3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy

Hasonló dokumentumok
1. Hányféle sorrendben vonulhat ki a pályára egy focimeccsen a tizenegy kezdő játékos?

Valószín ségszámítás és statisztika

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

1. Hányféle sorrendben vonulhat ki a pályára egy focimeccsen a tizenegy kezdő játékos?

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás)

2. A ξ valószín ségi változó eloszlásfüggvénye a következ : x 4 81 F (x) = x 4 ha 3 < x 0 különben

36 0,3. Mo.: 36 0,19. Mo.: 36 0,14. Mo.: 32 = 0, = 0, = 0, Mo.: 32 = 0,25

Backhausz Ágnes 1. Bevezetés A valószínűség elemi tulajdonságai... 5

Tartalomjegyzék Szitaformulák Példák a szitaformulára Mintavételezés Bayes-tétel... 17

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 6. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása A csoport

Készítette: Fegyverneki Sándor

Elméleti összefoglaló a Valószín ségszámítás kurzushoz

Gyakorló feladatok valószínűségszámításból végeredményekkel. a megoldásra ajánlott feladatokat jelöli, a nehezebb feladatokat jelöli

4. Az A és B események egymást kizáró eseményeknek vagy idegen (diszjunkt)eseményeknek nevezzük, ha AB=O

A valószínűségszámítás elemei

a megoldásra ajánlott feladatokat jelöli, a nehezebb feladatokat jelöli

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Valószín ségszámítás és statisztika

Gyakorló feladatok a 2. dolgozathoz

3. gyakorlat. 1. Független események. Matematika A4 Vetier András kurzusa február 27.

Feladatok 2. zh-ra. 1. Eseményalgebra április Feladat. Az A és B eseményekr l tudjuk, hogy P (A) = 0, 6, P (B) = 0, 7 és

Gyakorló feladatok. Az alábbi feladatokon kívül a félév szemináriumi anyagát is nézzék át. Jó munkát! Gaál László

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

Megoldások. ξ jelölje az első meghibásodásig eltelt időt. Akkor ξ N(6, 4; 2, 3) normális eloszlású P (ξ

Valószínűségi változók. Várható érték és szórás

Gazdasági matematika II. Tantárgyi útmutató

4. A negatív binomiális eloszlás

TANTÁRGYI PROGRAM Matematikai alapok II. útmutató

3. Egy fiókban 10 egyforma pár kesztyű van. Találomra kiveszünk négy darabot.

A valószínűségszámítás elemei

3. gyakorlat. 1. További feladatok feltételes valószínűségekkel. 2. Független események

1. A kísérlet naiv fogalma. melyek közül a kísérlet minden végrehajtásakor pontosan egy következik be.

A következő feladat célja az, hogy egyszerű módon konstruáljunk Poisson folyamatokat.

AGRÁRMÉRNÖK SZAK Alkalmazott matematika, II. félév Összefoglaló feladatok A síkban 16 db általános helyzetű pont hány egyenest határoz meg?

Statisztika 1. zárthelyi dolgozat március 21.

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat, megoldással,

Tananyag: Kiss Béla - Krebsz Anna: Lineáris algebra, többváltozós függvények, valószínűségszámítás,

(Independence, dependence, random variables)

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

TANTÁRGYI PROGRAM Matematikai alapok 2. útmutató

VALÓSZÍNŰSÉG, STATISZTIKA TANÍTÁSA

Elméleti összefoglaló a Sztochasztika alapjai kurzushoz

1. Kombinatorikai bevezetés

Statisztika - bevezetés Méréselmélet PE MIK MI_BSc VI_BSc 1

Biomatematika 2 Orvosi biometria

Matematika B4 II. gyakorlat

NEVEZETES FOLYTONOS ELOSZLÁSOK

Gazdasági matematika II. tanmenet

Matematika III. 3. A valószínűségszámítás elemei Prof. Dr. Závoti, József

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Prof. Dr. Závoti József. Matematika III. 3. MA3-3 modul. A valószínűségszámítás elemei

2. A ξ valószín ségi változó s r ségfüggvénye a következ : c f(x) =

Klasszikus valószínűségszámítás

x, x R, x rögzített esetén esemény. : ( ) x Valószínűségi Változó: Feltételes valószínűség: Teljes valószínűség Tétele: Bayes Tétel:

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 0. és 1. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Matematika III. 5. Nevezetes valószínűség-eloszlások Prof. Dr. Závoti, József

Valószín ségszámítás gyakorlat Földtudomány BsC

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Tantárgy kódja Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 4 Összóraszám (elm+gyak) 2+2

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Biomatematika 8. Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar. Fodor János

Matematikai statisztika I. témakör: Valószínűségszámítási ismétlés

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 3. és 4. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Valószín ségszámítás. Survey statisztika mesterszak és földtudomány alapszak Backhausz Ágnes 2018/2019.

Matematika III. 4. A valószínűségi változó és jellemzői Prof. Dr. Závoti, József

Villamosmérnök A4 4. gyakorlat ( ) Várható érték, szórás, módusz

6. Buffon problémája: egy egységnyi hosszú tűt véletlenszerűen ledobunk a síkra, ahol a szomszédaiktól

Az egyenes egyenlete: 2 pont. Az összevont alak: 1 pont. Melyik ábrán látható e függvény grafikonjának egy részlete?

1. Oldja meg a z 3 (5 + 3j) (8 + 2j) 2. Adottak az A(1,4,3), B(3,1, 1), C( 5,2,4) pontok a térben.

Matematika A4 I. gyakorlat megoldás

Valószínűségszámítás 2. rész Nevezetes diszkrét eloszlások GYAKORLÓ FELADATOK

1. gyakorlat. 1. Minek van nagyobb esélye? Annak, hogy egy szabályos kockát háromszor feldobva az eredmény 11, vagy annak, hogy az eredmény 12?

Nevezetes diszkre t eloszlá sok

Programtervezı matematikus szak II. évfolyam Valószínőségszámítás 1. feladatsor

Házi feladatok. Valószín ségszámítás és statisztika programtervez informatikusoknak, 2015 sz

Nagy számok törvényei Statisztikai mintavétel Várható érték becslése. Dr. Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Prof. Dr. Závoti József. Matematika III. 4. MA3-4 modul. A valószínűségi változó és jellemzői

Közlemény. Biostatisztika és informatika alapjai. Alapsokaság és minta

Villamosmérnök A4 11. hét Kétdimenziós normális eloszlás, cht - Megoldások

1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

Legfontosabb bizonyítandó tételek

Néhány kockadobással kapcsolatos feladat 1 P 6

Megoldások MATEMATIKA II. VIZSGA (VK) NBT. NG. NMH. SZAKOS HALLGATÓK RÉSZÉRE (Kérjük, hogy a megfelelő szakot jelölje be!

Feladatok és megoldások a 13. hétre

Biometria, haladó biostatisztika EA+GY biometub17vm Szerda 8:00-9:00, 9:00-11:00 Déli Tömb 0-804, Lóczy Lajos terem

Negyedik A4 gyakorlat rövid megoldási útmutató

i p i p 0 p 1 p 2... i p i

A sztochasztika alapjai. Szorgalmi feladatok tavaszi szemeszter

Mi az adat? Az adat elemi ismeret. Az adatokból információkat

Normális eloszlás paramétereire vonatkozó próbák

Valószínűségszámítás összefoglaló

Feladatok és megoldások az 1. sorozat Építőkari Matematika A3

2. Egy mértani sorozat második tagja 6, harmadik tagja 18. Adja meg a sorozat ötödik tagját!

Feladatok és megoldások a 8. hétre Építőkari Matematika A3

egyetemi jegyzet Meskó Balázs

1. elõadás: A valószínûség fogalma, kombinatorikai alapismeretek. (emlékeztetõ)

3. Egy szabályos dobókockát kétszer feldobva mennyi annak a valószínűsége, hogy a dobott számok különbségének abszolutértéke nagyobb mint 4?

