A) B) 400 C) 120 D) 60 E) 10. Rett svar: C. Fasit: ( 5 6 = 60. Hvis A, B, C er en partisjon av utfallsrommet S, så er P (A B) lik.

Like dokumenter
TMA4240 Statistikk Høst 2008

Tyngdepunkt. Togforsinkelsen (Eksamen Des2003.1a) I denne oppgaven kan du bruke uten å vise det at. Kapittel 4

TMA4240 Statistikk. Øving nummer 7. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

FORMELSAMLING TIL STK1100 OG STK1110

Kapittel 2: Hendelser

Foreleses onsdag 8. september 2010

TMA4245 Statistikk Vår 2007

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Høgskolen i Telemark. Institutt for økonomi og informatikk FORMELSAMLING Statistikk I. Til bruk ved eksamen. Per Chr. Hagen

Løsningsforslag, eksamen statistikk, juni 2015

Prøvemidtveiseksamen TMA4240 Statistikk H2004

Eksempel: kast med to terninger

Togforsinkelsen (Eksamen Des2003.1a) I denne oppgaven kan du bruke uten å vise det at

Regneøvelse 22/5, 2017

Kapittel 3: Stokastiske variable og sannsynlighetsfordelinger

Funksjoner av stokastiske variable.

TMA4240 Statistikk H2015

Funksjoner av stokastiske variable.

3.4: Simultanfordelinger (siste rest) 4.1,4.2,4.3: Multivariat del (ferdig med kapittel 3 og 4 etter denne forelesningen)

Dagens tekst. Kap 7: Funksjonar av stokastiske variable Transformasjon av variable Moment Momentgenererande funksjon

TMA4240 Statistikk H2010

3.1 Stokastisk variabel (repetisjon)

Oppfriskning av blokk 1 i TMA4240

Kontinuerlige sannsynlighetsfordelinger.

TMA4240 Statistikk Høst 2015

TMA4240 Statistikk Høst 2009

Eksamensoppgave i Løsningsskisse TMA4240 Statistikk

Kap. 6, Kontinuerlege Sannsynsfordelingar

TMA4240/TMA4245 Statistikk Oppsummering diskrete sannsynlighetsfordelinger

To-dimensjonale kontinuerlige fordelinger

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

Midtveiseksamen i STK1100 våren 2017

Forelesning 13. mars, 2017

for x 0 F X (x) = 0 ellers Figur 1: Parallellsystem med to komponenter Figur 2: Seriesystem med n komponenter

Bernoulli forsøksrekke og binomisk fordeling

HØGSKOLEN I STAVANGER

Forventning og varians.

Kontinuerlige sannsynlighetsfordelinger.

6 x P (X = x) = x=1 = P (X 2 = 6)P (X 2 = 6)P (X 3 = 6) =

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2010

1.1.1 Rekke med konstante ledd. En rekke med konstante ledd er gitt som. a n (1) n=m

La U og V være uavhengige standard normalfordelte variable og definer

6.1 Kontinuerlig uniform fordeling

Notasjon. Løsninger. Problem. Kapittel 7

TMA4240 Statistikk H2010

FORMELSAMLING TIL STK1100 OG STK1110

Forventning og varians.

Regneøvelse 29/5, 2017

STK1100 våren Kontinuerlige stokastiske variabler Forventning og varians Momentgenererende funksjoner

Løsningsforslag ECON 2130 Obligatorisk semesteroppgave 2017 vår

statistikk, våren 2011

Oppgave 1 Vi lar X være antall tankskip som ankommer havnen i løpet av en dag. Vi har fått oppgitt at X poisson(λ) med

Kapittel 4: Matematisk forventning

Betinget sannsynlighet

Kap. 6, Kontinuerlege Sannsynsfordelingar

TMA4245 Statistikk Høst 2016

Kapittel 4.4: Forventning og varians til stokastiske variable

Forelening 1, kapittel 4 Stokastiske variable

Diskrete sannsynlighetsfordelinger.

Oppgave 1 a) La X være massen til et tilfeldig valgt egg, målt i gram. Sannsynligheten for at et tilfeldig valgt egg veier mer enn 60 g er

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2008

Denne veka. Kap 7: Funksjonar av stokastiske variable Transformasjon av variable Moment Momentgenererande funksjon

TMA4240 Statistikk H2015

Denne veka. Kap 7: Funksjonar av stokastiske variable Transformasjon av variable Moment Momentgenererande funksjon

Forelesning 5: Kontinuerlige fordelinger, normalfordelingen. Jo Thori Lind

Løsningsforslag Eksamen i Statistikk SIF5060 Aug 2002

Kapittel 3: Stokastiske variable og sannsynlighetsfordelinger

Kapittel 6: Kontinuerlige sannsynlighetsfordelinger : Normalfordelingen, normalapproksimasjon, eksponensial og gamma.

