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統計学 共分散の計算について
統計学の問題を解いているのですが、解説を見てもなぜそうなるのかわかりません。
cov(x1,y1)=cov(x1,(x1+x2+x3)/3)
の結果が2/3になっているのはなぜですか?
また、同様にv(y)の計算が2/3になっているのもわかりません。
わかる方いらっしゃいましたらお願いします。
回答
塩田 淳 さん、こんばんは。
分散や共分散についての法則がいくつかあります。
ここで使うものは
1.$V(tA)=t^2 V(A)$
2.$V(A+B)=V(A)+V(B)+2Cov(A,B)$
3.$Cov(tA,B)=tCov(A,B)$
4.$Cov(A,B+C)=Cov(A,B)+Cov(A,C)$
○これらの公式の証明は教科書、参考書やネット上にありますので、そちらでお願いします!
これらを使うと、
$Cov\left(X_1,\dfrac{X_1+X_2+X_3}{3}\right)=\dfrac{1}{3}Cov(X_1,X_1+X_2+X_3)$
$=\dfrac{1}{3}\left(Cov(X_1,X_1)+Cov(X_1,X_2)+Cov(X_1,X_3)\right)$
$=\dfrac{1}{3}\left(1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}\right)=\dfrac{2}{3}$
また、$V(Y)=V\left(\dfrac{X_1+X_2+X_3}{3}\right)$
$=\left(\dfrac{1}{3}\right)^2 V(X_1+X_2+X_3)$
$=\dfrac{1}{9} \left(V(X_1)+V(X_2)+V(X_3)+2Cov(X_1,X_2)+2Cov(X_2,X_3)+2Cov(X_3,X_1)\right)$
$=\dfrac{1}{9} \left(1+1+1+2\times\dfrac{1}{2}+2\times\dfrac{1}{2}+2\times\dfrac{1}{2}\right)=\dfrac{2}{3}$
となりますよ。
これで大丈夫ですか?以前のように、コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。