2. en hatsune miku se esta trabajando con todo el espacio R^2 en cambio aca solo trabajamos en el cuadrante positivo. la idea era usar el propuesto para aplicarlo en el cuadrante este.

arreglando ese factorsirijillo lo pasamos a resueltos.


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Abu-Khalil
mensaje Feb 20 2013, 11:59 AM
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CITA(2.718281828 @ Feb 19 2013, 02:19 AM) *
excelente don abu. aunque la idea original no era irse tan en la profunda, pero es una respuesta muy elegante.
una cosa: cuidado con el factor 2. en hatsune miku se esta trabajando con todo el espacio R^2 en cambio aca solo trabajamos en el cuadrante positivo. la idea era usar el propuesto para aplicarlo en el cuadrante este.

arreglando ese factorsirijillo lo pasamos a resueltos.

condoro.png

Toda la razón, ahí está arreglado.


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mensaje Feb 20 2013, 01:03 PM
Publicado: #5


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CITA(Abu-Khalil @ Feb 20 2013, 11:59 AM) *
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Toda la razón, ahí está arreglado.

erzelente. let's send it to da solved problems!!


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