대칭 분포의 중심 모멘트


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대칭 분포의 중심 모멘트 : 가 홀수 인 경우 0 임을 보여 주려고 합니다. 예를 들어 세 번째 중심 모멘트나는 을 보여 주려고 시작했습니다여기에서 어디로 가야할지 모르겠습니다. 제안이 있습니까? 이것을 증명하는 더 좋은 방법이 있습니까?

fx(a+x)=fx(ax)
E[(Xu)3]=0.
E[(Xu)3]=E[X3]3uE[X2]+3u2E[X]u3.

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힌트 : 간단히하기 위해 가 에 대해 대칭 이라고 가정합니다 . 그런 다음 적분을 과 로 나누고 대칭 가정을 사용하여 임을 나타낼 수 있습니다 . 그런 다음 대해 을 표시하면 됩니다. 이것은 적분을 나누고 비슷한 주장을 사용하여 다시 수행 할 수 있습니다. f0E[X]=u=0(,0)[0,)E[Xk]=0k=3,5,7,9,...

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그러나 힌트 는 @Procrastinator의 제안 (+1)에주의하십시오! 그렇지 않으면 거짓을 "증명"할 수 있습니다! 분할 적분의 각 부분이 유한함을 표시해야합니다. (둘 중 하나라면 다른 쪽도 마찬가지입니다.)
추기경

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와 의 차이점은 무엇입니까 ? au
Henry

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@DilipSarwate 왜 포괄적 인 답변이되지 않는 의견에 대한 간단한 설명을 찾는 대신에 모든 생각을 답변에 담아 보지 않겠습니까?

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@ 매크로 : 부끄러운 일입니다. Procrastinator는 이제 우리가 지난 몇 달 동안 (또는 그들의 활동을 심각하게 줄인) 명백히 잃어버린 몇 가지 매우 중요한 기여자 목록에 합류했습니다. 긍정적 인 측면에서 최근 참여한 업적을 보게되어 매우 기쁩니다! 나는 그것이 계속되기를 바랍니다.
추기경

답변:


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이 답변은 가능한 한 초등적인 데모를 만드는 것을 목표로합니다. 왜냐하면 그러한 아이디어는 종종 필수 아이디어에 도달하기 때문입니다. (대수 조작의 간단한 종류 이상)이 필요 사실은 통합의 선형성 (또는, 동등하게, 기대), 적분에 대한 변수 공식의 변화와 통일에 PDF를 통합하고 그 자명 한 결과입니다.

때 직관이 시연되고 동기 부여 대략 대칭 후 어떤 양의 기여 기대에가 금액과 동일한 중량을 가질 것이다 와 가 반대편 있고 똑같이 떨어져 있기 때문에 . 다만, 다음 것을 모든 , 모든 취소하고 기대 제로이어야한다. 따라서 와 의 관계 는 출발점입니다.fXaG(x)EX(G(X))G(2ax)x2axaG(x)=G(2ax)xx2ax


를 쓰면 대칭은 관계에 의해서도 표현 될 수 있습니다.y=x+a

fX(y)=fX(2ay)

모든 . 측정 가능한 함수 , 에서 로 변수의 일대일 변경은 를 변경 하면서 적분 방향을 반대로하면서yGx2axdxdx

EX(G(X))=G(x)fX(x)dx=G(x)fX(2ax)dx=G(2ax)fX(x)dx.

이러한 기대가 존재한다고 가정하면 (즉, 적분 수렴) 적분의 선형성은 암시합니다.

(G(x)G(2ax))fX(x)dx=0.

, 의 기대 값으로 정의되는 에 대한 홀수 모멘트를 고려하십시오 . 이 경우aGk,a(X)=(Xa)kk=1,3,5,

Gk,a(x)Gk,a(2ax)=(xa)k(2axa)k=(xa)k(ax)k=(1k(1)k)(xa)k=2(xa)k,

가 홀수 이기 때문에 정확하게 . 앞의 결과를 적용하면k

0=(Gk,a(x)Gk,a(2ax))fX(x)dx=2(xa)kfX(x)dx.

오른쪽의 두 배이기 때문에 에 대한 순간 번째 로 나누어, 가 존재할 때마다,이 모멘트가 0이 쇼.ka2

마지막으로, 평균 (존재한다고 가정)은

μX=EX(X)=xfX(x)dx=(2ax)fX(x)dx.

다시 선형성을 이용하고 가 확률 분포 이기 때문에 이라는 것을 상기하면, 마지막 평등을 다시 정렬하여 읽을 수 있습니다fX(x)dx=1fX

2μX=2xfX(x)dx=2afX(x)dx=2a×1=2a

독특한 솔루션으로 . 따라서 모든 약 순간 이전의 계산 정말 QED 중앙 순간이다.μX=aa


우편

여러 장소에서 로 나눌 필요 는 측정 가능한 기능 (즉, 주위의 선으로 반사에 의해 생성 된 그룹)에 작용하는 차 그룹 이 있다는 사실과 관련이 있습니다. 보다 일반적으로 대칭 개념 은 모든 그룹의 행동으로 일반화 될 수 있습니다. 그룹 표현 이론은 캐릭터가22a함수에 대한 해당 조치의 사소한 것이 아니라 사소한 특성과 직교하므로 함수의 기대치가 0이어야합니다. 직교 관계는 그룹의 크기가 분모에 지속적으로 나타나는 반면, 그룹의 크기가 유한 할 때의 카디널리티 또는 컴팩트 할 때의 볼륨과 같이 그룹을 추가하거나 통합하는 것을 포함합니다.

이러한 일반화의 아름다움은 벤젠 분자 (12 원소 대칭 그룹을 갖는)에 의해 예시 된 대칭 시스템의 기계식 (또는 양자 역학) 운동 방정식과 같은 명백한 대칭을 갖는 응용 에서 명백해진다 . (QM 응용 프로그램은 예상을 명시 적으로 계산하기 때문에 여기에서 가장 관련이 있습니다.) 일반적으로 텐서의 다차원 적분을 포함하는 물리적 관심의 값은 단순히 관련된 문자를 알면 여기에 포함 된 것보다 더 많은 작업없이 계산할 수 있습니다. 정수. 예를 들어, 다양한 대칭 분자, 즉 다양한 파장에서 스펙트럼의 "색상" 은이 방법으로 초기에 결정될 수 있습니다 .


2
(+1) " 에 대한 홀수 모멘트 고려"섹션 에서 세 번째 줄은 읽어야한다고 생각합니다 . a=(1k(1)k)(xa)k
가정 정상

1
@Max Yep : 읽어 주셔서 감사합니다! (이제 수정되었습니다.)
whuber
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