Egzamin 2010/2011

rok 2010/2011

Zadanie 5: Dana jest gęstość prawdopodobieństwa zmiennej losowej X typu ciągłego f(x)= 0

x ≤ −1

1 + x

−1 < x ≤ 0

1 − x

0 < x < 1

0

x ≥ 1

Obliczyć: a) P(|X| ≥ ½) b) wartość oczekiwaną EX, c) wariancję D2X,

d) wyznaczyć dystrybuantę zmiennej losowej X.

Rozwiązanie:

1

−1

∞

−1

a) P(|X| ≥ 1/2)= P(xє[ 1 ;∞))+P(xє(-∞;- 1 ])= ∫(1− x) d x +

2

∫0 d x + ∫ 0 d x +

=

2

2

1

∫ (1+ x) d x

1

− ∞

2

−1

= (x- x 2 )|11/2 +(x+ x 2 ) |-1/2-1= 1 -0.5 - (0.5-0.125) + (-0.5+0.125)- (-1+0.5) = 0.25

2

2

∞

0

1

b) EX= ∫

x 2

x 2

x * f ( x ) d x = ∫ x*(1+ x) d x+∫ x *(1− x) d x = ( + x 3) |0-1 + ( - x 3) |10=

− ∞

−1

0

2

3

2

3

= 0 – (1/2-1/3) + 1/2-1/3 – 0 = 0

∞

−1

0

1

∞

c)D2X= ∫ ( x− E X )2 * f ( x) d x = ∫ x 2 * 0 d x + ∫ x 2(1+ x) d x + ∫ x 2(1− x) d x + ∫ x 2 * 0 d x =(

− ∞

− ∞

−1

0

1

x 3 + x 4 )|0

1

-1 + ( x 3 - x 4 )|10= 1 - 1 + 1 −

= 1

3

4

3

4

3 4

3

4

6

d)F’(x)=f(x)

x

F(x)= ∫ 0 d t =0 dla x≤-1

− ∞

−1

x

F(x)= ∫ 0 d t + ∫

t 2

(1

1

+ t ) d t=( t+ ) )|x-1= x+ x 2 + dla xє(-1;0]

2

2 2

− ∞

−1

−1

0

x

F(x)= ∫

t 2

0 d t + ∫

0

(1+ t ) d t+∫(1− t ) d t=( t+ )∣ -1 + (t- t 2 )|x0= 1 +x- x 2 dla xє(0;1]

2

2

2

2

− ∞

−1

0

−1

0

1

x

F(x)= ∫

1

1

0 d t + ∫(1+ t ) d t+∫(1− t ) d t +∫0 d t=0+1− +1− +0=1 dla x>1

2

2

− ∞

−1

0

1

Odpowiedź:

a) P(|X| ≥ ½) = 0.25

b) EX = 0

c) D2X = 1/6

d) F(x)= 0

dla x≤-1

x+ x 2 1

+

dla xє(-1;0]

2 2

1 +x- x 2

dla xє(0;1]

Autor: Marcin Puścizna grupa 9

2

2

1

dla x>1

29.01.2014