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Ejercicios Resueltos Probabilidad y Estadística: Convocatoria Julio 2015 - Prof. Navarro, Exámenes de Matemáticas

Documento que contiene soluciones a ejercicios de probabilidad y estadística de la convocatoria de julio de 2015. Se abordan temas como la probabilidad de la unión de sucesos, la continuidad de las funciones de distribución, la desigualdad de markov, la función puntual de probabilidad del modelo binomial, y más.

Tipo: Exámenes

2014/2015

Subido el 30/06/2015

mll22
mll22 🇪🇸

4.8

(23)

37 documentos

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bg1
NOMBRE:
ELEMENTOS DE PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA. CONVOCATORIA JULIO 2015.
1) Enunciar y demostrar la fórmula para calcular la probabilidad de la unión de nsucesos.
(1 punto)
2) Demostrar que la función de distribución es continua por la derecha.
(1 punto)
3) Enunciar la desigualdad de Markov y demostrarla para variables aleatorias de tipo continuo.
Aplicarla a una variable positiva Zcon media 1 para a= 2.
(1 punto)
4) Deducir la función puntual de probabilidad del modelo Binomial.
(1 punto)
5) En el grupo 1 hay 25 chicas de un total de 63 estudiantes y en el grupo 2, 10 chicas de 23. Se
elige un grupo al azar y se elige un estudiante de ese grupo. Se pide:
5.1) Probabilidad de que sea chica.
5.2) Probabilidad de que sea chica y del grupo 1.
5.3) Probabilidad de que sea chica o del grupo 1.
5.4) ¿Son independientes los sucesos “es chica” y “es del grupo 1”? (razona la respuesta).
(1 punto)
6) La variable aleatoria Xtiene función de densidad
f(x) = ½1/3,para 1x < 0
c, para 0x1
(cero en otro caso), calcular:
6.1) El valor de cy la función de distribución.
6.2) La media y la varianza.
6.3) La mediana. ¿Es única? (razona la respuesta).
6.4) La función de densidad de la variable Y=X2y su media.
(2 puntos)
7) Tres amigos juegan lanzando por turnos un dado resultando ganador el primero que saque
un 6. Se pide:
7.1) Calcular la probabilidad de que gane cada uno.
7.2) Calcular la probabilidad de que el juego dure más de tres turnos (lanzamientos).
7.3) El número esperado de turnos (lanzamientos).
7.4) Si jugasen con una baraja con 40 cartas y ganase el primero que saque el as de oros, ¿cuál
sería la probabilidad de ganar de cada uno? ¿Cuál será el número esperado de lanzamientos? Nota:
Las cartas que se extraen en cada turno se eliminan (no se vuelven a introducir en la baraja).
(2 puntos)
8) Calcular la función generatriz de momentos del modelo normal estándar. Usar esa función
para demostrar que su media es cero y su varianza 1.
(1 punto)
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pf4

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¡Descarga Ejercicios Resueltos Probabilidad y Estadística: Convocatoria Julio 2015 - Prof. Navarro y más Exámenes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

NOMBRE:

ELEMENTOS DE PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA. CONVOCATORIA JULIO 2015.

  1. Enunciar y demostrar la fórmula para calcular la probabilidad de la unión de n sucesos. (1 punto)

  2. Demostrar que la función de distribución es continua por la derecha. (1 punto)

  3. Enunciar la desigualdad de Markov y demostrarla para variables aleatorias de tipo continuo. Aplicarla a una variable positiva Z con media 1 para a = 2. (1 punto)

  4. Deducir la función puntual de probabilidad del modelo Binomial. (1 punto)

  5. En el grupo 1 hay 25 chicas de un total de 63 estudiantes y en el grupo 2, 10 chicas de 23. Se elige un grupo al azar y se elige un estudiante de ese grupo. Se pide: 5.1) Probabilidad de que sea chica. 5.2) Probabilidad de que sea chica y del grupo 1. 5.3) Probabilidad de que sea chica o del grupo 1. 5.4) ¿Son independientes los sucesos “es chica” y “es del grupo 1”? (razona la respuesta). (1 punto)

  6. La variable aleatoria X tiene función de densidad

f (x) =

1 / 3 , para − 1 ≤ x < 0 c, para 0 ≤ x ≤ 1

(cero en otro caso), calcular: 6.1) El valor de c y la función de distribución. 6.2) La media y la varianza. 6.3) La mediana. ¿Es única? (razona la respuesta). 6.4) La función de densidad de la variable Y = X^2 y su media. (2 puntos)

