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

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.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

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

Set 2 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Kansrekening en statistiek wi2105in deel I 29 januari 2010, uur

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Tentamen Voortgezette Kansrekening (WB006C)

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

Set 1 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

Kansrekening en stochastische processen 2DE18

Radboud Universiteit Nijmegen Heyendaalse weg 135

Kansrekening en statistiek WI2105IN deel I 4 november 2011, uur

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

Tentamen Kansrekening (NB004B)

Hoofdstuk 4: Aanvullende Begrippen (Extra Oefeningen)

Gezamenlijke kansverdeling van twee stochasten

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

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

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

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

Tentamen Inleiding Kansrekening 11 augustus 2011, uur

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

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

Tentamen Inleiding Kansrekening wi juni 2010, uur

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

Kansrekening en stochastische processen 2DE18

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

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

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

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

module SC 12 Inleiding Risicotheorie donderdag 7 november uur

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

Tentamen Kansrekening en Statistiek MST 14 januari 2016, uur

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 2. Basisbegrippen. Theoretische kansverdelingen

Handout limietstellingen Kansrekening 2WS20

Handout limietstellingen Kansrekening 2WS20

Kansrekening en stochastische processen 2S610

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

Kansrekening en Statistiek

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

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

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

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

UitwerkingenOefenQuiz Kansrekening 2009

Kansrekening en Statistiek

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

Kansrekening en Statistiek

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

FOR DUTCH STUDENTS! ENGLISH VERSION NEXT PAGES. Tentamen Inleiding Kansrekening 1 27 maart 2013

Kansrekening en Statistiek

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

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

uitwerkingen OefenTentamen kansrekening 2007

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

Kansrekening en Statistiek

Tentamen Kansrekening en statistiek wi2105in 25 juni 2007, uur

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

Model: Er is één bediende en de capaciteit van de wachtrij is onbegrensd. 1/19. 1 ) = σ 2 + τ 2 = s 2.

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

Technische Universiteit Delft Tentamen Calculus TI1106M - Uitwerkingen. 2. Geef berekeningen en beargumenteer je antwoorden.

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

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

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

KANSREKENEN EN VERDELINGEN REEKS 1

Deeltentamen 2 Algemene Statistiek Vrije Universiteit 18 december 2013

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

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 1: Kansrekening

Wiskundige Analyse II

Technische Universiteit Delft. ANTWOORDEN van Tentamen Gewone differentiaalvergelijkingen, TW2030 Vrijdag 30 januari 2015,

== Tentamen Analyse 1 == Maandag 12 januari 2009, u

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

Voorbeeld 1: kansverdeling discrete stochast discrete kansverdeling

De enveloppenparadox

en-splitsingen: een aantal alternatieven worden parallel toegepast, of-splitsingen: van een aantal alternatieven wordt er één toegepast,

Kansrekening en Statistiek

Medische Statistiek Kansrekening

Kansrekening en Statistiek

Set 3 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20)

WI1708TH Analyse 2. College 1 10 november Challenge the future

Kansrekening en Statistiek

Formules uit de cursus Waarschijnlijkheidsrekenen en statistiek

Kansrekening en Statistiek

Functies van één veranderlijke

Stochastiek 2. Inleiding in de Mathematische Statistiek 1/19

Kansrekening en Statistiek

TRILLINGEN EN GOLVEN HANDOUT FOURIER

Analyse I. 1ste Bachelor Ingenieurswetenschappen Academiejaar ste semester 10 januari 2008

Biofysische Scheikunde: Statistische Mechanica

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

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Kanstheorie, -rekenen en bekende verdelingen

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

META-kaart vwo5 wiskunde A - domein Afgeleide functies

Toegepaste Wiskunde 2: Het Kalman-filter

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

De Wachttijd-paradox

Transcriptie:

Technische Universiteit Eindhoven Faculteit Wiskunde en Informatica Set 3 Inleveropgaven Kansrekening (2WS2) 23-24 Opgaven met sterretjes zijn lastiger dan opgaven zonder sterretje.. Voetbalplaatjes. Bij een supermarkt worden voetbalplaatjes uitgedeeld. Een jongen wil alle plaatjes van zijn favoriete eredivisieclub hebben. Er zijn plaatjes per club en 8 clubs. De kaartjes worden per stuk weggegeven. (a) ( punten) Hoeveel plaatjes moet hij, in verwachting, verzamelen wil hij alle plaatjes van zijn favoriete club compleet hebben? Wat is de variantie van het aantal kaartjes dat hij moet verzamelen? Geef zowel een exact getal als een numerieke benadering. (b) ( punten) Wat is de moment genererende functie van het aantal plaatjes dat hij moet verzamelen voor hij alle plaatjes van zijn favoriete club compleet heeft? (c) ( punten) Stel, de jongen heeft een broer. De broer is supporter van een andere club. Ze delen hun verzameling samen (hoe maakt voor deze vraag niet uit). Hoeveel plaatjes moeten zij samen, in verwachting, verzamelen willen zij beiden alle plaatjes van hun favoriete clubs compleet hebben? Geef zowel een exact getal als een numerieke benadering. (d) ( punten) Als de jongen supporter is van dezelfde club als zijn broer, moet hij dan, in verwachting, meer of minder plaatjes verzamelen voor zij beiden alle plaatjes van hun favoriete club compleet hebben? Motiveer je antwoord! 2. Stel dat (X, Y ) gezamenlijke kansdichtheid f X,Y hebben die gegeven wordt door { 2e x y voor y x <, f X,Y (x, y) = anders. (a) ( punten) Bereken de (gezamenlijke) moment genererende functie van X en Y. Bereken ook de moment genererende functie van X en Y alleen, en identificeer de marginale verdelingen van X en Y. (b) ( punten) Wat is P(X > 2Y )? 3. Geef een gemotiveerd antwoord op de volgende vragen: (a) ( punten) Bereken E[X k ] voor alle k N als de moment genererende functie van X gegeven wordt door M X (t) = /( t 2 ). (b) ( punten) Van welke stochast X is M X (t) = /( t 2 ) de moment genererende functie? (c) ( punten) U is Unif[, ] verdeeld en E is exponentieel met verwachting, ofwel, de dichtheid van E is e x voor x en anders. Wat is de dichtheid van U + E als U en E onafhankelijk zijn? (d) ( punten) X is een random variabele met dichtheid f(x) = 5x 6 voor x en f(x) = anders. Bereken E[X 5/6 ] door de dichtheid van X 5/6 te berekenen en de definitie van de verwachtingswaarde te gebruiken. Bereken E[X 5/6 ] vervolgens door de wet van de bewusteloze statisticus te gebruiken.

2 Antwoorden en puntentelling Het maximaal aantal te behalen punten is, verdeeld zoals onder aangegeven. Cijfer krijg je door te delen door. De antwoorden moeten helder uitgelegd zijn, met het noemen van de gebruikte resultaten. Bij de antwoorden is duidelijk aangegeven voor welk deelresultaat je hoeveel punten krijgt.. Voetbalplaatjes. Bij een supermarkt worden voetbalplaatjes uitgedeeld. Een jongen wil alle plaatjes van zijn favoriete eredivisieclub hebben. Er zijn plaatjes per club en 8 clubs. De kaartjes worden per stuk weggegeven. (a) Hoeveel plaatjes moet hij, in verwachting, verzamelen wil hij alle plaatjes van zijn favoriete club compleet hebben? Het aantal plaatjes tot hij het eerste plaatje van zijn club krijgt is geometrisch met succeskans /( 8) = /8. Het aantal plaatjes extra tot hij zijn tweede plaatje van zijn club krijgt is geometrisch met succeskans /( 8), etc. Voor een geometrische verdeling Y met succeskans p is E[Y ] = /p, Var(Y ) = ( p)/p 2. Dus, met X het totaal aantal plaatjes, geldt dat X = X + + X, waarbij X i geometrisch is met parameter ( i + )/( 8), onafhankelijk van elkaar. (5pt) Hieruit berekenen we (5pt) E[X] = E[X ] + + E[X ] = 8 en, vanwege de onafhankelijkheid van X,..., X, + 8 + + 8 = 837 4 597.936, Var(X) = Var(X )+ +Var(X ) = Beide kun je numeriek uitrekenen. ( 8)2 2 8 8)2 +( 2 8 8)2 8 + +( 2 = 237 39 (b) Wat is de moment genererende functie van het aantal plaatjes dat hij moet verzamelen voor hij alle plaatjes van zijn favoriete club compleet heeft? X = X + + X, waarbij X i geometrisch is met succeskans p i = ( i + )/( 8), onafhankelijk van elkaar. Merk op dat M Xi (t) = p i e t /( ( p i )e t ). Dus (pt) M X (t) = i= M Xi (t) = i= i+ 8 et i+. 8 et (c) Stel, de jongen heeft een broer. De broer is supporter van een ander team. Hoeveel plaatjes moeten zij samen, in verwachting, verzamelen willen zij beiden alle plaatjes van hun favoriete clubs compleet hebben? Noem het aantal Y. Dan is Y = Y + + Y 22, met Y i geometrisch met parameter (22 i + )/( 8). (5pt) Er geldt dus dat (5pt) E[Y ] = 8 22 + 8 2 + + 8 = 7838773 23544 73, 78.