HØGSKOLEN I STAVANGER

Emnenavn: Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Hans Kristian Bekkevard

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Kp. 3 Diskrete tilfeldige variable. Diskrete tilfeldige variable, varians (kp. 3.

Sum to terninger forts. Eksempel: kast med to terninger. Sum to terninger forts. Kapittel 3. TMA4240 H2006: Eirik Mo

Forelesing 27 Oppsummering. Torstein Fjeldstad Institutt for matematiske fag, NTNU

Kapittel 6: Kontinuerlige sannsynlighetsfordelinger

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

Observatorer. STK Observatorer - Kap 6. Utgangspunkt. Eksempel høyde Oxford studenter

TMA4240 Statistikk 2014

TMA4240 Statistikk Høst 2009

Løsning eksamen desember 2016

Statistikk 1 kapittel 4

Kapittel 8: Tilfeldige utvalg, databeskrivelse og fordeling til observatorar, Kapittel 9: Estimering

DEL 1 GRUNNLEGGENDE STATISTIKK

TMA4240 Statistikk H2015

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

UNIVERSITETET I OSLO

Diskrete sannsynlighetsfordelinger.

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Poissonprosesser og levetidsfordelinger

Kap. 6, Kontinuerlege Sannsynsfordelingar

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2010 Oppsummering

onsdag_19_09_2018_poisson_eksponential_normalfordelng_vikartime_bygg_v2.notebook

Forelesning 27. mars, 2017

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

TMA4240 Statistikk H2010 Kapittel 5: Diskrete sannsynlighetsfordelinger : Uniform, binomisk, hypergeometrisk fordeling

TMA4240 Statistikk Høst 2015

6.5 Normalapproksimasjon til. binomisk fordeling

Utvalgsfordelinger (Kapittel 5)

STK1100 våren Forventningsverdi. Forventning, varians og standardavvik

Dekkes av kap , 9.10, 9.12 og forelesingsnotatene.

Transkript:

Oppgave 1 Det skal velges en komité bestående av 2 menn og 1 kvinne. Komitéen skal velges fra totalt 5 menn og 6 kvinner. Hvor mange ulike komitéer kan dannes? A) 86400 B) 400 C) 120 D) 60 E) 10 Rett svar: D ( 5 6 ) 2)( 1 = 5 4 6 = 60 2 1 Oppgave 2 Hvis A, B, C er en partisjon av utfallsrommet S, så er P (A B) lik A) 0 B) 1 C) Rett svar: A P (A) 1 P (A) P (C) D) P (B) P (A) E) P (A) P (A B) = P (A B) P (B) av utfallsrommet. = P ( ) P (B) = 0, da A B = når A og B sammen med C er en partisjon Oppgave 3 La A og B være to hendelser. La A være komplementærhendelsen til A og B være komplementærhendelsen til B. Hvilket av de fem uttrykkene er lik sannsynligheten for at A B (A eller B eller begge) inntreffer, når A og B er to uavhengige hendelser? A) P (A) + P (B) B) P (A) P (B) C) P (A) P (B ) + P (B) D) P (A) + P (B ) E) P (A ) + P (B) P (A B) = P (A) + P (B) P (A B) Og når A og B er uavhengige er Innsatt: P (A B) = P (A) P (B). P (A B) = P (A) + P (B) P (A) P (B) = P (A)[1 P (B)] + P (B) = P (A) P (B ) + P (B) Oppgave 4 La oss anta at en student som jobber med dette spørsmålet har sannsynlighet 0.75 for å kunne teorien og klare utregningene som gir korrekt svar på spørsmålet (dvs. trenger ikke tippe). Hvis studenten ikke finner frem til korrekt svar ved teori og utregning, så har studenten mulighet til å tippe. Hvis studenten tipper så antar vi at sannsynligheten for at studenten velger det riktige svaret er 0.2. Gitt at studenten svarer korrekt på dette spørsmålet, hva er sannsynligheten for at studenten ikke tippet? 2

