Fire normalfordelinger gjenkjenning og sannsynlighet

Fire normalfordelinger gjenkjenning og sannsynlighet

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Vi har gitt fire stokastiske variabler X1X_1, X2X_2, X3X_3 og X4X_4 som alle er normalfordelte. Forventningsverdien EE og standardavviket SDSD for disse er

E(X1)=5 og SD(X1)=1E(X2)=5 og SD(X2)=3E(X_1) = 5 \text{ og } SD(X_1) = 1 \qquad E(X_2) = 5 \text{ og } SD(X_2) = 3 E(X3)=10 og SD(X3)=3E(X4)=10 og SD(X4)=1E(X_3) = 10 \text{ og } SD(X_3) = 3 \qquad E(X_4) = 10 \text{ og } SD(X_4) = 1

Fire normalfordelingskurver

Hvilke av de grafiske framstillingene nedenfor illustrerer X1X_1, X2X_2, X3X_3 og X4X_4? Begrunn svaret.

For den ene variabelen er P(7<X<14)=0,75P(7 < X < 14) = 0{,}75. Hvilken variabel er det? Begrunn svaret.

Fasit

Graf (1) = X4X_4, graf (2) = X3X_3, graf (3) = X2X_2, graf (4) = X1X_1.

X3X_3

LøsningsforslagKI-generert

En normalfordelingskurve har toppen (maksimumet) ved x=μx = \mu og bredden bestemmes av σ\sigma: større σ\sigma gir en lavere og bredere kurve, mens mindre σ\sigma gir en høyere og smalere kurve.

Vi leser av grafene:

  • Graf (1): Toppen er ved x=10x = 10 og kurven er smal og høy \Rightarrow μ=10\mu = 10, liten σ\sigma. Dette er X4X_4 med E(X4)=10\text{E}(X_4) = 10 og SD(X4)=1\text{SD}(X_4) = 1.
  • Graf (2): Toppen er ved x=10x = 10 og kurven er bred og lav \Rightarrow μ=10\mu = 10, stor σ\sigma. Dette er X3X_3 med E(X3)=10\text{E}(X_3) = 10 og SD(X3)=3\text{SD}(X_3) = 3.
  • Graf (3): Toppen er ved x=5x = 5 og kurven er bred og lav \Rightarrow μ=5\mu = 5, stor σ\sigma. Dette er X2X_2 med E(X2)=5\text{E}(X_2) = 5 og SD(X2)=3\text{SD}(X_2) = 3.
  • Graf (4): Toppen er ved x=5x = 5 og kurven er smal og høy \Rightarrow μ=5\mu = 5, liten σ\sigma. Dette er X1X_1 med E(X1)=5\text{E}(X_1) = 5 og SD(X1)=1\text{SD}(X_1) = 1.

Graf (1) = X4\underline{\underline{X_4}}, graf (2) = X3\underline{\underline{X_3}}, graf (3) = X2\underline{\underline{X_2}}, graf (4) = X1\underline{\underline{X_1}}.

Vi skal finne hvilken variabel som har P(7<X<14)=0,75P(7 < X < 14) = 0{,}75.

Intervallet (7,14)(7, 14) strekker seg fra 7 til 14. Vi undersøker hvilken forventningsverdi som passer.

Eliminering av X1X_1 og X2X_2 (μ=5\mu = 5):

For X1X_1 (μ=5\mu = 5, σ=1\sigma = 1): Verdien 7 er 2σ2\sigma over gjennomsnittet. Det er svært lite sannsynlighet i halen over 7, så P(7<X1<14)P(7 < X_1 < 14) er tilnærmet 0. Dette er langt fra 0,75.

For X2X_2 (μ=5\mu = 5, σ=3\sigma = 3): Verdien 7 er 23σ\frac{2}{3}\sigma over gjennomsnittet. Hele venstre halvdel av fordelingen (som utgjør 50 %) ligger under μ=5\mu = 5, og en betydelig del ligger mellom 5 og 7. Dermed er P(7<X2<14)P(7 < X_2 < 14) klart under 0,5. Ikke aktuelt.

Eliminering av X4X_4 (μ=10\mu = 10, σ=1\sigma = 1):

For X4X_4: Verdien 7 er 3σ3\sigma under gjennomsnittet og 14 er 4σ4\sigma over gjennomsnittet. Nesten all sannsynlighet ligger innenfor 3σ3\sigma fra gjennomsnittet, så P(7<X4<14)1P(7 < X_4 < 14) \approx 1. Dette er mye høyere enn 0,75.

X3X_3 er riktig (μ=10\mu = 10, σ=3\sigma = 3):

For X3X_3: Intervallet (7,14)(7, 14) har venstre grense 7=103=μσ7 = 10 - 3 = \mu - \sigma og høyre grense 14=μ+43σ14 = \mu + \frac{4}{3}\sigma.

  • P(X3<7)=P ⁣(Z<7103)=P(Z<1)P(X_3 < 7) = P\!\left(Z < \frac{7-10}{3}\right) = P(Z < -1). Av 68 %-regelen er P(μσ<X<μ+σ)0,68P(\mu - \sigma < X < \mu + \sigma) \approx 0{,}68, så P(X<μσ)10,682=0,16P(X < \mu - \sigma) \approx \frac{1-0{,}68}{2} = 0{,}16.
  • Den resterende sannsynligheten til høyre for 14 er liten, ettersom 14 er godt over gjennomsnittet og kurven faller raskt.
  • Samlet gir dette P(7<X3<14)=1P(X37)P(X314)10,160,09=0,75P(7 < X_3 < 14) = 1 - P(X_3 \leq 7) - P(X_3 \geq 14) \approx 1 - 0{,}16 - 0{,}09 = 0{,}75.

Det er X3\underline{\underline{X_3}} som har P(7<X<14)=0,75P(7 < X < 14) = 0{,}75.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt