Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

Podobné dokumenty
Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2017

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

jevu, čas vyjmutí ze sledování byl T j, T j < X j a T j je náhodná veličina.

Extrémy funkce dvou proměnných

Monotonie a lokální extrémy. Konvexnost, konkávnost a inflexní body. 266 I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

10. cvičení z PST. 5. prosince T = (n 1) S2 X. (n 1) s2 x σ 2 q χ 2 (n 1) (1 α 2 ). q χ 2 (n 1) 2. 2 x. (n 1) s. x = 1 6. x i = 457.

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Hledáme lokální extrémy funkce vzhledem k množině, která je popsána jednou či několika rovnicemi, vazebními podmínkami. Pokud jsou podmínky

Definice globální minimum (absolutní minimum) v bodě A D f, jestliže X D f

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Příklady pro předmět Aplikovaná matematika (AMA) část 1

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

f(x) = arccotg x 2 x lim f(x). Určete všechny asymptoty grafu x 2 2 =

14. Monotonnost, lokální extrémy, globální extrémy a asymptoty funkce

Diferenciální počet funkcí více proměnných

Derivace a monotónnost funkce

7.1 Extrémy a monotonie

X = x, y = h(x) Y = y. hodnotám x a jedné hodnotě y. Dostaneme tabulku hodnot pravděpodobnostní

IX. Vyšetřování průběhu funkce

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2012/13

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

Odhad parametrů N(µ, σ 2 )

Matematika I (KX001) Užití derivace v geometrii, ve fyzice 3. října f (x 0 ) (x x 0) Je-li f (x 0 ) = 0, tečna: x = 3, normála: y = 0

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015)

Průvodce studiem. do bodu B se snažíme najít nejkratší cestu. Ve firmách je snaha minimalizovat

EXTRÉMY FUNKCÍ VÍCE PROMĚNNÝCH

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2017 Studijní program: Fyzika Studijní obory: FFUM

Modelové úlohy přijímacího testu z matematiky

5. Lokální, vázané a globální extrémy

y = 0, ,19716x.

FUNKCE A JEJICH VLASTNOSTI

Odhad parametrů N(µ, σ 2 )

Modelové úlohy přijímacího testu z matematiky

I. Diferenciální rovnice. 3. Rovnici y = x+y+1. převeďte vhodnou transformací na rovnici homogenní (vzniklou

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 26. ledna x. x 1 + x dx. q 1. u = x = 1 u2. = 1 u. u 2 (1 + u 2 ) (1 u 2 du = 2.

Funkce a limita. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Základy teorie odhadu parametrů bodový odhad

Otázku, kterými body prochází větev implicitní funkce řeší následující věta.

1. Je dána funkce f(x, y) a g(x, y, z). Vypište symbolicky všechny 1., 2. a 3. parciální derivace funkce f a funkce g.

9. T r a n s f o r m a c e n á h o d n é v e l i č i n y

Bakalářská matematika I

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Odhady parametrů Postačující statistiky

Globální extrémy (na kompaktní množině)

Téma 22. Ondřej Nývlt

Lineární algebra : Metrická geometrie

Analytická geometrie kvadratických útvarů v rovině

10. cvičení - LS 2017

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

Přijímací zkoušky z matematiky pro akademický rok 2017/18 NMgr. studium Učitelství matematiky ZŠ, SŠ

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

17 Kuželosečky a přímky

z Matematické statistiky 1 1 Konvergence posloupnosti náhodných veličin

1. Náhodný vektor (X, Y ) má diskrétní rozdělení s pravděpodobnostní funkcí p, kde. p(x, y) = a(x + y + 1), x, y {0, 1, 2}.

INTEGRÁLY S PARAMETREM

P ˇ REDNÁŠKA 3 FUNKCE

Odvození středové rovnice kružnice se středem S [m; n] a o poloměru r. Bod X ležící na kružnici má souřadnice [x; y].