A) 0.25 B) 0.75 C) 0.82 D) 0.94 E) 0.98 Rett svar: D Definer hendelsene T : tippe R: svaret er rett P (T R) = = P (R T ) P (T ) P (R T ) P (T ) + P (R T ) P (T ) 1 0.75 1 0.75 + 0.2 0.25 = 0.75 0.8 = 0.9375 Oppgave 5 La X være en diskret stokastisk (tilfeldig) variabel med fordeling kx 2 for x = 1, 2, 3, 4, 5 der k er en konstant. Hvilken verdi må k ha for at f(x) skal være en sannsynlighetsfordeling? A) 1 B) 1/55 C) 1/25 D) 55 E) 1/15 Rett svar: B 5 x=1 k(12 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 ) = k 55 og 5 x=1 1 hvis f(x) er en sannsynlighetsfordeling. Dermed k = 1. 55 Oppgave 6 gitt ved La X og Y være to kontinuerlige stokastiske variabler med marginalfordelinger g(y) = { e x for x > 0 { 1, for y > 0 (1+y) 2 og betingede fordelinger gitt ved f(x y) = f(y x) = { (1 + y) 2 xe x(1+y) for x > 0, y > 0 { xe xy for x > 0, y > 0 Hva er simultantettheten f(x, y) for X og Y (for x > 0, y > 0)? 3

A) f(x, y) = xe xy B) f(x, y) = xe x(1+y) C) f(x, y) = (1 + y) 2 f(x, y) = (1 + y) 2 x 2 e x(1+2y) E) f(x, y) = (1 + y) 2 xe x(2+y) e x (1 + y) 2 D) Rett svar: B f(x, y) = f(x y) g(y) = (1 + y) 2 xe x(1+y) 1 (1+y) 2 f(x, y) = f(y x) xe xy e x = xe x(1+y). = xe x(1+y) eller ekvivalent Oppgave 7 Eierne av et alpinsenter vurderer å øke bemanningen ved billettlukene, for å unngå misfornøyde kunder som følge av lange køer. De bestemmer seg for å øke bemanningen dersom ventetiden for en tilfeldig valgt kunde er lengre enn 3 minutter. La X være ventetiden (i minutter) for en tilfeldig valgt kunde, og anta at X har sannsynlighetstetthet { 4 x 9 e 2 3 x for x > 0 Hva er sannsynligheten for at alpinsenteret må øke bemanningen i billettluka? A) 0.41 B) 0.55 C) 0.59 D) 0.18 E) 0.16 Rett svar: A P (X > 3) = f(x)dx = 3 3 4 2 9 xe 3 x dx = 4 9 ([x ( 3 2 2 )e 3 x ] 3 ( 3 2 2 )e 3 x dx) = 4 9 (0 ( 9 2 e 2 ) + 3 2 [ 3 2 2 e 3 ] 3 ) = 4 9 (9 2 e 2 + 3 2 (0 + 3 2 e 2 )) = 2e 2 + e 2 = 3e 2 = 0.41 3 Oppgave 8 La X være en kontinuerlig stokastisk variabel der { e 8x3 x 0 P (X > x) = 1 x < 0. Hva er sannsynlighetstettheten f(x) til X (for x 0)? A) 24e 8x3 B) 24x 2 e 8x3 C) 24x 2 e 8x3 D) 1 e 8x3 E) e 8x3 4

Teoretisk har vi følgende sammenheng: df (x) dx F (x) = P (X x) = 1 P (X > x) Med P (X < x) som gitt i oppgaven får vi dermed (for x 0): df (x) = d (1 e 8x3) dx dx = 0 ( 3 8x 2 ) e 8x3 ) = 24x 2 e 8x3 Oppgave 9 La X være en diskret stokastisk variabel med sannsynlighetsfordeling x 0 1 2 3 4 5 6 7 P (X = x) 0.05 0.20 0.28 0.25 0.14 0.05 0.02 0.01 Hva er P (1 < X < 4)? A) 0.53 B) 0.67 C) 0.87 D) 0.34 E) 0.73 Rett svar: A P (1 < X < 4) = P (X = 2) + P (X = 3) = 0.28 + 0.25 = 0.53. Oppgave 10 Den diskrete stokastiske variabelen X har sannsynlighetsfordeling x 0 1 2 3 4 P (X = x) 0.2 0.2 0.3 0.2 0.1 Hva er E(X) og Var(X)? A) E(X) = 1.8 og Var(X) = 3.2 B) E(X) = 2.0 og Var(X) = 0.8 C) E(X) = 1.8 og Var(X) = 4.8 D) E(X) = 1.8 og Var(X) = 1.6 E) E(X) = 2.0 og Var(X) = 4.8 Rett svar: D E(X) = 0 0.2 + 1 0.2 + 2 0.3 + 3 0.2 + 4 0.1 = 1.8 Var(X) = (0 1.8) 2 0.2 + (1 1.8) 2 0.2 + (2 1.8) 2 0.3 + (3 1.8) 2 0.2 + (4 1.8) 2 0.2 = 1.6 5

