Set 2 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Vergelijkbare documenten
Set 3 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20) Opgaven met sterretjes zijn lastiger dan opgaven zonder sterretje.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

OefenDeeltentamen 2 Kansrekening 2011/ Beschouw een continue stochast X met kansdichtheidsfunctie cx 4, 0 x 1 f X (x) = f(x) = 0, anders.

Cursus Statistiek Hoofdstuk 4. Statistiek voor Informatica Hoofdstuk 4: Verwachtingen. Definitie (Verwachting van discrete stochast) Voorbeeld (1)

Tentamen Kansrekening en Statistiek (2WS04), woensdag 30 juni 2010, van uur.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Kansrekening en stochastische processen 2DE18

Kansrekening en stochastische processen 2S610

Verwachtingswaarde en spreiding

Set 1 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Kansrekening en statistiek wi2105in deel I 29 januari 2010, uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Tentamen Inleiding Kansrekening 16 juni 2017, 14:00 17:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Hoofdstuk 4: Aanvullende Begrippen (Extra Oefeningen)

uitwerkingen OefenTentamen kansrekening 2007

Uitwerking Tentamen Inleiding Kansrekening 11 juni 2015, uur Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Verwachtingswaarde en spreiding

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 2. Basisbegrippen. Theoretische kansverdelingen

Tentamen Inleiding Kansrekening wi juni 2010, uur

Verwachtingswaarde en spreiding

Oplossen van lineaire differentiaalvergelijkingen met behulp van de methode van Leibniz-MacLaurin

Kansrekening en statistiek WI2105IN deel I 4 november 2011, uur

Tentamen Kansrekening en Statistiek (2WS04), dinsdag 17 juni 2008, van uur.

Tentamen Inleiding Kansrekening 11 augustus 2011, uur

OEFENOPGAVEN OVER REEKSEN

module SC 12 Inleiding Risicotheorie donderdag 7 november uur

Tentamen Statistische methoden MST-STM 8 april 2010, 9:00 12:00

Kansrekening en Statistiek

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

Tentamen Kansrekening (NB004B)

Kanstheorie, -rekenen en bekende verdelingen

Opgaves Hoofdstuk 3: Toevalsveranderlijken en Distributiefuncties

Het tentamen heeft 25 onderdelen. Met ieder onderdeel kan maximaal 2 punten verdiend worden.

b) Uit Bayes volgt, gebruik makend van onderdeel a) P (T V )P (V ) P (T ) = (0.09)(0.07)

Medische Statistiek Kansrekening

Tentamen Kansrekening en statistiek wi2105in 25 juni 2007, uur

Examen G0U13 - Bewijzen en Redeneren,

Hoofdstuk 5. Toevalsveranderlijken en waarschijnlijkheidsdistributies. Marnix Van Daele. Vakgroep Toegepaste Wiskunde en Informatica Universiteit Gent

Hoofdstuk 7 : Continue distributies als stochastische modellen. Marnix Van Daele. Vakgroep Toegepaste Wiskunde en Informatica Universiteit Gent

Universiteit Leiden, 2015 Wiskundewedstrijdtraining, week 14

KANSREKENEN EN VERDELINGEN REEKS 1

Tentamen Voortgezette Kansrekening (WB006C)

Kansrekening en Statistiek

Examen Statistiek I Feedback

Tentamen Kansrekening en Statistiek MST 14 januari 2016, uur

= P(B) = 2P(C), P(A B) = 1 2 en P(A C) = 2 5. d. 31

Hoofdstuk 6 Discrete distributies

Zo geldt voor o.o. continue s.v.-en en X en Y dat de kansdichtheid van X + Y gegeven wordt door

Kansrekening en Statistiek

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 1: Kansrekening

Handout limietstellingen Kansrekening 2WS20

TOEVALLIGE VECTOREN MET TWEE COMPONENTEN

Set 3 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Kansrekening en Statistiek

Opgeloste Oefeningen Hoofdstuk 4: Numerieke Karakteristieken

1 Maasstroomtheorie of lusstroomtheorie.

Formules uit de cursus Waarschijnlijkheidsrekenen en statistiek

Deze week: Verdelingsfuncties. Statistiek voor Informatica Hoofdstuk 5: Verdelingsfuncties. Bernoulli verdeling. Bernoulli verdeling.

