¿Cuál es la demostración de la varianza de la diferencia de dos variables dependientes?


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Sé que la varianza de la diferencia de dos variables independientes es la suma de las varianzas, y puedo demostrarlo. Quiero saber a dónde va la covarianza en el otro caso.

Respuestas:


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Cuando e son variables dependientes con covarianza , entonces la varianza de su diferencia viene dada por Esto se menciona entre las propiedades básicas de variación en http://en.wikipedia.org/wiki/Variance . Si e no están correlacionados (que es el caso cuando son independientes), entonces su covarianza es cero y tenemos XYCov[X,Y]=E[(X−E[X])(Y−E[Y])]

Var[X−Y]=Var[X]+Var[Y]−2Cov[X,Y]
XY
Var[X−Y]=Var[X]+Var[Y]

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Deje e ser dos variables aleatorias. Queremos mostrar que .XYVar[X−Y]=Var[X]+Var[Y]−2×Cov[X,Y]

Definamos , entonces tenemos: .Z:=−YVar[X−Y]=Var[X+Z]=Var[X]+Var[Z]+2×Cov[X,Z]

Var[Z]=Var[−Y]=Var[Y] , ya queVar[αY]=α2Var[Y]∀α∈R.

También tenemos , porque .Cov[X,Z]=Cov[X,−Y]=−Cov[X,Y]Cov(X,βY)=βCov(X,Y)∀β∈R

Al poner todas las piezas juntas, tenemos .Var[X−Y]=Var[X]+Var[Y]−2×Cov[X,Y]

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