PŘÍKLADY K MATEMATICE 2

Kapitola 4: Průběh funkce 1/11

Pravděpodobnost a matematická statistika

9. T r a n s f o r m a c e n á h o d n é v e l i č i n y

8.4. Shrnutí ke kapitolám 7 a 8

Přijímací zkoušky z matematiky pro akademický rok 2016/17 NMgr. studium Učitelství matematiky ZŠ, SŠ

Občas se používá značení f x (x 0, y 0 ), resp. f y (x 0, y 0 ). Parciální derivace f. rovnoběžného s osou y a z:

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Funkce v ıce promˇ enn ych Extr emy Pˇredn aˇska p at a 12.bˇrezna 2018

Řešení: Nejdříve musíme určit sílu, kterou působí kladka proti směru pohybu padajícího vědra a napíná tak lano. Moment síly otáčení kladky je:

Řešení 1b Máme najít body, v nichž má funkce (, ) vázané extrémy, případně vázané lokální extrémy s podmínkou (, )=0, je-li: (, )= +,

Pro jakou hodnotu parametru α jsou zadané vektory kolmé? (Návod: Vektory jsou kolmé, je-li jejich skalární součin roven nule.)

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

X = A + tu. Obr x = a 1 + tu 1 y = a 2 + tu 2, t R, y = kx + q, k, q R (6.1)

PŘEDNÁŠKA 9 KŘIVKOVÝ A PLOŠNÝ INTEGRÁL 1. DRUHU

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Minikurz aplikované statistiky. Minikurz aplikované statistiky p.1

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Teorie. Hinty. kunck6am

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Diferenciální počet - II. část (Taylorův polynom, L Hospitalovo pravidlo, extrémy

3 Bodové odhady a jejich vlastnosti

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Průběh funkce ZVMT lesnictví 1 / 21

I. D i s k r é t n í r o z d ě l e n í

fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny společného základu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.

Statistika a spolehlivost v lékařství Charakteristiky spolehlivosti prvků I

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

Vlastnosti odhadů ukazatelů způsobilosti

Matematika 1 pro PEF PaE

p(x) = P (X = x), x R,

1 Analytická geometrie

+ 2y. a y = 1 x 2. du x = nxn 1 f(u) 2x n 3 yf (u)

Definice (Racionální mocnina). Buď,. Nechť, kde a a čísla jsou nesoudělná. Pak: 1. je-li a sudé, (nebo) 2. je-li liché, klademe

Matematická analýza III.

Transkript:

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 24 Příklad (25 bodů) Spočtěte Studijní program: Studijní obor: Matematika Finanční a pojistná matematika Varianta A M x 2 dxdy, kde M = {(x, y) R 2 ; < x < 2, < y <, y < (x 2) 2 }. Příklad 2 (25 bodů) Zjistěte, zda funkce nabývá na množině f(x, y) = (x + 3y) 2 M = {(x, y) R 2 ; x 2 + y 2 9, y, y x} maxima a minima a případně určete jejich velikosti. Příklad 3 (25 bodů) Uvažujte náhodný výběr X,..., X n z rozdělení s distribuční funkcí pro x (, ), F (x; θ) = jinak. F (x; θ) = e θx ( + θx), θ >, (i) Spočítejte maximálně věrohodný odhad θ n parametru θ. (ii) Určete asymptotické rozdělení odhadu θ n. (iii) Sestavte testovou statistiku Raova skórového testu hypotézy H : θ = 2 proti alternativě H : θ 2 a určete kritický obor tohoto testu. (iv) Sestavte testovou statistiku pro test poměrem věrohodností hypotézy H : θ = 2 proti alternativě H : θ 2 a určete kritický obor tohoto testu. Příklad 4 (25 bodů) Nechť náhodná veličina L reprezentující ztrátu má dvojitě exponenciální (Laplaceovo) rozdělení s hustotou x µ f(x; µ, β) = e β 2β, x R a µ R, β > jsou parametry.. Uveďte obecnou definici hodnoty v riziku (VaR) na úrovni α pro libovolné rozdělení. 2. Vyjádřete obecně VaR na úrovni α pro výše uvedené rozdělení. 3. Spočtěte VaR na úrovni 2e pro µ =.7 a β =.4.