Tentamen Inleiding Statistiek (WI2615) 10 april 2013, 9:00-12:00u

Differentiequotiënten en Getallenrijen

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Eindtoets Experimentele Fysica 1 (3A1X1) - Deel november 2016 van 14:30 16:30 uur

Discrete Wiskunde, College 5. Han Hoogeveen, Utrecht University

Kansrekening en stochastische processen 2S610

Radboud Universiteit Nijmegen Heyendaalse weg 135

HOOFDSTUK II BIJZONDERE THEORETISCHE VERDELINGEN

Antwoorden bij 4 - De normale verdeling vwo A/C (aug 2012)

De enveloppenparadox

Meetkundige berekeningen

Statistiek: Vorm van de verdeling 1/4/2014. dr. Brenda Casteleyn

Statistiek voor A.I. College 6. Donderdag 27 September

Bedrijfskunde. Hoofdstuk 1. Vraag 1.1 Welke naam hoort bij het concept Elementaire bewegingen voor arbeidsanalyse

Gebruik van een grafisch rekenmachine in de 3de graad ASO

Schrijf boven elk vel je naam, studentnummer en studierichting (W, N of I). Het is toegestaan een (grafische) rekenmachine te gebruiken.

Tentamen Statistische methoden MST-STM 1 juli 2010, 9:00 12:00

-- III De variatiemethode berust voor de grondtoestand op het volgende theorema:

Inleiding Modelmatige beschrijving Kansverdelingen Het overgangsdiagram De stellingen van Little M/M/1 M/M/1/N Afsluiti.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Tentamen Functietheorie (2Y480) op 22 november 1999,

. Dan geldt P(B) = a d. 3 8

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking Tentamen Basiswiskunde, 2DL03, woensdag 3 oktober 2007.

Voorbehouden voor de correctoren Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5 Totaal. Toets Kansrekenen I. 28 maart 2014

Functies van één veranderlijke

Definitie van raaklijn aan cirkel: Stelling van raaklijn aan cirkel:

Hertentamen Inleiding Kansrekening 5 juli 2017, 14:00 17:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

1ste bach PSW. Statistiek 1. 2de semester. uickprinter Koningstraat Antwerpen B EUR

x x y y Omdat de som van twee kwadraten niet negatief kan zijn, is er geen enkel punt van het oppervlak dat in het grondvlak ligt.

Kansrekening en statistiek WI2211TI / WI2105IN deel 2 2 februari 2012, uur

Statistiek voor A.I. College 10. Dinsdag 16 Oktober

Gezamenlijke kansverdeling van twee stochasten

Tentamen Wiskunde A. Het gebruik van een mobiele telefoon of andere telecommunicatieapparatuur tijdens het tentamen

4.1 Rijen. Inhoud. Convergentie van een reeks. Reeksen. a k. a k = lim. a k = s. s n = a 1 + a a n = k=1

Tentamen Inleiding Kansrekening 12 augustus 2010, uur Docent: F. den Hollander

Deze week: Steekproefverdelingen. Statistiek voor Informatica Hoofdstuk 7: Steekproefverdelingen. Kwaliteit van schatter. Overzicht Schatten

SCHATTEN. A.W. van der Vaart en anderen

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking van het tentamen Functietheorie (2Y480) op ,

Wiskundige Analyse II

Algebra groep 2 & 3: Standaardtechnieken kwadratische functies

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Transcriptie:

1 Technische Universiteit Eindhoven Faculteit Wisunde en Informatica Set Inleveropgaven Kansreening (WS) 14-15 1. (Functies van normale verdelingen) Stel dat X een standaard normale verdeling heeft. (a) (1 punten) Bereen E[ X ] en Var( X ). (b) (1 punten) Wat is de dichtheid van X? En wat is de dichtheid van X? (c) (1 punten) Laat zien dat X en X ongecorreleerd zijn. Zijn ze onafhanelij?. (Gezamenlije verdeling) De (discrete) random variabelen (X, Y ) hebben een gezamenlije ansmassafunctie van de vorm f X,Y (, l) = c )n+ ( l)! voor een zeere c >. Hier is l Z en {,..., n} met l. De gezamenlije ansmassafunctie is nul anders. (a) (1 punten) Wat is c? [Als je c niet unt bereenen, laat dan gewoon c staan in het vervolg.] (b) (1 punten) Bereen E[X] en E[Y ]. (c) (1 punten) Bereen Cov(X, Y ). (d) (1 punten) Bestaan er a, b R zodanig dat X en ax + by onafhanelij zijn? (e) (1 punten) Stel n = 1. Bereen E[Y X = 5]. 3. (a) (1 punten) Bereen de ansmassafunctie van X + Y als X en Y twee onafhanelije Poisson verdelingen zijn met parameters µ en λ. (b) (1 punten) Stel dat U uniform verdeeld is, en, gegeven dat U = u, heeft X een binomiale verdeling met parameters 4 en succesans u. Wat is P(X = ) voor =, 1,, 3, 4?

Antwoorden en puntentelling Het maximaal aantal te behalen punten is 1, verdeeld zoals aangegeven. De antwoorden moeten helder uitgelegd zijn, met het noemen van de gebruite resultaten. Bij de antwoorden is duidelij aangegeven voor wel deelresultaat je hoeveel punten rijgt. 1. (Functies van normale verdelingen) Stel dat X een standaard normale verdeling heeft. (a) (1 punten) Bereen E[ X ] en Var( X ). Antwoord: We gebruien de wet van de beusteloze statisticus en reenen uit dat (5pt) E[ X ] = 1 π Voor Var( X ) rijgen we dan z e z / dz = π ze z / dz = π. Var( X ) = E[ X ] E[ X ] = E[X ] π = Var(X) π = 1 π, waar we gebruien dat Var(X) = 1 voor een standaard normale r.v. (5pt) (b) (1 punten) Wat is de dichtheid van X? En wat is de dichtheid van X? Antwoord: We bereen, voor x, x F X (x) = P( X x) = P( < X < x) = e z / dz. π Hieruit volgt dat f X (x) = F X (x) = π e x / voor x en anders. (5pt) We bereen, voor x, F X (x) = P(X x) = P( x X x) = P( < X < x) = π Hieruit volgt door de ettingregel dat f X (x) = F (x) = X x e z / dz. 1 π e x/ / x voor x en anders. [Let dus op de macht van x en de factor die nu in de noemer staat.] Dus, X heeft een Gamma verdeling met t = 1/ en λ = 1. [Dit laatste hoeft niet vermeld te worden.] (5pt) (c) (1 punten) Laat zien dat X en X ongecorreleerd zijn. Zijn ze onafhanelij? Antwoord: We weten dat E[X] =, dus is oo Cov(X, X ) = E[X X ], zodat Cov(X, X ) = E[X X ] = ( z 1 ) e z / dz + π z 1 π e z / dz =. X en X zijn dus ongecorreleerd. (5pt) X en X zijn niet onafhanelij, omdat P(X, X 1) = P( X 1) P(X )P( X 1), omdat P(X ) < 1. (5pt) Geef oo alle punten als een voorbeeld wordt gevonden waarvoor bewezen wordt dat E[g(X)h( X ) E[g(X)]E[h( X )]. [Geef (3pt) punten als geen tegenvoorbeeld gegeven wordt, maar wel een correct verhaal wordt gepresenteerd.]

3. (Gezamenlije verdeling) De (discrete) random variabelen (X, Y ) hebben een gezamenlije ansmassafunctie van de vorm f X,Y (, l) = c )n+ ( l)! voor een zeere c >. Hier is l Z en {,..., n} met l. De gezamenlije ansmassafunctie is nul anders. (a) (1 punten) Wat is c? [Als je c niet unt bereenen, laat dan gewoon c staan in het vervolg.] Antwoord: Mer op dat (pt) We bereenen (8pt) Dus is c = e 1/. = l 1/c = = l )( 1 ( 1 )n ) l ( l)! = = (b) (1 punten) Bereen E[X] en E[Y ]. Antwoord: Voor E[X] bereenen we )n+ ( l)!. ( 1 ( 1 )n )m m! m E[X] = e 1/ )n+ ( l)! = e 1/ = l = = ( 1 )n e 1/ ( 1 ( ) )m n = ( 1 m! )n. m = = = 1 e = e. ) ( 1 )n l ( 1 ) l ( l)! Dus, E[X] = n/, omdat we de verwachting herennen van een binomiale verdeling met parameters n en p = 1/. (5pt) Voor E[Y ] bereenen we E[Y ] = e 1/ l )n+ ( l)! = e 1/ ( 1 1 )n = l = n/ e 1/ = Dus, E[Y ] = (n 1)/. (5pt) (c) (1 punten) Bereen Cov(X, Y ). l 1 [ ( l)] )( 1 ( 1 )n ) l ( l)! = l ( 1 ) l 1 = n/ 1/. ( l 1)! Antwoord: We bereenen E[XY ] = e 1/ l )n+ ( l)! = e 1/ ( ( l)) )( 1 ( 1 )n ) l ( l)! = l = l = ( 1 )n e 1/ ( m) ( 1 ( ) )m n = ( 1/) ( 1 m! )n = E[Z(Z 1/)], m = =

4 waarbij Z Bin(n, 1/) (5pt). Omdat voor Z Bin(n, p) geldt dat E[Z] = np, E[Z ] = n(n 1)p + np (pt), rijgen we dat zodat (3pt) E[XY ] = n(n 1)/4 + n/ n/4 = n /4, Cov(X, Y ) = E[XY ] E[X]E[Y ] = n /4 (n/)(n 1)/ = n/4. [Geef oo alle punten als alle bereeningen direct en correct uitgevoerd zijn zonder de binomiale verdeling te gebruien.] (d) (1 punten) Bestaan er a, b R zodanig dat X en ax + by onafhanelij zijn? Antwoord: Het is voldoende om alleen a = 1 te onderzoeen, omdat als (a, b) een oplossing is, dat is (1, b/a) dat oo. We nemen dus aan dat a = 1. Verder, als n =, dan is X = met ans 1, en een constante random variabele is onafhanelij van alles, in het bijzonder van X + by (pt). We nemen dus vanaf nu aan dat a = 1 en n 1. We reenen uit dat P(X =, X + by = l) = P(X =, Y = (l )/b) = e )( 1/ 1 (l )/b )( )n+ ( (l )/b)! = e 1/ 1 ( 1 )n )+( l)/b ( + /b l/b)!. Dit moet een product zijn van functies van en l (pt), en dat is waar precies als ( + /b l/b)! een product is van functies van en l, wat alleen waar is als b = 1 (4pt). Als b = 1, P(X =, X Y = l) = P(X =, Y = l) = e )( 1/ 1 ( 1 )n )l. l! Dus geldt dat X en X Y onafhanelij (4pt). Inspectie geeft oo dat X Bin(n, 1/) en X Y Poi(1/) (maar dat was niet gevraagd). (e) (1 punten) Stel n = 1. Bereen E[Y X = 5]. Antwoord: Uit de vorige vraag volgt dat X Y onafhanelij is van X, en dus schrijven we (1pt) E[Y X = 5] = E[X (Y X) X = 5] = 5 E[Y X] = 5 1/ = 49 1. [Rechtstrees uitreenen an oo, is lastiger, maar geeft oo alle punten.] 3. (a) (1 punten) Als X en Y twee onafhanelije Poisson verdelingen zijn met parameters µ en λ, bereen dan de ansmassafunctie van X + Y. Antwoord: We hebben dat, voor =, 1,,..., Dus geldt dat (5pt) P(X = ) = e P(X + Y = ) = l We reenen dan verder uit dat µ µ P(X + Y = ) = e (µ+λ) 1!!, P(Y = ) = e λ λ!. P(X = l)p(y = l) = l= e l= µ µl l! e λ λ l ( l)!. ( )µ l λ l (µ+λ) (µ + λ) = e, l! waar we in de laatste stap het Binomium van Newton gebruien (5pt).

5 (b) (1 punten) Stel dat U uniform verdeeld is, en, gegeven dat U = u, heeft X een binomiale verdeling met parameters 4 en succesans u. Wat is P(X = ) voor =, 1,, 3, 4? Antwoord: We weten dat (pt) dus oo P(X = U = u) = P(X = U) = Omdat E[E[Y X]] = E[Y ] is dus (pt) u (1 u) 4, U (1 U) 4. P(X = ) = E[I {X=} ] = E[E[I {X=} U]] = E[P(X = U)] = u (1 u) 4 du. Mer op dat P(X = ) = P(X = 4 ) voor alle =, 1,, 3, 4. We hoeven deze integraal dus alleen uit te reenen voor =, 1,. (pt) Voor = rijgen we Voor = 1, Voor =, P(X = 1) = 4 P(X = ) = 6 P(X = ) = u(1 u) 3 du = 4 u (1 u) du = 6 (1 u) 4 du = 1/5. [(1 u) 3 (1 u) 4 ]du = 4[ 1 4 1 5 ] = 1/5. [u u 3 + u 4 ]du = 6[ 1 3 1 + 1 5 ] = 1/5. [Voor alle samen (4pt). Geef oo (4pt) als de waarden voor alle uitgereend worden. Tot slot, als wordt gebruit dat + 1 1 u (1 u) n du =, + 1 geef dan oo (4pt).]