Átírás:

Valószínűségszámítás. zárthelyi dolgozat 009. október 5.. Egy osztályba 3-an járnak. Minden fizikaórán a a többi órától függetlenül a tanár kisorsol egy felelőt, véletlenszerűen, egyenletesen, azaz mindig mindenki egyforma valószínűséggel felel. Mennyi a valószínűsége, hogy karácsonyig mindenki legalább egyszer felel, ha karácsonyig 44 fizikaóra van? ( pont. Egy fiókban 0 egyforma pár kesztyű van. Kihúzunk közülük egyszerre, véletlenszerűen 5 darabot. a Mennyi a valószínűsége, hogy pontosan 3 darab jobbkezes kesztyűt húzunk? (5 pont b Mennyi a valószínűsége, hogy fel tudunk öltözni, azaz húzunk jobb és bal kézre való kesztyűt is? 3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy az első két dobás összege 7, B az az esemény, hogy a második két dobás összege 7, végül C az az esemény, hogy a második dobás. Igaz-e, hogy A, B és C teljesen függetlenek? ( pont 4. Egy zsákban két pénzérme van, melyek alakja megegyező. Az egyik szabályos, a másikkal azonban /3 a fej és /3 az írás dobásának valószínűsége. Véletlenszerűen kihúzunk egy érmét a zsákból, és dobunk vele 5-ször. a Mennyi a valószínűsége, hogy éppen 8-szor dobunk fejet? b Feltéve, hogy a 5 dobásból 8 fej, mennyi a valószínűsége, hogy a szabályos pénzérmét húztuk? 5. Megadjuk az X és Y valószínűségi változók együttes eloszlását: P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = 3 =, P (X =, Y = = P (X =, Y = =, P (X =, Y = 3 =. 4 Számítsuk ki X + Y várható értékét! (0 pont A megoldásokat indokolni kell, a végeredmény nem elegendő a teljes pontszámhoz. Az előadáson és gyakorlaton szerepelt állításokra, tételekre lehet hivatkozni, ezeket bizonyítani nem kell. A feladatokból összesen 0 pont szerezhető. Az elégséges érdemjegyhez ebből 0 pont szükséges. Aki a dolgozatot nem írja meg, vagy nem éri el az elégségest, a szorgalmi időszak utolsó hetében vagy a vizsgaidőszak első hetében pótolhatja a dolgozatot. Az eredmények elérhetők lesznek az ETR infosheet rovatában, a megoldások pedig itt: http://www.cs.elte.hu/~agnes/gyak

Valószínűségszámítás. zárthelyi dolgozat 009. október 5.. Egy osztályba 34-en járnak. Minden fizikaórán a a többi órától függetlenül a tanár kisorsol egy felelőt, véletlenszerűen, egyenletesen, azaz mindig mindenki egyforma valószínűséggel felel. Mennyi a valószínűsége, hogy karácsonyig mindenki legalább egyszer felel, ha karácsonyig 4 fizikaóra van? ( pont. Egy zsákban két pénzérme van, melyek alakja megegyező. Az egyik szabályos, a másikkal azonban /4 a fej és 3/4 az írás dobásának valószínűsége. Véletlenszerűen kihúzunk egy érmét a zsákból, és dobunk vele -szor. a Mennyi a valószínűsége, hogy éppen 8-szor dobunk fejet? b Feltéve, hogy a dobásból 8 fej, mennyi a valószínűsége, hogy a szabályos pénzérmét húztuk? 3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy az első két dobás összege 7, B az az esemény, hogy a második két dobás összege 7, végül C az az esemény, hogy a második dobás. Igaz-e, hogy A, B és C teljesen függetlenek? ( pont 4. Egy fiókban 0 egyforma pár kesztyű van. Kihúzunk közülük egyszerre, véletlenszerűen 5 darabot. a Mennyi a valószínűsége, hogy pontosan darab jobbkezes kesztyűt húzunk? (5 pont b Mennyi a valószínűsége, hogy fel tudunk öltözni, azaz húzunk jobb és bal kézre való kesztyűt is? 5. Megadjuk az X és Y valószínűségi változók együttes eloszlását: P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = 3 =, P (X =, Y = =, 4 P (X =, Y = =, P (X =, Y = 3 = Számítsuk ki X + Y várható értékét! (0 pont A megoldásokat indokolni kell, a végeredmény nem elegendő a teljes pontszámhoz. Az előadáson és gyakorlaton szerepelt állításokra, tételekre lehet hivatkozni, ezeket bizonyítani nem kell. A feladatokból összesen 0 pont szerezhető. Az elégséges érdemjegyhez ebből 0 pont szükséges. Aki a dolgozatot nem írja meg, vagy nem éri el az elégségest, a szorgalmi időszak utolsó hetében vagy a vizsgaidőszak első hetében pótolhatja a dolgozatot. Az eredmények elérhetők lesznek az ETR infosheet rovatában, a megoldások pedig itt: http://www.cs.elte.hu/~agnes/gyak

