Sannsynlighetsfordeling med likningssystem

Sannsynlighetsfordeling med likningssystem

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

En stokastisk variabel XX har følgende sannsynlighetsfordeling:

xx1-10011
P(X=x)P(X=x)aabbcc

Vi får oppgitt at forventningsverdien er E(X)=12\text{E}(X) = \dfrac{1}{2} og at variansen er Var(X)=712\text{Var}(X) = \dfrac{7}{12}.

Vis at disse opplysningene gir oss likningssystemet

a+b+c=1a + b + c = 1 a+b+c=12-a \phantom{+b} + c = \frac{1}{2} 27a+3b+3c=727a + 3b + 3c = 7

Bestem verdien av aa, bb og cc.

Fasit

Se løsningsforslag under.

a=16a = \dfrac{1}{6}, b=16b = \dfrac{1}{6}, c=23c = \dfrac{2}{3}

LøsningsforslagKI-generert

Vi trenger tre likninger for å bestemme de tre ukjente aa, bb og cc.

Likning i — summen av alle sannsynligheter må være 1:

a+b+c=1a + b + c = 1

Likning ii — forventningsverdien E(X)=12\text{E}(X) = \dfrac{1}{2}:

E(X)=(1)a+0b+1c=a+c=12\text{E}(X) = (-1) \cdot a + 0 \cdot b + 1 \cdot c = -a + c = \frac{1}{2}

Likning iii — variansen Var(X)=712\text{Var}(X) = \dfrac{7}{12}. Vi bruker definisjonen Var(X)=(xμ)2P(X=x)\text{Var}(X) = \sum (x - \mu)^2 \cdot P(X = x) med μ=12\mu = \dfrac{1}{2}:

Var(X)=(112)2a+(012)2b+(112)2c\text{Var}(X) = \left(-1 - \frac{1}{2}\right)^2 \cdot a + \left(0 - \frac{1}{2}\right)^2 \cdot b + \left(1 - \frac{1}{2}\right)^2 \cdot c =94a+14b+14c=712= \frac{9}{4} a + \frac{1}{4} b + \frac{1}{4} c = \frac{7}{12}

Ganger begge sider med 12:

27a+3b+3c=727a + 3b + 3c = 7

Dette gir oss likningssystemet:

a+b+c=1a+b+c=1227a+3b+3c=7\begin{aligned} a + b + c &= 1 \\ -a \phantom{{}+b{}} + c &= \frac{1}{2} \\ 27a + 3b + 3c &= 7 \end{aligned}

Fra likning ii har vi c=a+12c = a + \dfrac{1}{2}.

Setter vi dette inn i likning i, finner vi bb:

a+b+(a+12)=1    b=122aa + b + \left(a + \frac{1}{2}\right) = 1 \implies b = \frac{1}{2} - 2a

Setter vi bb og cc inn i likning iii:

27a+3(122a)+3(a+12)=727a + 3\left(\frac{1}{2} - 2a\right) + 3\left(a + \frac{1}{2}\right) = 7 27a+326a+3a+32=727a + \frac{3}{2} - 6a + 3a + \frac{3}{2} = 7 24a+3=7    24a=4    a=1624a + 3 = 7 \implies 24a = 4 \implies a = \frac{1}{6}

Dermed:

c=16+12=16+36=46=23c = \frac{1}{6} + \frac{1}{2} = \frac{1}{6} + \frac{3}{6} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3} b=12216=3626=16b = \frac{1}{2} - 2 \cdot \frac{1}{6} = \frac{3}{6} - \frac{2}{6} = \frac{1}{6}

a=16a = \dfrac{1}{6}, b=16b = \dfrac{1}{6}, c=23c = \dfrac{2}{3}

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