background image

 

1

Jednowymiarowa zmienna losowa 

 
Zadanie 1 
Zmienna losowa przyjmuje wartości –1, 0, 1 z prawdopodobieństwami równymi, odpowiednio, ¼, ½ i 
¼ . Należy: 
a)

 

Obliczyć wartość oczekiwaną i wariancję tej zmiennej 

b)

 

Zdefiniować i przedstawić graficznie dystrybuantę zmiennej. 

 
Zadanie 2 
Mając daną dystrybuantę rozkładu zmiennej losowej X: 
 
 
            F(x)= 
 
        
     wyznacz: 
a)

 

moment zwykły rzędu pierwszego zmiennej X 

b)

 

P(X≤0,5), P(0,5≤X≤5), P(X≥1), P(X>0,5). 

c)

 

Narysuj wykres funkcji prawdopodobieństwa i dystrybuantę. 

 
Zadanie 3 
Funkcję  prawdopodobieństwa  zmiennej  losowej  opisują  następujące  wartości  P(-4)=0,1,  P(-2)=0,2, 
P(0)=0,5, P(1)=0,1 i P(4)=0,1.  

a)

 

Przedstaw rozkład prawdopodobieństwa zmiennej losowej Y=2X + 1.  

b)

 

Czy  przekształcenie  matematyczne  zmiennej  X  w  zmienną  Y  zgodnie  z  powyższą  regułą 
zmienia  wartości  dwóch  podstawowych  parametrów  rozkładu,  tj.  wartość  oczekiwaną  i 
wariancję  zmiennej  Y  w  stosunku  do  wartości  parametrów  zmiennej  X.  Udowodnij 
odpowiedź. 

 
Zadanie 4 
Zmienna losowa X ma rozkład: 

x

-1 

P(x

i

0,1 

0,4 

0,2 

  0,3 

a) Wyznaczyć funkcję prawdopodobieństwa, wartość oczekiwaną i wariancję zmiennej Y=X

2

+1 

b) Wyznaczyć funkcję prawdopodobieństwa, wartość oczekiwaną i wariancję zmiennej Z=3X+1 
 
Zadanie 5 
Z wcześniejszych badań jakości produkcji wynika, że 20 partii produkcji na 100 nie spełnia przyjętych 
norm i zostaje odrzucona. Jakie jest prawdopodobieństwo, że kontrola odrzuci 2 partie żarówek z 10 
zbadanych? 
 
Zadanie 6 
Prawdopodobieństwo,  że  sprzęt  zakupiony  w  pewnym  sklepie  AGD  nie  trafi  w  ustalonym  terminie 
pod wskazany adres  wynosi 0,25. Ekipa transportowa ma dowieźć 6 lodówek do nowych właścicieli. 
Obliczyć 
a)

 

jaka jest oczekiwana liczba lodówek dostarczonych w terminie na wskazany adres? 

b)

 

prawdopodobieństwo, że wszystkie lodówki trafią pod wskazany adres, 

c)

 

prawdopodobieństwo, że będą 2 pomyłki, 

d)

 

prawdopodobieństwo, że będą co najmniej 3 pomyłki. 

Jakie założenia należy przyjąć w rozwiązaniu zadania? 
 
Zadanie 7 
Czas świecenia żarówki ma rozkład normalny z parametrami  

µ

= 2000 godz. oraz 

σ 

200 godz.  Jakie jest prawdopodobieństwo, że żarówka będzie świecić: 

a)

 

od 1800 do 2200  godzin? 

0      dla    x<0,5 
1/3   dla    0,5≤x<1 
2/3    dla    1≤x<5 
 1      dla        x≥5 
 

background image

 

2

b)

 

mniej niż 1600 godzin? 

c)

 

więcej niż 2600 godzin ? 

d)

 

dokładnie 2100 godzin? 

e)

 

Dla jakiej wartości czasu świecenia żarówki dystrybuanta w badanym rozkładzie przyjmuje 
wartość 0,25? Proszę zinterpretować tę wielkość. 

 
Zadanie 8 
Waga  kotów  dachowców jest  zmienną  losową  (X)  o  rozkładzie  normalnym  ze  średnią  równą  3  kg  i 
odchyleniu  standardowym  równym  0,5  kg.  Waga  psów  podwórkowych  jest  zmienną  losową  (Y)  o 
rozkładzie normalnym N(6 kg; 1 kg). Co jest bardziej prawdopodobnbne: że waga losowo wybranego 
kota będzie większa niż 2,5 kg, czy znalezienie psa, który będzie ważył więcej niż 7,5 kg. Zaznaczyć 
wyniki na wykresie funkcji gęstości przed i po standaryzacji. 
 
