31Definicija 9.12. Neka je ̂X = (X 1 , . . . , X n ) n-dimenzionalan slučajni vektor i nekapostoje EX 2 i , i = 1, . . . , n. Stavimoµ ij = E[(X i − EX i )(X j − EX j )] = E(X i X j ) − EX i EX j , i, j = 1, . . . , n.Za i ≠ j, µ ij zovemo kovarijanca slučajnih varijabli X i , X j i često označujemocov (X i , X j ). Ako je µ ii > 0 i µ jj > 0, tada brojρ ij =µ ij√ , i ≠ j,µii µ jjzovemo koeficijent korelacije izmedu slučajnih varijabli X i i X j .DZ 9.13. Neka su X i Y nezavisne slučajne varijable te neka postoje EX i EY .Pokažite da je tada cov (X, Y ) = 0.Definicija 9.14. Slučajne varijable X i Y su nekorelirane ako je cov (X, Y ) = 0.Napomena 9.5. U zadatku 9.15. pokazati ćemo da postoje nekorelirane slučajne varijablekoje nisu nezavisne. Dakle, ne vrijedi obrat tvrdnje iz DZ 9.13.Zadatak 9.15. Neka su X, Y ∼ B(1, 0.5) nezavisne slučajne varijable. Da li su tada islučajne varijable X + Y i |X − Y | nezavisne? Izračunajte cov (X + Y, |X − Y |).Zadatak 9.16. U kutiji se nalazi 25 kuglica numeriranih brojevima 1, 2, . . . , 25.slučajan način izvlačimo jednu kuglicu. Neka je X slučajna varijabla definirana sa{ 0, ako je broj na izvučenoj kuglici djeljiv s 3X =1, inačete Y slučajna varijabla definirana sa{ 0, ako je broj na izvučenoj kuglici paranY =1, inačeOdredite:(a) distribuciju slučajnog vektora Z = (X, Y );(b) distribucije slučajnih varijabli X i Y ;(c) uvjetnu <strong>vjerojatnost</strong> P (X = 1 | Y = 1).NaDZ 9.17. Za slučajne varijable X i Y iz Zadatka 9.16. nadite cov (X, Y ) i koeficijentkorelacije izmedu X i Y te provjerite jesu li X i Y nezavisne slučajne varijable.Zadatak 9.18. Zajednička distribucija slučajnih varijabli X i Y (odnosno, distribucijaslučajnog vektora (X, Y )) dana je saP (X = 0, Y = 1) = P (X = 0, Y = −1) = P (X = 1, Y = 0) = P (X = −1, Y = 0) = 1 4 .Odredite VarX, VarY i cov (X, Y ). Provjerite da li su X i Y nezavisne slučajne varijable.
Poglavlje 10Funkcije izvodniceDefinicija 10.1. Neka je X cjelobrojna slučajna varijabla, tj. slučajna varijabla kojaprima samo nenegativne cjelobrojne vrijednosti. Stavimo p k = P (X = k), k ∈ N ∪ {0}.Funkciju g definiranu sag(z) =∞∑p k z k = p 0 + p 1 z + p 2 z 2 + . . . , z ∈ R, |z| 1k=0zovemo funkcija izvodnica od X i označavamo je sa g X .Propozicija 10.2. Ako cjelobrojna slučajna varijabla X ima konačnu varijancu, tadaje njena funkcija izvodnica g dva puta diferencijabilna u točki z = 1 i vrijediEX = g ′ (1), VarX = g ′′ (1) + g ′ (1) − [g ′ (1)] 2 .Teorem 10.3. Neka su X 1 , . . . , X n nezavisne cjelobrojne slučajne varijable. Stavimon∑S n = X k . Tada vrijedik=1n∏g Sn (z) = g Xk (z).k=1Zadatak 10.4. Bacamo tri simetrične kocke (nezavisno).suma brojeva koji su pali na kockama biti jednaka 9.Nadite <strong>vjerojatnost</strong> da ćeZadatak 10.5. Bacamo nesimetričnan novčić sve dok ne padne (prvi put) glava. Označimosa X broj pisama koji su pali do prvog pada glave. Nadite EX i VarX.Napomena 10.1. Cjelobrojne slučajne varijable X i Y imaju iste zakone razdiobe ako isamo ako je g X = g Y .32