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 24 Studijní program: Matematika Studijní obor: Finanční a pojistná matematika Varianta A řešení Příklad (25 bodů) Použijeme Fubiniho větu. Proto je pro nás výhodné psát M = M M 2 = { < x, < y < } { < x < 2, < y < (x 2) 2 }. Nyní a Tedy M 2 x 2 dxdy = M M x 2 dxdy = = 2 2 = ( (x 2) 2 ( ) x 2 dy dx = [ x x 2 3 dx = 3 ) x 2 dy dx = x 2 (x 2) 2 dx = [ x 5 = 5 x4 + 4x3 3 ] 2 2 = 32 5 ] 2 = 3 x 2[ ] y dx x 2[ ] (x 2) 2 y dx x 4 4x 3 + 4x 2 dx 6 + 32 3 5 + 4 3 = 8 5. x 2 dxdy = x 2 dxdy + x 2 dxdy = M M 2 3 + 8 5 = 3 5.

Příklad 2 (25 bodů). řešení: Množina M je zřejmě uzavřená a omezená a funkce f spojitá, a tedy někde minima a maxima nabývá. Vyšetříme lokální extrémy uvnitř M a poté extrémy na hranici M. Nutná podmínka pro existenci lokálního extrému uvnitř M je (vzhledem k diferencovatelnosti f) = f x = 2(x + 3y) = f y = 2 3(x + 3y) Toto je splněno, právě když x + 3y =. V bodech (x, y) splňující tuto rovnost máme f(x, y) = (ve skutečnosti žádný z nich neleží uvnitř M). Hranice M sestává ze 3 částí. Každou z nich zvlášť parametrizujeme a budeme tak vyšetřovat funkci jen proměnné.. x = t, y =, t [, 3]. Dosazením do f(x, y) dostaneme funkci f (t) = t 2, jejíž extrémy jsou zřejmé. Leží v bodech (, ) s f(, ) = a (3, ) s f(3, ) = 9. 2. x = t, y = t, t [, 3/ 2] (horní mez pro t určíme z Pythagorovy věty). Dosazením do f(x, y) dostaneme funkci f 2 (t) = ( + 3) 2 t 2, jejíž extrémy jsou také zřejmé. Leží v bodech (, ) s f(, ) = a ( 3/ 2, 3/ 2) s f( 3/ 2, 3/ 2) = ( + 3) 2 9 2. 3. x = 3 cos t, y = 3 sin t, t [, 3π/4). Dosazením do f(x, y) dostaneme funkci f 3 (t) = 9(cos t + 3 sin t) 2. Nutná podmínka lokálního extrému je = (d/dt)f 3 = 8(cos t + 3 sin t)( sin t + 3 cos t). Toto nastává pro t [, 3π/4) splňující = cos t + 3 sin t nebo = sin t + 3 cos t. Pomocí funkce tangens zjistíme, že první podmínka na vyšetřovaném intervalu být splněna nemůže, druhá je splněna pro t = π/3. Tomu odpovídá bod (3/2, 3 3/2) s hodnotou f(3/2, 3 3/2) = 36. Do vyšetřování bychom ještě měli zahrnout krajní body (3, ) a ( 3/ 2, 3/ 2), ty už jsme však vyšetřili výše. Zbývá porovnat hodnoty ve výše nalezených bodech splňujících nutné podmínky extrému. Protože ( + 3) 2 9 2 < 36, vidíme, že minimem je hodnota a maximem hodnota 36. 2. řešení: f nabývá konstantních hodnot na přímkách s rovnicemi x + 3y = w, w R. Všechny tyto přímky jsou navzájem rovnoběžné se směrovým vektorem (, / 3). Hodnota w pro danou přímku je x- ová souřadnice jejího průsečíku s osou x. Na takové přímce pak f nabývá hodnoty w 2. K nalezení maxima tedy musíme najít přímku p se směrovým vektorem (, / 3), která protína množinu M a která protíná osu x co nejdále od počátku. Takovou přímkou p je zřejmě tečna k oblouku kružnice, který je částí hranice M. Bod dotyku najdeme jako průsečík p a kolmice k p procházející středem kružnice (což je počátek). Kolmice k p má směrový vektor (/ 3, ). Příslušný bod na kružnici získáme přenormováním: 3 (/ 3,) (/ 3,) = (3/2, 3 3/2). Hodnota maxima tedy je f(3/2, 3 3/2) = 36. Podobně k nalezení minima musíme najít přímku p se směrovým vektorem (, / 3), která protína množinu M a která protína osu x co nejblíže počátku. Takovou přímkou je sama přímka procházející počátkem, čili hodnota minima je f(, ) =.