Zadanie 9 
Zakładając, że czas oczekiwania w kolejce do banku na SGH ma rozkład normalny N(15, 5), określić, 
jakie jest prawdopodobieństwo, że będzie się stało w kolejce: 
a)

 

w czasie nie dłuższym niż 10 min? 

b)

 

w czasie krótszym niż 18 min ale dłuższym niż 12 min? 

c)

 

jaki procent klientów będzie oczekiwał w kolejce w czasie nie krótszym niż 18 min? 

Wyniki proszę zilustrować graficznie. 
 
Zadanie 60 
Janek  biega  ze  średnią  prędkością  6  km.  na  godz.  z  odchyleniem  standardowym  wyników  2  godz., 
rzuca młotem zaś, średnio na 30 m, z odchyleniem standardowym 15 m. Dziś Janek przebiegł dystans 
z  prędkością  7  km  na  godz.  i  rzucił  młotem  na  32  m.  Jeśli  przyjąć,  że  wyniki  sportowe  Janka  mają 
rozkład normalny, to: 
a)

 

Jaki procent wyników Janka w bieganiu jest gorszych od dzisiejszego?  

b)

 

Jaki procent wyników w rzucie młotem jest lepszych od dzisiejszego? 

c)

 

Jakie wyniki Janka należą do 5% najlepszych w bieganiu? 

d)

 

Jakie wyniki Janka należą do 10% najgorszych w rzucie młotem? 

 
Zadanie 11 
Średnia waga produktu wynosi 21 kg a odchylenie standardowe 1 kg. Zakładając, że waga ma rozkład 
normalny obliczyć prawdopodobieństwo, że: 
a)

 

losowo wybrany produkt waży nie mniej niż 21,2 kg, 

b)

 

losowo wybrany produkt waży więcej niż 20 kg. 

 
Zadanie 12 
Pewna  zmienna  losowa  z  wartością  oczekiwaną  5  i  wariancją  4  ma  rozkład  normalny.  Obliczyć 
prawdopodobieństwo, że ta zmienna losowa przyjmie wartość ujemną. 
 
Zadanie 13 
Określić  odchylenie  standardowe  przyrządu  pomiarowego,  o  którym  wiadomo,  że  z 
prawdopodobieństwem  0,95  daje  błąd  nieprzekraczający  3  jednostek.  Zakłada  się  ,że  rozkład  błędu 
pomiaru jest normalny z wartością oczekiwaną równą zero. 
 

Zadanie 14

 

Zmienna losowa X ma rozkład N(m, 30). Znaleźć m wiedząc, że P( X < 80 ) = 0,6915. 

 

Zadanie 15 
Czas spóźnień studentów na zajęcia jest zmienną losową o rozkładzie normalnym o wariancji 0,25.  
a)

 

Jakie jest średni czas spóźnienia jeśli co piąte spóźnienie było krótsze od 2 min.?  

b)

 

Jak często studenci spóźniają się o dłużej niż średni czas spóźnienia? 

 
 

background image

 

3

Zadanie 16 
Zmienna losowa X ma rozkład normalny N(5; 1,5). Obliczyć: 
a)

 

P(m-

σ

 < X < m+

σ

b)

 

P(m-2

σ

 < X < m+2

σ

c)

 

P(m-3

σ

 < X < m+3

σ

 
Zadanie 17 
Dane  są  następujące  zmienne  losowe:  X

  N(2;1),  Y

  N(5;2),  Z

  N(3;0,5),  U

  N(1;0).  Obliczyć 

P(X+Y+Z+U > 12). 
 
Zadanie 18 
Zmienna losowa t ma rozkład t-Studenta o 5 stopniach swobody. Obliczyć: 
a)

 

P( | t| < 1,48) 

b)

 

P( t < 2,5 ) 

c)

 

P( t > 4,0 ) 

 
Zadanie 19 
Zmienna losowa 

χ

2

 ma rozkład chi-kwadrat o 10 stopniach swobody. Obliczyć: 

a)

 

P (

χ

2

 >18,3) 

b)

 

P (3,9 < 

χ

2

 < 18,3) 

 
Dodatkowe zadania do rozwiązania w domu: 
Zbiór zadań: 1.1.1 -1.1.8, 1.1.11, 1.1.13, 1.1.17, 1.1.21, 1.2.1, 1.2.9 - 1.2.20, 1.2.26 – 1.2.29.