  1. Tres amigos juegan lanzando por turnos un dado resultando ganador el primero que saque un 6. Se pide: 7.1) Calcular la probabilidad de que gane cada uno. 7.2) Calcular la probabilidad de que el juego dure más de tres turnos (lanzamientos). 7.3) El número esperado de turnos (lanzamientos). 7.4) Si jugasen con una baraja con 40 cartas y ganase el primero que saque el as de oros, ¿cuál sería la probabilidad de ganar de cada uno? ¿Cuál será el número esperado de lanzamientos? Nota: Las cartas que se extraen en cada turno se eliminan (no se vuelven a introducir en la baraja). (2 puntos)
  2. Calcular la función generatriz de momentos del modelo normal estándar. Usar esa función para demostrar que su media es cero y su varianza 1. (1 punto)

SOLUCIONES

  1. Ver apuntes, pág. 37.

  2. Ver apuntes, pág. 71.

  3. Ver apuntes, pág. 117.

  4. Ver apuntes, pág. 140.

  5. En el grupo 1 hay 25 chicas de un total de 63 estudiantes y en el grupo 2, 10 chicas de 23. Se elige un grupo al azar y se elige un estudiante de ese grupo. Se pide: 5.1) Probabilidad de que sea chica:

Pr(C) = Pr(G 1 ) Pr(C|G 1 ) + Pr(G 2 ) Pr(C|G 2 ) =

2898 = 0.^4158

5.2) Probabilidad de que sea chica y del grupo 1

Pr(C ∩ G 1 ) = Pr(G 1 ) Pr(C|G 1 ) =^1 2

5.3) Probabilidad de que sea chica o del grupo 1.

Pr(C ∪ G 1 ) = Pr(G 1 ) + Pr(C) − Pr(C ∩ G 1 ) =^1 2

+^1205

=^33

5.4) ¿Son independientes los sucesos “es chica” y “es del grupo 1”? (razona la respuesta). No ya que Pr(C|G 1 ) = 25/63 = 0. 3968 6 = Pr(C) = 0. 41.

6.1) Para calcular el valor de c usamos que

1 =

−∞

f =

− 1

1 / 3 dx +

0

cdx = 1/3 + c

por lo que c = 2/ 3. La función de distribución será:

F (x) =

0 , para x < − 1 (x + 1)/ 3 , para − 1 ≤ x < 0 (2x + 1)/ 3 , para 0 ≤ x < 1 1 , para x ≥ 1

6.2) La media vale

E(X) =

− 1

x/ 3 dx +

0

2 x/ 3 dx =^16 ∼= 1. 666 ,

el momento de orden dos

E(X^2 ) =

− 1

x^2 / 3 dx +

0

2 x^2 / 3 dx =

y la varianza

V ar(X) =^1 3

=^11

7.4) Si jugasen con una baraja con 40 cartas, el primero ganaría si el as de oros está en las posi- ciones 1 , 4 , ..., 40. Como todas las posiciones tienen la misma probabilidad p(i) = 1/ 40 , tendremos:

Pr(G 1 ) = p(1) + p(4) + ... + p(40) =

∑^13

i=

p(3i + 1) = 14/ 40.

Análogamente

Pr(G 2 ) = p(2) + p(5) + ... + p(38) =

∑^12

i=

p(3i + 2) = 13/ 40

y

Pr(G 3 ) = p(3) + p(6) + ... + p(39) =

∑^13

i=

p(3i) = 13/ 40.

El número esperado de lanzamientos es

E(X) =

∑^40

i=

i p(i) = 1 40

∑^40

i=

i = 1 40

  1. La función de densidad es f (x) = c exp(−x^2 /2) para todo x con con c = 1/

2 π. Entonces la función generatriz de momentos vale:

m(t) = E(etX^ )

=

√^1

2 π

−∞

etz^ exp

z^2 2

dz

= √^1 2 π

−∞

exp

(z^2 − 2 tz + t^2 − t^2 )

dz

√^1

2 π

−∞

exp

2 (z^ −^ t)

2 +^1

2 t

2

dz

= √^1 2 π

exp

t^2

−∞

exp

(z − t)^2

dz

= exp

2 t

2

para todo t ∈ R, donde la última igualdad es consecuencia de que la función c exp

− 12 (z − t)^2

es la función de densidad de una normal de media t y varianza 1. La media se calcula haciendo m′(t) = t exp

t^2

y μ = m′(0) = 0. La varianza se calcula haciendo

m′′(t) = exp

2 t

2

  • t^2 exp

2 t

2

y V ar(X) = E(X^2 ) − E^2 (X) = E(X^2 ) = m′′(0) = 1.