Oppgave 11 La X 1 og X 2 være stokastiske variabler med samme standardavvik σ, dvs. SD(X 1 ) = SD(X 2 ) = σ. La Y = ax 1 + ax 2, der a er en konstant. Anta videre at standardavviket til Y er aσ, dvs. SD(Y ) = aσ. Hva er da korrelasjonskoeffisienten mellom X 1 og X 2? A) 1 2 a 1 B) 1 2 C) 1 2 σ2 D) 0 E) 1 2 Rett svar: B Var(Y ) = a 2 Var(X 1 ) + a 2 Var(X 2 ) + 2a 2 Cov(X 1, X 2 ) Cov(X 1, X 2 ) = ρ(x 1, X 2 ) Var(X 1 ) Var(X 2 ) Var(Y ) = a 2 σ 2 + a 2 σ 2 + 2a 2 ρ(x 1, X 2 ) σ 2 σ 2 = a 2 σ 2 [1 + 1 + 2 ρ(x 1, X 2 )] Det er videre oppgitt at SD(Y ) = aσ, dvs. at Var(Y ) = a 2 σ 2. Dermed må vi løse: Var(Y ) = a 2 σ 2 = a 2 σ 2 [1 + 1 + 2 ρ(x 1, X 2 )] 1 = 1 + 1 + 2 ρ(x 1, X 2 ) ρ(x 1, X 2 ) = 1 2 Oppgave 12 Denne midtveiseksamenen består av 20 spørsmål, som alle har kun ett korrekt svar. Arne synes han har jobbet godt med faget, og ser for seg at han har sannsynlighet 0.8 for å svare korrekt på hvert spørsmål. Hvor stor sannsynlighet er det for at Arne svarer rett på minst 15 spørsmål? A) 0.20 B) 0.37 C) 0.63 D) 0.67 E) 0.80 Rett svar: E P (X 15) = P (X > 14) = 1 P (X 14) = 1 0.196 = 1 0.20 = 0.8 der P (X 14) ble funnet i tabell over binomisk fordeling med n = 20 og p = 0.8. Oppgave 13 Av en truet villdyrstamme på 25 individer, merkes 10. Etter en tid tas det ut et tilfeldig utvalg på 15 individer fra denne stammen. Hva er sannsynligheten for at 5 av disse er merket? A) 0.18 B) 0.20 C) 0.23 D) 0.26 E) 0.28 6

Antall merkede individer, X, er hypergeometrisk fordeling med N = 25, k = 10, n = 15, og vi skal regne ut P (X = 5). P (X = 5) = 10)( (15 10 5 ) = 0.23. ( 25 15) Oppgave 14 En butikkeier vet at i gjennomsnitt vil 100 personer besøke butikken hans i løpet av en time. Hva er sannsynligheten for at mer enn 5 personer vil besøke butikken i løpet av en gitt 3 minutters periode, når vi antar at kundene ankommer butikken ifølge en Poisson-prosess? A) 0.38 B) 0.36 C) 0.32 D) 0.37 E) 0.28 Rett svar: A Antall personer, X, som besøker butikken i løpet av en 3 minutters periode er Poissonfordelt med parameter µ = λt = 100 3 = 5. Sannsynligheten for at mer enn 5 besøker butikken, 60 P (X > 5) = 1 P (X 5) leses av i Poisson-tabell med µ = 5. P (X > 5) = 1 P (X 5) = 1 0.6160 = 0.38. Oppgave 15 Tre venninner sitter på en kaffebar. De bestemmer seg for å kaste mynt og krone om hvem av dem som skal betale. De gjør det på følgende måte: Alle tre kaster hver sitt pengestykke. Hvis alle tre får det samme resultatet, så kaster de om igjen inntil en av dem får et resultat som er forskjellig fra de to andres resultat. Hun som fikk et resultat forskjellig fra de to andre betaler så for kaffen. Hva er sannsynligheten for at høyst tre kastomganger er nødvendig for å avgjøre hvem som skal betale? A) 11 B) 23 C) 47 D) 63 E) 127 12 24 48 64 128 Rett svar: D La X være antall kast som skal til for å avgjøre hvem som skal betale. X er da geometrisk fordelt med parameter p, der p er gitt som P (ikke alle tre får K eller M) = 1 P (alle tre får K samtidig eller M samtidig) = 1 P (KKK MMM) = 1 2 2 3 = 3 4. P (X 3) = P (X = 1) + P (X = 2) + P (X = 3) = 3 4 + 3 4 (1 3 4 ) + 3 4 (1 3 4 )2 = 3 4 (1 + 1 4 + 1 16 ) = 3 63 (1 + 16 + 4) = 64 64 Oppgave 16 Anta at X er normalfordelt med forventningsverdi µ og varians σ 2. Bestem sannsynligheten for at X antar en verdi innenfor to standardavvik fra forventningsverdien. 7

