마르코프 부등식

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절대부등식
Inequalities


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코시-슈바르츠 부등식
산술·기하 평균 부등식
[math(\left({a_n})({b_n}\right)\ge\left({a_n}{b_n}\right))]
[math(\frac{a_n+b_n}{n}\ge\sqrt[n]{{a_n}{b_n}})]
젠센 부등식
영 부등식
[math(\lambda_n f\left(x_n\right)\ge f\left({\lambda_n}{x_n}\right))]
[math(ab \leq \frac{a^p}{p}+\frac{b^q}{q})]
횔더 부등식
민코프스키 부등식
[math(\|fg\|_1\le\|f\|_p\|g\|_q)]
[math(\|f+g\|_p\le\|f\|_p+\|g\|_p)]
마르코프 부등식
체비쇼프 부등식
[math(\frac{E(X)}k\ge{\rm P}(X\ge k))]
[math(P(|X-\mu|<k\sigma)\geq1-\frac1{k^2})]
슈르 부등식
[math(a\left(x-y\right)\left(x-z\right)+b\left(y-z\right)\left(y-x\right)+c\left(z-x\right)\left(z-y\right)\geq0)]
합 기호는 아인슈타인 합 규약을 일부 사용해 단축하였다.



    통계학

Statistics
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Markov inequality, Markov


1. 개요[편집]



확률론절대부등식의 하나이다. 이름의 유래는 러시아수학자 안드레이 마르코프(Markov, 1856~1922)이다.

음이 아닌 확률변수 [math(X)][1]와 양수 [math(k)]에 대하여
[math(\dfrac{E(X)}k\geq{\rm P}(X\geq k))]}}}

다음과 같이 증명한다.

[math(\begin{aligned}E(X)&=\displaystyle\int_{-\infty}^{\infty}xf(x)\;{\rm d}x=\int_0^{\infty}xf(x)\;{\rm d}x\quad(\because{\rm P}(X<0)=0)\\&=\int_0^kxf(x)\;{\rm d}x+\int_k^{\infty}xf(x)\;{\rm d}x\\&\geq\int_0^kxf(x)\;{\rm d}x+k\int_k^{\infty}f(x)\;{\rm d}x\quad(\because X\geq k)\\&\geq k\int_k^{\infty}f(x)\;{\rm d}x\geq k{\rm P}(X\geq k)\end{aligned})]

[math(\therefore\dfrac{E(X)}k\geq{\rm P}(X\geq k))]
[1] 즉, [math({\rm P}(X<0)=0)]

이는 [math(X)]가 연속확률변수일 경우이고, 이산확률변수일 경우에는 [math(\int)]을 [math(\sum)]로 바꾸기만 하면 된다. 이 부등식은 체비쇼프 부등식을 증명하는 데에도 도움이 된다.


2. 관련 문서[편집]


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