Valószínűségszámítás. zárthelyi dolgozat, megoldások 009. október 5.. Egy osztályba 3-an járnak. Minden fizikaórán a a többi órától függetlenül a tanár kisorsol egy felelőt, véletlenszerűen, egyenletesen, azaz mindig mindenki egyforma valószínűséggel felel. Mennyi a valószínűsége, hogy karácsonyig mindenki legalább egyszer felel, ha karácsonyig 44 fizikaóra van? ( pont Legyen A i az az esemény, hogy az i. tanuló nem felel karácsonyig (i =,,..., 3. Ekkor a következő esemény valószínűségét kell kiszámítanunk: 3 i= A komplementer valószínűségére és az {A i } eseményekre vonatkozó szitaformula alapján ez a következőképpen írható: 3 3 ( i+ S i = ( i+ i= i= A i. j <...<j i 3 P (A j A j... A ji. A j A j... A ji azt jelenti, hogy a j., j.,..., j i. tanulók nem felelnek. Összesen a 44 fizikaórán 3 44 féleképpen lehet feleltetni, és mivel minden órán a többitől függetlenül úgy sorsolnak, hogy mindenki egyforma valószínűséggel felel, ezek a feleltetések egyformán valószínűek. Ezért a valószínűséget kiszámíthatjuk úgy, hogy az olyan feleltetések számát, ahol a j., j.,..., j i. tanuló nem felel, elosztjuk az összes feleltetés számával. Ha i tanuló van kizárva, akkor 3 i tanuló közül lehet választani minden órán, így (3 i 44 -féle megfelelő feleltetés van. Ez nem függ attól, hogy melyik i tanulót zártuk ki, azaz a belső összeg minden tagja egyforma. A 3 index közül i darab különbözőt ( 3 i féleképpen választhatunk ki, ennyi tagja van a belső összegnek. Mindezeket összevetve kapjuk annak valószínűségét, hogy karácsonyig mindenki felel: 3 ( 3 (3 i 44 ( i+ = i 3 44 i= 3 i=0 ( i ( 3 i 44 3 i. 3. Egy fiókban 0 egyforma pár kesztyű van. Kihúzunk közülük egyszerre, véletlenszerűen, egyenletesen 5 darabot. a Mennyi a valószínűsége, hogy pontosan 3 darab jobbkezes kesztyűt húzunk? (5 pont b Mennyi a valószínűsége, hogy fel tudunk öltözni, azaz húzunk jobb és bal kézre való kesztyűt is? a Visszatevés nélkül húzunk, összesen 40 kesztyű van a fiókban, ezek közül 5-öt ( 40 5 - féleképpen választhatunk öt különbözőt, ennyiféle húzás van. (Egy húzás azt mondja meg, hogy melyik 5 kesztyűt húzzuk ki. Ezek egyformán valószínűek, mert véletlenszerűen, egyenletesen húzunk. Ezért számolhatunk úgy, hogy azon húzások számát, ahol pontosan 3 darab jobbkezes kesztyű van, elosztjuk az összes húzás számával. A 0 jobbkezes kesztyű közül három különbözőt ( 0 3 -féleképpen választhatunk ki. A 0 darab balkezes kesztyű közül darabot kell kiválasztani, ha 5-öt húzunk, és három jobbkezes. Ezt ( 0 -féleképpen tehetjük meg. Akárhogyan választottunk a jobbkezes kesztyűk közül, bárhogyan választhatunk a balkezesek közül, ezért szorzással kapjuk meg a lehetséges jó húzások számát. Ezeket összevetve, annak valószínűsége, hogy pontosan 3 darab jobbkezes kesztyűt húzunk: ( 0 3 0. 5