Příklad 3 (25 bodů) (i) Hustota: Věrohodnostní funkce: f(x; θ) = θ 2 xe θx pro x (, ), f(x; θ) = jinak ( n ( ) L(θ) = θ 2n )exp θ i= Logaritmická věrohodnost: l(θ) = 2n log θ + Skórová statistika: Skórová funkce: Fisherova informace: U(θ) = l(θ) θ U i (θ) = 2 θ I(θ) = E U i(θ) θ i= log θ i= = 2n θ = 2 θ 2 Věrohodnostní rovnice: U( θ n ) = a odtud ihned θ n = 2/X n Jediným řešením věrohodnostní rovnice je θ n = 2/X n. Je to maximálně věrohodný odhad, neboť jak lze snadno ověřit, l(θ) je konkávní. (ii) Jelikož θ n je maximálně věrohodný odhad a jsou splněny podmínky regularity, jeho asymptotické rozdělení je n( θ n θ) D N(, /I(θ)). Takže (iii) n( θn θ) D N(, θ 2 /2). Je-li θ skutečný parametr, pak n /2 D U(θ) N(, I(θ)). Tudíž Raova testová statistika R n = [ni(θ )] U 2 (θ ) za platnosti H : θ = θ konverguje v distribuci k rozdělení χ 2. Pro θ = 2 tedy dostáváme R n = 4 2n ( 2n 2 i= ) 2 2 ( = n n i= ) 2. Hypotézu zamítneme na asymptotické hladině α, pokud R n χ 2 ( α), kde χ2 ( α) je ( α)- kvantil rozdělení χ 2. (iv) D Je-li θ skutečný parametr, pro věrohodnostní poměr L( θ n )/L(θ) platí 2 log[l( θ n )/L(θ)] χ 2. Tudíž testová statistika pro test poměrem věrohodností λ n = 2[l( θ n ) l(θ )] za platnosti H : θ = θ konverguje v distribuci k rozdělení χ 2. Pro θ = 2 tedy dostáváme [ λ n = 2 2n log θ n + log θ n i= = 4n [log θ n 2 + 2 θn ], i= 2n log 2 i= i= log + 2 i= ] i=

neboť θ n n i= = 2n. Hypotézu zamítneme na asymptotické hladině α, pokud λ n χ 2 ( α), kde χ2 ( α) je ( α)- kvantil rozdělení χ 2.

Příklad 4 (25 bodů). Nechť náhodná veličina L má rozdělení s distribuční funkcí F. Potom hodnota v riziku na úrovni α je definována jako α-kvantil rozdělení L: 2. Nejprve vyjádříme distribuční funkci F VaR α (L) = u L (α) = inf{x : F (x) α}. F (x; µ, β) = x e t µ β 2β dt, z čehož F (x; µ, β) = { 2 e x µ β x < µ 2 e µ x β x µ. Distribuční funkce je spojitá rostoucí, kvantilová funkce je tedy funkcí k ní inverzní: { µ + β ln(2α) < α VaR α (L) = u L (α) = 2 µ β ln(2( α)) 2 < α <. 3. Dané úrovni /2e odpovídá α = /2e > 2. Z předchozího vzorce postupně dostaneme VaR /2e (L) = µ β ln(2 Po dosazení dostaneme.7 +.4 =.33. 2e ) = µ β ln(e ) = µ + β.