A) 0.46 B) 0.58 C) 0.68 D) 0.85 E) 0.95 Rett svar: E P (µ 2σ < X < µ + 2σ) = P ( µ 2σ µ < X µ < µ + 2σ µ ) σ σ σ = P ( 2 < Z < 2) = Φ(2) Φ( 2) = 0.9772 0.0228 = 0.9544 Oppgave 17 Tiden det tar før et superlim fester seg, kan betraktes som en tilfeldig variabel som er normalfordelt med forventningsverdi 30 sekunder. Bestem standardavviket når det oppgis at sannsynligheten er 0.20 for at festetiden overstiger 35.4 sekunder. A) 5.4 B) 1.3 C) 8.7 D) 2.7 E) 6.4 Rett svar: E X er festetid, der X er normalfordelt med forventning µ = 30 sekunder og ukjent standardavvik σ. Vi vet at P (X > 35.4) = 0.2. P (X > 35.4) = P ( X 30 σ P (Z > 5.4 σ ) = 0.2 5.4 σ = 0.842 > σ = 5.4 0.842 = 6.4 35.4 30 ) = 0.2 σ Oppgave 18 Levetiden for et apparat antas eksponensialfordelt med forventet levetid β = 100 timer. Hva er sannsynligheten for at mer enn 200 timer vil gå før svikt inntreffer? A) 0.125 B) 0.135 C) 0.145 D) 0.155 E) 0.165 Rett svar: B X er levetiden til apparatet, og X er eksponensialfordelt med parameter β = 100 (dvs. sviktrate 1/β = 0.01). Vi skal finne sannsynligheten for at levetiden er høyere enn 200 timer, dvs. P (X > 200). P (X > 200) = 200 f(x)dx = 200 1 β e x/β dx = [ e x/100 ] 200 = 0 ( e 2 ) = 0.135 8

Oppgave 19 La X være kontinuerlig fordelt med sannsynlighetstetthet { 3e 3x for x > 0 0 for x 0 Vi definerer Y = 1 X y > 0 for X > 0 og Y = 0 for X 0. Sannsynlighetstettheten til Y er da for A) 0 B) 3 y e 3 y C) 3 y 2 e 3 y D) 3ye 3 y E) 3y 2 e 3 y Oppgaven løses enklest ved bruk av transformasjonsformelen. Y = u(x) = 1 X X = w(y ) = 1 Y w (y) = 1 y 2 f Y (y) = f X (w(y)) w (y) = 3 e 3 y 1 y 2 = 3 y 2 e 3 y Oppgave 20 Et system består av n komponenter, X 1, X 2,..., X n, der levetiden til hver av komponentene er en kontinuerlig stokastisk variabel. Videre er levetidene til de n komponentene uavhengig, identisk fordelt, med kumulativ fordelingsfunksjon F X (x), og sannsynlighetstetthet f X (x). For at systemet skal fungere, må alle komponentene fungere. Sannsynlighetstettheten til levetiden, U, til systemet er da gitt som A) [F X (u)] n B) 1 [1 F X (u)] n C) n[1 F X (u)] n 1 f X (u) D) n[f X (u)] n 1 f X (u) E) [f X (u)] n Vi søker fordelingen til levetiden til et system, U, der alle komponenter må virke for at systemet skal virke, dvs. U = min n i=1 X i. F U (u) = P (U u) P (U > u) = P [(X 1 > u) (X 2 > u) (X n > u)] = P (X 1 > u) P (X 2 > u) (X n > u) = [1 F x (u)] n f U (u) = df U(u) = d du du [1 (1 F x(u)) n ] = n(1 F x (u)) n 1 f X (u) 9