3 (d) Als de jongen supporter is van een dezelfde club als zijn broer, moet hij dan, in verwachting, meer of minder plaatjes verzamelen voor zij beiden alle plaatjes van hun favoriete club compleet hebben? Motiveer je antwoord! Ze moeten in verwachting meer plaatjes verzamelen als ze beiden supporter zijn van hetzelfde team. Immers, noem X i en Y i het aantal kaartjes dat de jongens moeten krijgen tussen het ide en (i + )ste verschillende gewilde voetbalplaatje, waarbij X i de situatie bekijkt waarin de broers supporter zijn van een verschillend team en Y i de situatie bekijkt waarin de broers supporter zijn van hetzelfde team. Dan zijn zowel X i en Y i geometrisch verdeeld, waarbij X i succeskans (22 i + )/(8 ) heeft, en die van Y i afhangt van welke kaartjes de broers al hebben gekregen. De succeskans van Y i is echter altijd maximaal (22 i + )/(8 ), en voor i =,..., is deze zelfs strict kleiner. 2. Stel dat (X, Y ) gezamenlijke kansdichtheid f X,Y hebben die gegeven wordt door { 2e x y voor y x <, f X,Y (x, y) = anders. (a) ( punten) Bereken de (gezamenlijke) moment genererende functie van X en Y. Bereken ook de moment genererende functie van X en Y alleen, en identificeer de marginale verdelingen van X en Y. We rekenen uit, met de wet van de bewusteloze statisticus, (2pt) M X,Y (t, s) = E[e tx+sy ] = Invullen geeft, mist t < en t + 2 < 2, (3pt) M X,Y (t, s) = y e tx+sy 2e x y dxdy = 2 t e tx+sy f X,Y (x, y)dxdy. e (t+s)y 2e 2y dxdy = 2 t 2 t s. Dit geeft dat M X (t) = M X,Y (t, ) = 2/[( t)(2 t)] voor t < en M Y (s) = M X,Y (, s) = 2/(2 s) voor s < 2. (2pt) X heeft dus dezelfde verdeling als E + E 2, waarbij E en E 2 onafhankelijke exponentiële random variabelen zijn met parameters en 2, en Y is exponentieel met parameter 2. (3pt) (b) ( punten) Wat is P(X > 2Y )? We rekenen uit (5pt) P(X > 2Y ) = 2y f X,Y (x, y)dxdy = 2y 2e x y dxdy. Dat geeft (5pt) P(X > 2Y ) = 2e 3y dy = 2/3. 3. (a) ( punten) Bereken E[X k ] voor alle k N als de moment genererende functie van X gegeven wordt door M X (t) = /( t 2 ).

4 We expanderen (2pt) M X (t) = /( t 2 ) = t 2k. De coefficienten voor t n in deze machtreeks zijn gelijk aan E[X n ]/n!. (3pt) Dit betekent dat E[X n ] = voor n oneven (2pt), en E[X n ] = (n/2)! voor n even. (3pt) (b) ( punten) Van welke stochast X is M X (t) = /( t 2 ) de moment genererende functie? We herschrijven (2pt) k= M X (t) = t + t. De functie /( t) is de moment genererende functie van E, waarbij E een exponentiele random variabele is met parameter. (2pt) De functie /( + t) is de moment genererende functie van E 2, waarbij E 2 een exponentiele random variabele met parameter : (3pt) M E2 (t) = E[e te 2 ] = e tx f E2 (x)dx = e tx e x dx = /( + t). M X (t) is dus de moment genererende functie van de random variabele E E 2, waarbij E en E 2 onafhankelijke exponentiele stochasten zijn. Dus, X heeft dezelfde verdeling als E E 2. (3pt) (c) U is Unif[, ] verdeeld en E is exponentieel met verwachting, ofwel, de dichtheid van E is e x voor x en anders. Wat is de dichtheid van U + E als U en E onafhankelijk zijn? De dichtheid van X = U + E is, voor x, (5pt) f X (x) = omdat x u voor x. Voor x [, ], (5pt) f X (x) = f U (u)f E (x u)du = f U (u)f E (x u)du = x e (x u) du = e (x ) e x, e (x u) du = e (x ). (d) (totaal punten) X is een random variabele met dichtheid f(x) = 5x 6 voor x en f(x) = anders. Bereken E[X 5/6 ] door de dichtheid van X 5/6 te berekenen en de definitie van de verwachtingswaarde te gebruiken. Bereken E[X 5/6 ] vervolgens door de wet van de bewusteloze statisticus te gebruiken. De verdelingsfunctie van X is, voor x, (2pt) F X (x) = x f(y)dy = x De verdelingsfunctie van Y = X 5/6 is dus, voor y, (2pt) 5y 6 dy = x 5. F Y (y) = P(Y y) = P(X 5/6 y) = P(X y 6/5 ) = y 6, en de dichtheid van Y is f Y (y) = F Y (y) = 6y 7.

5 De verwachting van Y = X 5/6 is dus (2pt) yf Y (y)dy = y6y 7 dy = 6 Vanwege de wet van de bewusteloze statisticus geldt (2pt) We rekenen nu uit dat (2pt) Gelukkig zijn deze inderdaad gelijk! x 5/6 5x 6 dx = 5 x 5/6 f(x)dx. y 6 dy = 6/5. x 3/6 dx = 5[ 6 25 x 25/6 ] = 6/5.