Hivatkozhatunk arra is, hogy a kihúzott kesztyűk száma hipergeometrikus eloszlású, 40, 0, és 5 paraméterekkel. b Az a részben leírtak szerint itt is számolhatunk úgy, hogy a megfelelő húzások számát osztjuk az összes lehetséges húzás számával. Nem tudunk felöltözni, ha csak jobbkezes, vagy csak balkezes kesztyűket húzunk. A 0 darab jobbkezes közül 5 különbözőt ( 0 5 -féleképpen lehet kiválasztani, ezért ennyi az olyan húzások száma, ahol csak jobbkezes kesztyűk vannak. Ugyanez elmondható a balkezesekre. Ezekből kapjuk annak valószínűségét, hogy fel tudunk öltözni: 5 0 5 0 0 5 5 = (. 5 5 3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy az első két dobás összege 7, B az az esemény, hogy a második két dobás összege 7, végül C az az esemény, hogy a második dobás. Igaz-e, hogy A, B és C teljesen függetlenek? ( pont Az első két dobás = 3-féle lehet, ezek egyformán valószínűek, mert a kocka szabályos. olyan dobás van, ahol az összeg hét:, 5, 34, 43, 5,. Ezért P (A = 3 =. Ugyanígy kapjuk, hogy P (B =. Mivel a kocka szabályos, világos, hogy P (C =. P (A C = 3 = P (A P (C, hiszen A és C egyszerre akkor teljesülnek, ha az első dobás -es, a második -os. Azaz A és C függetlenek. Ugyanígy kapjuk, hogy B és C függetlenek. A három dobás 3 = -féle lehet, ezek közül hat olyan van, amire A és B is teljesül, hiszen az első dobás bármi lehet, utána a másik kettő már egyértelmű:, 5, 343, 434, 55,. Ezért P (A B = = = P (A P (B, 3 azaz A és B is függetlenek. Végül, az egyetlen olyan dobássorozat van, mely mindhárom feltételt teljesíti:. Így P (A B C = = P (A P (B P (C. Vagyis teljesül páronkénti és hármankénti függetlenség is, a három esemény teljesen független. 4. Egy zsákban két pénzérme van, melyek alakja megegyező. Az egyik szabályos, a másikkal azonban /3 a fej és /3 az írás dobásának valószínűsége. Véletlenszerűen kihúzunk egy érmét a zsákból, és dobunk vele 5-ször. a Mennyi a valószínűsége, hogy éppen 8-szor dobunk fejet? b Feltéve, hogy a 5 dobásból 8 fej, mennyi a valószínűsége, hogy a szabályos pénzérmét húztuk? a Használjuk a teljes valószínűség tételét a következő eseményekre: A: éppen nyolcszor dobunk fejet;

B : a szabályos pénzérmét húzzuk ki; B : a szabálytalan pénzérmét húzzuk ki. B és B teljes eseményrendszert alkot, hiszen komplementerek, pontosan az egyik következik be. B és B valószínűsége is /, azaz pozitív. Tehát a tétel szerint P (A = P (A B P (B + P (A B P (B. Akármelyik pénzérmét húzzuk ki, az egyes dobások egymástól függetlenek, és mindegyik dobásnál azonos valószínűséggel dobunk fejet. Ezért a 5 dobás során a fej dobások száma binomiális eloszlású, a rend 5, a paraméter pedig / a szabályos érménél, és /3 a szabálytalannál. Így fel tudjuk írni annak feltételes valószínűségét, hogy éppen 8 fejet dobunk: P (A = ( 5 8 8 ( 7 P (A = ( 5 8 + ( ( 5 8 3 7 +. 5 3 5 8 ( 7 3. b P (B A-t kell kiszámítani. Használjuk Bayes tételét az első részben szereplő eseményekre, láttuk, hogy a feltételek teljesülnek. Tehát felhasználva az a feladat eredményeit: P (B A = P (A B P (B P (A B P (B + P (A B P (B = 5 + 7 5 3 5. 5. Megadjuk az X és Y valószínűségi változók együttes eloszlását: P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = =, P (X = 0, Y = 3 =, P (X =, Y = = P (X =, Y = =, P (X =, Y = 3 =. 4 Számítsuk ki X + Y várható értékét! (0 pont X és Y nem negatív, korlátos, valószínűségi változók, várható értékük véges. Ezért összegük várható értéke a várható értékek összege. Az együttes eloszlásból kiolvasható X és Y eloszlása, abból pedig a várható érték definíció alapján számítható. X lehetséges értékei 0 és, Y lehetséges értékei, és 3. E (X = 0 P (X = 0 + P (X = = = (P (X = 0, Y = + P (X = 0, Y = + P (X = 0, Y = = ( = + + =. E (Y = P (Y = + P (Y = + 3 P (Y = 3 = ( = + + + + 3 + = + 4. E (X + Y = + + = 3 +. A második feladatsor feladatainak megoldásai hasonlók, a végeredmények:. 34 ( 34 (34 i 4 ( i+ = i 34 4 i= 34 i=0 ( i ( 34 i 4 34 i. 34

