TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

Vergelijkbare documenten
TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

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

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

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

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

Kansrekening en statistiek WI2105IN deel I 4 november 2011, uur

Kansrekening en statistiek wi2105in deel I 29 januari 2010, uur

Tentamen Inleiding Kansrekening wi juni 2010, uur

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

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

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

Radboud Universiteit Nijmegen Heyendaalse weg 135

Set 2 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Tentamen Kansrekening (NB004B)

Tentamen Voortgezette Kansrekening (WB006C)

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 2. Basisbegrippen. Theoretische kansverdelingen

Tentamen Mathematische Statistiek (2WS05), vrijdag 29 oktober 2010, van uur.

Tentamen Inleiding Kansrekening 11 augustus 2011, uur

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

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

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

Tentamen Mathematische Statistiek (2WS05), dinsdag 3 november 2009, van uur.

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.

Tentamen Inleiding Kansrekening 25 juni 2009, uur Docent: F. den Hollander

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

Tentamen Kansrekening en Statistiek MST 14 januari 2016, uur

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

Gezamenlijke kansverdeling van twee stochasten

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

Kansrekening en stochastische processen 2DE18

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

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en stochastische processen 2S610

Tentamen Kansrekening en statistiek wi2105in 25 juni 2007, uur

Tentamen Inleiding Kansrekening 9 juni 2016, 10:00 13:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Medische Statistiek Kansrekening

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

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

Vrije Universiteit 28 mei Gebruik van een (niet-grafische) rekenmachine is toegestaan.

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

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

Kansrekening en stochastische processen 2DE18

WISKUNDE 5 PERIODEN. DATUM : 8 juni 2009

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

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

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 1: Kansrekening

Lesbrief de normale verdeling

Statistiek voor A.I. College 4. Donderdag 20 September 2012

KANSREKENEN EN VERDELINGEN REEKS 1

Kansrekening en Statistiek

Deeltentamen 2 Algemene Statistiek Vrije Universiteit 18 december 2013

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Tentamen Statistiek voor T (2S070) op vrijdag 8 oktober 1999, uur De u

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Kanstheorie, -rekenen en bekende verdelingen

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

Statistiek voor A.I. College 10. Donderdag 18 Oktober

Voorbeeld 1. Statistiek voor Informatica Hoofdstuk 3: Stochastische Variabelen en Verdelingen. Voorbeeld 2A. Voorbeeld 1 (vervolg)

Lesbrief hypothesetoetsen

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

Hoofdstuk 4: Aanvullende Begrippen (Extra Oefeningen)

Examen Statistiek I Feedback

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

10. De simultane kansverdeling van twee stochasten X en Y is gegeven door de volgende (onvolledige) tabel: X / /4 1. d. 0 e.

Oefeningen statistiek

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

Kansrekening en Statistiek

Uitwerking Hertentamen Inleiding Kansrekening 6 juli 2015, uur Docent: Prof. dr. F. den Hollander

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Handout limietstellingen Kansrekening 2WS20

Handout limietstellingen Kansrekening 2WS20

Kansrekening en Statistiek

13.1 Kansberekeningen [1]

UitwerkingenOefenQuiz Kansrekening 2009

Formules uit de cursus Waarschijnlijkheidsrekenen en statistiek

Opgaves Hoofdstuk 3: Toevalsveranderlijken en Distributiefuncties

Statistiek voor A.I. College 5. Dinsdag 25 September 2012

Kansrekening en Statistiek

Statistiek I Samenvatting. Prof. dr. Carette

WISKUNDE A VWO VAKINFORMATIE STAATSEXAMEN 2016 V15.7.0

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

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Kansrekening en Statistiek

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Statistiek I voor B (2S410) op , uur.

module SC 12 Inleiding Risicotheorie donderdag 7 november uur

Gegeven is een kansvariabele X met cumulatieve verdelingsfunctie P(X x)= 1/3 x voor 0 < x < 3. Bereken (a) P(2<X 3) (b) E(X) (c) Var(X)

11. Eenvoudige programma s schrijven in Maxima

Formules Excel Bedrijfsstatistiek

Opgeloste Oefeningen Hoofdstuk 4: Numerieke Karakteristieken

Feedback proefexamen Statistiek I

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Basiswiskunde, 2DL03, woensdag 1 oktober 2008, uur.

Toets 3 Calculus 1 voor MST, 4051CALC1Y dinsdag 31 oktober 2017, 13:30 16:30 uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Opgaven voor Kansrekening

Transcriptie:

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Tentamen Kansrekening en Statistiek (2S27), dinsdag 14 juni 25, 9. - 12. uur. Dit is een tentamen met gesloten boek. De uitwerkingen van de opgaven dienen duidelijk en overzichtelijk te worden opgeschreven. Elk onderdeel levert 1 punten op. Het cijfer is het totaal van de behaalde punten gedeeld door 14, afgerond op een geheel getal. Op elk ingeleverd vel de naam van de student, de code van het college en de datum van het tentamen noteren. U mag gebruik maken van een onbeschreven Statistisch Compendium en een (grafische) rekenmachine. ========================================== 1. Aan een lopende band worden bierflesjes gevuld. Helaas gaat er zo nu en dan iets mis, en valt er een flesje van de band. Uit recente gegevens blijkt dat er gemiddeld 3 flesjes per dag van de band vallen. (a) Wat is een geschikt model om het aantal gevallen flesjes te beschrijven? Op basis van dit model, bereken de kans dat er geen flesje van de band valt op een gegeven dag. (b) Als we weten dat er per dag 1, flessen over de band gaan, wat is dan een geschikt model voor het aantal gevallen flessen per dag? Bereken op basis van dit model de variantie van het aantal gevallen flesjes op een dag. (c) Geef een zo goed mogelijke benadering van de kans dat er in een maand van 2 werkdagen 55 flessen of minder sneuvelen door gebruik te maken van de centrale limiet stelling. 2. Zij (X, Y ) het paar van discrete random variabelen met gezamenlijke kansmassafunctie P(X = x, Y = y) = f(x, y) = x!(y x)! (x, y =, 1, 2,..., y x). (a) Bereken de marginale kansmassafunctie van X en de marginale kansmassafunctie Y. [Gebruik hierbij dat n k= ( n k) = 2 n.] Welke verdeling hebben X en Y? (b) Zijn X en Y onafhankelijk? Zijn X en Z = Y X onafhankelijk? (c) Bereken E[XY ] en de covariantie tussen X en Y. 3. De levensduur van een lamp is exponentieel met verwachte levensduur 1 jaar. Als een lamp kapot gaat, dan wordt deze vervangen met een nieuwe identieke lamp. (a) Bereken de kans dat na één jaar de tweede lamp al kapot is gegaan. (b) Wat is de conditionele kansdichtheid van lamp 1 geconditioneerd op het feit dat de eerste twee lampen precies twee jaar meegaan? 1

4. Geef een gemotiveerd antwoord op de volgende vragen: (a) Wat is het verwachte aantal klaveren in een hand van 5 kaarten uit een spel van 52 kaarten? Wat is de kans op 1 klaveren kaart in een hand van 5 kaarten? (b) We gooien 1 keer met een dobbelsteen. Wat is de verwachting en de variante van het totaal aantal ogen? (c) Een ziekte komt in.1% van de populatie voor. Een test is even goed in het detecteren van de ziekte als in het detecteren dat iemand niet ziek is. Hoe groot moet de kans dat de test een correct antwoord geeft tenminste zijn, als we willen dat de kans dat een positief getest persoon daadwerkelijk ziek is tenminste 95% is? (d) Neem aan dat het gewicht van een willekeurige Nederlander een normale verdeling heeft met verwachting 7 kilo en variantie 1 kilo 2. Een lift bevat 1 mensen. Bereken de kans dat de personen in de lift samen meer dan 75 kilo wegen. (e) Laat X een exponentiële verdeling hebben met parameter 1. Wat is de dichtheid van X? (f) Laat U en V onafhankelijke uniforme verdelingen hebben op (, 1), en laat X = min(u, V ), Y = max(u, V ). Wat is E[Y X = x]? 2

Antwoorden: 1. (a) De Poisson verdeling met parameter 3 P(POI(3) = ) = e 3 (b) De Binomiale verdeling met parameters n = 1, en p = 3 1. (5pt) Var ( BIN(1, 3 1 )) 9997 = np(1 p) = 3 1 (c) We gebruiken de centrale limiet stelling. Dit zowel mogelijk met het model bij (a) als bij (b). Bij het model bij (a) gebruiken we dat, met Y het aantal gevallen flessen in een maand, 2 Y = X i, i=1 met X i Poisson met parameter 3. Voor het beste antwoord gebruiken we de continuïtietscorrectie (2pt). Omdat de verwachting en variantie van een Poisson verdeling met parameter λ gelijk beiden zijn aan λ (3pt), krijgen we P(Y 55) = P(Y 55.5) = P( Y 6 55.5 6 ) = Φ( 2.6).9953 3 3 2. Zij (X, Y ) het paar van random variabelen met gezamenlijke kansmassafunctie f(x, y) = x!(y x)! (x, y =, 1, 2,..., y x). (a) f X (x) = y f Y (y) = x f(x, y) = y=x f(x, y) = e 2 x!(y x)! = e 2 x! y x= z= 1 z! = e 1 x! x!(y x)! = e 2 2 y De verdeling van X is dus Poisson(1), en die van Y is Poisson(2) (4pt). (b) X en Y zijn afhankelijk, omdat f(2, 1) =, terwijl f X (2) = e 1 2, f Y (1) =, dus f(2, 1) f X (2)f Y (1) (4pt). Een ander correct argument is dat de support van f(x, y) geen Cartesisch product is. Er geldt dat, voor x, z, f(x, z) = P(X = x, Z = z) = P(X = x, Y = z + x) = f(x, z + x) = e 2 x!z! Omdat dit een product is van een functie van x en z, zijn X en Z onafhankelijk We krijgen meteen dat X en Z onafhankelijke Poisson(1) variabelen zijn. 3

