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Resumo Teórico da Olimpíada Brasileira de Matemática: Cálculo de Limites com Probabilidade, Exercícios de Matemática

O resumo teórico da 23ª semana olímpica da obm, que ocorreu em natal/rn em janeiro de 2020, com a temática de cálculo de limites usando probabilidade. O texto aborda conceitos básicos como espaço amostral, variável aleatória, convergência de variáveis aleatórias, lei forte e fraca dos grandes números, e teorema do limite central. Além disso, há três problemas propostos para exercícios, abordando distribuições de bolas em caixas, valores observados em lançamentos de dados, e probabilidade de três pessoas não compartilharem o mesmo aniversário.

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 28/02/2022

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lucas-azevedo-70 🇧🇷

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OBM - Olimpíada Brasileira de Matemática.
XXIII Semana Olímpica - Natal/RN.
27 a 31 de janeiro de 2020.
Prof. Iesus Carvalho Diniz - DMAT UFRN.
Calculando Limites com Probabilidade
Nível universitário.
1 Resumo teórico
1.1 Espaço Amostral
1.2 Variável Aleatória
1.3 Convergência de Variáveis Aleatórias
1.4 Lei Forte e Lei Fraca dos Grandes Números
1.5 Teorema do Limite Central
1.6 Exemplos
1. Sejam λ > 0en, calcule
lim
n→∞
n
X
k=0
ennk
k!.
2.
(Polinômios de Bernstein) Sejam
x[0,1]
,
f
uma função contínua em
x
e
Bn(x) =
n
X
k=0
f k
n! n
k!xk(1 x)nk. Prove que
lim
n→∞ Bn(x) = f(x).
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OBM - Olimpíada Brasileira de Matemática. XXIII Semana Olímpica - Natal/RN. 27 a 31 de janeiro de 2020. Prof. Iesus Carvalho Diniz - DMAT UFRN.

Calculando Limites com Probabilidade Nível universitário.

1 Resumo teórico

1.1 Espaço Amostral

1.2 Variável Aleatória

1.3 Convergência de Variáveis Aleatórias

1.4 Lei Forte e Lei Fraca dos Grandes Números

1.5 Teorema do Limite Central

1.6 Exemplos

  1. Sejam λ > 0 e n ∈, calcule

n^ lim→∞

∑^ n

k =

e− n n k k!

  1. (Polinômios de Bernstein) Sejam x ∈ [0, 1], f uma função contínua em x e

B n (x) =

∑^ n

k =

f

( k n

) ( n k

) x k (1 − x) nk. Prove que

n^ lim→∞ B n (x) =^ f^ (x).

1.7 Exercícios Propostos

  1. (Problema de Ocupação) Considere a distribuição de r bolas distintas em n caixas com o espaço amostral consistindo de n r^ pontos igualmente prováveis. Se N n o número de caixas vazias, então

n^ lim→∞

E(N n ) n

= e− c , em que

r n

→ c.

  1. Seja X i uma variável aleatória que representa o valor observado no i-ésimo lançamento de um dado cujas faces são numeradas de 1 a 6. Calcule

n^ lim→∞ P

( (^) ni =

X i ≤ e^3 ,^5 n

) .

  1. Em um grupo de n pessoas, qual a probabilidade de que três quaisquer delas não façam aniversário no mesmo dia?