. a b 3. Igen, és ugyanaz a bizonyítás. P (A = ( ( 8 38 +. 4. + 38 4 4. a 0 0 3. 5 b 40 5 0 5 0 0 5 5 = (. 5 5 5. E (X = 0 P (X = 0 + P (X = = = (P (X = 0, Y = + P (X = 0, Y = + P (X = 0, Y = = ( = + + =. E (Y = P (Y = + P (Y = + 3 P (Y = 3 = ( = + + 4 + + 3 + =. E (X + Y = + = 7 = + 5.

Valószínűségszámítás. zárthelyi dolgozat 009. december 3.. Válasszunk egy pontot egyenletesen a [0, ] intervallumban, jelölje ezt X. Adjuk meg X eloszlásfüggvényét. (8 pont. Egy osztályba 4 fiú és 8 lány jár. Feltételezzük, hogy minden nap mindenki egymástól függetlenül /0 valószínűséggel hiányzik az iskolából. Számítsuk ki a holnap hiányzó lányok és a holnapi összes hiányzó számának korrelációs együtthatóját. ( pont 3. Tételezzük fel, hogy egy véletlenszerűen kiválasztott ember testmagassága centiméterben mérve 74 várható értékű és 8 szórású normális eloszlású valószínűségi változó. a Mennyi annak valószínűsége, hogy egy véletlenszerűen kiválasztott ember magassága és 78 cm közé esik? ( pont b Annánál egy véletlenszerűen kiválasztott ember /3 valószínűséggel alacsonyabb. Milyen magas Anna? ( pont 4. Egy olyan pénzérmével dobunk sokszor egymás után, melynél a fej dobásának valószínűsége /3, az írás dobásának /3. a Jelölje X, hogy hányadik dobásra jön ki az első fej. Számítsuk ki X várható értékét és szórását. (8 pont b Jelölje Y, hogy hányszor kell dobni a FI sorozat megjelenéséhez. Számítsuk ki Y várható értékét. (0 pont c Beadható feladat december 0-ig: melyik a valószínűbb, a FI vagy az IF sorozat jelenik meg hamarabb? 5. Egy kalapban négy cédula van, -4-ig számozva. Négyszer húzunk visszatevéssel. Számítsuk ki a húzott számok összegének várható értékét és szórását. (0 pont A megoldásokat indokolni kell, a végeredmény nem elegendő a teljes pontszámhoz. Az előadáson és gyakorlaton szerepelt állításokra, tételekre lehet hivatkozni, ezeket bizonyítani nem kell. A feladatokból összesen 0 pont szerezhető. Az elégséges érdemjegyhez ebből 0 pont szükséges. Aki a dolgozatot nem írja meg, vagy nem éri el az elégségest, a szorgalmi időszak utolsó hetében vagy a vizsgaidőszak első hetében pótolhatja a dolgozatot. A várható ponthatárok: 40, 58, 7, 94. Az eredmények elérhetők lesznek az ETR infosheet rovatában, a megoldások pedig itt: http://www.cs.elte.hu/~agnes/gyak Aki e-mailben is szeretné megkapni az eredményét, írja rá a dolgozatra a címét, vagy írjon ide: agnes@cs.elte.hu A pótzárthelyikkel és jegybeírással kapcsolatos tudnivalók a kurzusfórumra kerülnek fel.