(c) (5pt) E[XY ] = E[X(X + (Y X))] = E[X 2 ] + E[XZ] = E[X 2 ] + E[X][Z]. Omdat X en Z onafhankelijke Poisson(1) variabelen zijn, krijgen we dat E[XY ] = E[X 2 ] + E[X][Z] = 2 + 1 = 3. Voor de covariantie gebruiken we dat Cov(X, Y ) = E[XY ] E[X]E[Y ] = 3 1 2 = 1 3. De levensduur van een lamp is exponentieel met verwachte levensduur 1 jaar. Als een lamp kapot gaat, dan wordt deze vervangen met een nieuwe identieke lamp. (a) Laat X de levensduur zijn van de eerste lamp, en Y de levensduur van de tweede lamp, en S = X + Y. Dan is de dichtheid van S, voor s, gelijk aan = f X (x)f Y (s x)dx = zodat, gebruik makend van partiële integratie, P(S 1) = (b) Gebruik dat ds = f X S (x s) = f X,S(x, s) s se s ds = [se s ] 1 + = f X,Y (x, s x) e x e (s x) dx = se s (5pt), e s ds = e 1 +1 e 1 = 1 e 1 = f X(x)f Y (s x) Voor s = 2 is de conditionele verdeling van X dus Uniform op (, 2). 4. Beantwoord de volgende vragen: (a) 5 13 52 = 5 4 (4pt) en 5 13 39 38 37 36 52 51 5 49 48. (6pt). (b) Zij Y het totaal aantal ogen in 1 worpen, dan is 1 Y = X i, i=1 waarbij X i het aantal ogen in de i de worp is. Daarom is Voor de variantie berekenen we = e s se s = 1 s E[Y ] = 1E[X 1 ] = 35, Var(Y ) = 1Var(X 1 ) (5pt) E[X 2 1] = 1 6 (12 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 2 ) = 15 1 6 (3pt), zodat We concluderen dat Var(X 1 ) = E[X 2 1] E[X 1 ] 2 = 15 1 6 121 4 = 2 7 12. Var(Y ) = 1Var(X 1 ) = 25 5 6 (2pt). 4

(c) Zij p de kans dat de test een correcte uitslag geeft, en schrijf A voor de gebeurtenis dat de persoon ziek is, en B voor de gebeurtenis dat de persoon positief test. Dan is de kans dat een positief getest persoon daadwerkelijk ziek is gelijk aan P(A B) = P(A B) P(B) = P(B A)P(A) P(B A)P(A) + P(B A c )P(A c ) Volgens de gegevens in de vraag geldt dat P(B A) = p, P(B A c ) = 1 p, P(A) =.1 en P(A c ) =.999. Invullen geeft dat P(A B) = p.1 p.1 + (1 p).999 = Als we willen dat deze kans tenminste 95% is, dan moet dus p 999 998p.95, of wel p.95(999 998p), p 999 998p. zodat p.99994718. De test moet dus erg nauwkeurig zijn! (5pt voor conclusie) (d) Het verwachte gewicht van 1 mensen is 7 kilo, de variantie van het gewicht van 1 mensen is 1 1 = 1 kilo 2 De kans dat de personen in de lift samen meer dan 75 kilo wegen is 1 Φ( 75 7 1 ) = 1 Φ(1.581) 1.9429 =.571. (5pt) (e) Laat X een exponentiële verdeling hebben met parameter 1, en schrijven Y = X. We berekenen dat, voor y Daarom is, voor y, F Y (y) = P(Y y) = P( X y) = F X (y 2 ) = 1 e y2 en f Y (y) = voor y <. (5pt) f Y (y) = F Y (y) = 2ye y2, (f) (1pt) Laat U en V onafhankelijke uniforme verdelingen hebben op (, 1), en laat X = min(u, V ), Y = max(u, V ). Dan geldt dat Daarom is Er geldt ook dat F U,V (u, v) = uv. P(x X Y y) = P(x U, V y) = (y x) 2. P(x X Y y) = P(Y y) P(X x, Y y) = F Y (y) F X,Y (x, y), zodat, voor x y 1, f X,Y (x, y) = P(x X Y y) = 2. x y Verder geldt dat F X (x) = 1 P(X x) = 1 (1 x) 2, zodat f X (x) = 2(1 x). We concluderen dat, voor x y 1, f Y X (y x) = 2 2(1 x) = 1 1 x, en dus E[Y X = x] = yf Y X (y x)dy = x y 1 x dy = 1 + x. 2 5