Add solution for exercise 1
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@ -83,6 +83,19 @@
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% \tikzstyle{every node}=[font=\small]
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% \tikzstyle{every node}=[font=\small]
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% \captionsetup[sub]{font=small}
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% \captionsetup[sub]{font=small}
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\newlength{\hght}
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\newlength{\wdth}
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\newcommand{\canceltotikz}[3][.5ex]{
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\setlength{\hght}{\heightof{$#3$}}
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\setlength{\wdth}{\widthof{$#3$}}
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\makebox[0pt][l]{
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\tikz[baseline]{\draw[-latex](0,-#1)--(\wdth,\hght+#1)
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node[shift={(1mm,.5mm)}]{#2};
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}
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}#3
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}
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%
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%
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%
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%
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% Document body
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% Document body
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@ -121,6 +134,102 @@
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% tex-fmt: on
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% tex-fmt: on
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\end{frame}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 1: Korrelationskoeffizienten}
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Es ist die Zufallsvariable $X \sim \mathcal{N}(0,1)$ gegeben. Berechnen Sie
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jeweils den Korrelationskoeffizienten $\rho_{XY}$ für
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% tex-fmt: off
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\begin{enumerate}[a{)}]
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\item $Y = aX + b \hspace{8mm}\text{mit } a, b \in R
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\text{ und } a \neq 0$.
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\pause \begin{gather*}
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\rho_{XY} = \frac{\text{cov}(X,Y)}{\sqrt{V(X)V(Y)}}
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\end{gather*}
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\pause\begin{align*}
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\text{cov}(X,Y) &= E(XY) - \canceltotikz[1ex]{0}{E(X)} E(Y)
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= E(XY) \\
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&= E(aX^2 + bX) = a\underbrace{E(X^2)}_{= V(X) = 1}
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+ b\canceltotikz[1ex]{0}{E(X)} = a
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\end{align*}
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\pause\begin{gather*}
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V(Y) = E\big( (Y - E(Y))^2 \big) = E\big( (aX)^2 \big)
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= a^2 \underbrace{E(X^2)}_{= V(X) = 1} = a^2
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\end{gather*}
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\pause\begin{align*}
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\rho_{XY} = \frac{a}{\sqrt{a^2}} = \frac{a}{\lvert a \rvert}
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= \left\{ \begin{array}{c}
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+1, \hspace{5mm} a > 0 \\
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-1, \hspace{5mm} a < 0
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\end{array}
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\right.
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\end{align*}
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\end{enumerate}
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% tex-fmt: on
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 1: Korrelationskoeffizienten}
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Es ist die Zufallsvariable $X \sim \mathcal{N}(0,1)$ gegeben. Berechnen Sie
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jeweils den Korrelationskoeffizienten $\rho_{XY}$ für
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% tex-fmt: off
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\begin{enumerate}[a{)}]
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\setcounter{enumi}{1}
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\item $Y = X^2$.
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\pause \begin{gather*}
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\rho_{XY} = \frac{\text{cov}(X,Y)}{\sqrt{V(X)V(Y)}}
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\end{gather*}
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\pause\begin{columns}
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\column{\kitfourcolumns}
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\centering
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\begin{gather*}
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\text{cov}(X,Y) = E(XY) - \canceltotikz[1ex]{0}{E(X)} E(Y)
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= E(XY) = E(X^3)
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\end{gather*}
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\vspace*{-12mm}
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\pause\begin{gather*}
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\hspace*{-18mm} = \int_{-\infty}^{\infty}
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\underbrace{x^3}_\text{ungerade}
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\cdot\underbrace{f_X(x)}_\text{gerade} dx = 0 \\[7mm]
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\rho_{XY} = 0
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\end{gather*}
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\column{\kittwocolumns}
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\centering
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\begin{tikzpicture}
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\begin{axis}[
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domain=-3:3,
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width=10cm,
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height=6.5cm,
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samples=100,
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xtick={0},
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ytick={0},
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legend pos = south east,
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legend cell align = left,
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]
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\addplot+[scol1, mark=none, line width=1pt]
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{1 / sqrt(2*pi) * exp(-x^2)};
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\addlegendentry{$f_X(x)$}
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\addplot+[scol2, mark=none, line width=1pt]
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{0.01 * x^3};
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|
\addlegendentry{$x^3$}
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\end{axis}
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\node at (8.7, 4.7) {\footnotemark};
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\end{tikzpicture}
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\end{figure}
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\end{columns}
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\end{enumerate}
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% tex-fmt: on
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\footnotetext{Die zwei Kurven sind bezüglich der $y$-Achse
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unterschiedlich skaliert.}
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\end{frame}
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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\section{Aufgabe 2}
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\section{Aufgabe 2}
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