Eloszlás neve értékkészlet eloszlás várható érték szórásnégyzet módusz* ( Indikátor (0 p paraméterű {0, } p ha k = 0 p p( p p ** p ha k = Binomiális `n {0,..., n} (0 n rendű, 0 p paraméterű k pk ( p n k np np( p (n + p M N M j k Hipergeometrikus k n k {0,..., min(m, n} nm nm(n M(N nn+(m+ (0 N, 0 M N, 0 n N N N N (N N+ n Poisson (λ > 0 paraméterű {0,,,...} λ k k! e λ λ λ λ Geometriai (0 p paraméterű {,, 3,...} ( p k p p p Negatív binomiális `k {r, r+, r+,...} ( ( r rendű, 0 p paraméterű r p k r p r r r p p p * Ha az az érték, aminek az egészrészét képezzük, már egész, akkor az -gyel kisebb szám is jó. ** p = -re a módusz. p j r+p p k Az X nemnegatív egész értékű valószínűségi változó generátorfüggvénye: g (s = k=0 sk P (X = k = E ( s X, ahol ez értelmes. X, Y valószínűségi változók korrelációs együtthatója, ha ez értelmes: R (X, Y = cov (X, Y D (X D (Y E (X Y E (X E (Y =. D (X D (Y A kovariancia bilineáris: minden a, b R-re és X, X, Y, Y valószínűségi változókra, ha a kovarianciák léteznek, akkor cov (ax, by = abcov (X, Y, cov (X + X, Y + Y = cov (X, Y + cov (X, Y + cov (X, Y + cov (X, Y. Továbbá ha az X valószínűségi változó szórása létezik, akkor cov (X, X = D (X. Markov-egyenlőtlenség: ha X nemnegatív valószínűségi változó, melynek várható értéke véges, és t pozitív szám, akkor P (X t E (X. t Csebisev-egyenlőtlenség: ha az X valószínűségi változó szórása létezik és véges, és t pozitív szám, akkor P ( X E (X t D (X és P ( X E (X < t D (X. t t

Valószínűségszámítás. zárthelyi dolgozat, megoldások 009. december 3.. Jelölje X eloszlásfüggvényét F. Definíció szerint minden t valós számra F (t = P (X < t. Ha t 0, világos, hogy F (t = P (X < t = 0, hiszen X nem lehet negatív. Ugyanakkor, mivel X a [0, ] intervallumba esik, a négyzete sem lehet -nél nagyobb, ezért minden t > -re biztosan kisebb t-nél: F (t = P (X < t =. Ha t (0, ], akkor X < t pontosan akkor teljesül, ha 0 X < t, figyelembe véve, hogy X sem lehet negatív. Mivel X-t a [0, ] intervallumból egyenletesen választottuk, ennek valószínűsége t, a megfelelő pontok által alkotott szakasz hossza. Vagyis ilyenkor F (t = P ( X < t = P 0 X < t = t. Tehát X eloszlásfüggvénye: 0, ha t 0, F (t = t, ha 0 < t,, ha t >.. Jelölje X a holnap hiányzó lányok, Y a holnap hiányzó fiúk számát. A holnapi összes hiányzó ekkor X + Y, ezért R (X, X + Y -t kell kiszámítani. Definíció szerint R (X, X + Y = cov (X, X + Y D (X D (X + Y. Felhasználva a kovariancia bilinearitását, kapjuk, hogy cov (X, X + Y = cov (X, X + cov (X, Y. Mivel az egyes tanulók hiányzása egymástól teljesen független, a hiányzó fiúk száma is független a hiányzó lányok számától, azaz X Y -tól, emiatt a második tag nulla. Az első tag pedig X szórásnégyzete. Tehát: R (X, X + Y = cov (X, X + Y D (X D (X + Y = D (X D (X D (X + Y = D (X D (X + Y. Mivel minden lány egymástól függetlenül 0, valószínűséggel hiányzik, és l lány van az osztályban, a hiányzó lányok számának eloszlása binomiális l renddel és p = 0, paraméterrel. Ezért az ismert összefüggés alapján X szórása lp ( p. X + Y az összes hiányzó száma, hasonlóképpen kapjuk, hogy ez binomiális eloszlású f + l renddel és p = 0, paraméterrel, szórása (l + f p ( p. Ez alapján kapjuk a végeredményt: R (X, X + Y = D (X D (X + Y = lp ( p (l + f p ( p = l f + l = 8/3 = 0, 75. 3. a Jelölje X egy véletlenszerűen kiválasztott ember testmagasságát, tudjuk, hogy X normális eloszlású 74 várható értékkel és 8 szórással. Ismert és könnyen ellenőrizhető, hogy ilyenkor X EX DX = X 74 8 normális eloszlású 0 várható értékkel és szórással, azaz standard normális eloszlású valószínűségi változó. Ezt felhasználva, a standard normális eloszlás eloszlásfüggványét Φ-vel jelölve: ( P ( < X < 78 = P ( 8 < X 74 < 4 = P < X 74 <. 8

Felhasználjuk az eloszlásfüggvény definícióját, és azt, hogy abszolút folytonos eloszlásról van szó, ezért szigorú egyenlőtlenség helyett az egyenlőséget is megengedhetjük. Táblázat és a Φ ( x = Φ (x azonosság alapján kapjuk a végeredményt: ( ( P ( < X < 78 = Φ Φ ( = Φ +Φ ( 0, 95 0+0, 843 = 0, 538. b Jelölje a Anna magasságát centiméterben mérve. Azt tudjuk, hogy P (X < a = 3. Az előző feladat átalakításaihoz hasonlóan ebből következik, hogy ( X 74 P < a 74 = ( a 74 Φ = 8 8 3 8 3. A táblázat segítségével kapjuk meg Anna magasságát centiméterben mérve: ( a 74 Φ 0, 43 a 0, 43 8 + 74 = 70, 5. 8 3 4. a Ha a fej valószínűsége p, és X jelöli, hogy hányadik dobásra jön ki az első fej, akkor X geometriai eloszlású p paraméterrel, hiszen független kísérletsorozatot végzünk, és az első sikeres kísérlet számát figyeljük: P (X = k = ( p k p (k =,, 3.... Ezért az ismert összefüggések alapján: E (X = p = 3/, p D (X = = p 3 9 4 = 3/ 0, 8. b Jelölje L 0, hogy várhatóan hány további dobás szükséges, ha még nem dobtunk semmit, L, hogy várhatóan hány további dobás szükséges, ha már dobtunk egy fejet. Ha fej után írást dobunk, kész, nem kellenek további dobások. Ha fej után fejet kapunk, ez ugyanolyan, mintha csak egy fej lenne. Ha az elején írást dobunk, az pedig ugyanolyan, mintha még nem kezdődött volna el a játék. Így a teljes várható érték tétele alapján: L 0 = + pl + ( p L 0, L = + pl. A második egyenletből kapjuk, hogy L = / ( pmásképpen: ha már volt egy fej, FI az első írás dobásnál jelenik meg, így L egy p paraméterű geometriai eloszlás várható értéke, az első egyenletből pedig: pl 0 = + p/ ( p L 0 = p + p = 3 + 3 = 4, 5. Másképpen: játék az első fejnél kezdődik, erre várhatóan /p lépést kell várni, majd az első írásra várunk, ennek várható lépésszáma / ( p. 5. Jelölje X i az i. húzásra kapott számot (i =,, 3, 4. Mivel visszatevéssel húzunk, ezek a valószínűségi változók egymástól függetlenek, és azonos eloszlásúak, így várható értékük is megegyezik. Legyen X = X + X + X 3 + X 4. A várható érték linearitása miatt E (X = 4 E (X i = 4E (X. i=

Minden húzásnál minden cédula egyforma, /4 valószínűséggel kerül sorra, ezért definíció alapján E (X = ( + + 3 + 4 =, 5 E (X = 4 0/4 = 0. 4 A függetlenség miatt teljesül, hogy D (X = 4 D (X i = 4 D (X D (X = D (X. i= Szintén definíció alapján: D (X = E ( X E (X = ( + + 3 + 4, 5 =, 5. 4 Mindezek alapján a húzott számok összegének szórása: 5 D (X = 4 = 5, 3. A másik csoport megoldásainak menete hasonló, az eredmények:. 0,4. a 3/, 3, 44 b 5 4. a 0,538 b 77,44 cm 3