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Probabilidad y estadística: Ejercicios resueltos, Apuntes de Análisis de Datos Estadístico-Computacional

Una serie de ejercicios resueltos sobre probabilidad y estadística, cubriendo temas como la función de densidad de probabilidad, la distribución uniforme, la distribución exponencial y el cálculo de percentiles, valores esperados y desviaciones estándar. Los ejercicios están extraídos de la asignatura de estadística de la universidad autónoma de nuevo león. El documento podría ser útil para estudiantes universitarios que necesiten reforzar sus conocimientos en estas áreas de la estadística y la probabilidad, ya que proporciona soluciones detalladas a problemas prácticos. Además, podría servir como material de apoyo para profesores que impartan cursos relacionados con estos temas.

Tipo: Apuntes

2023/2024

Subido el 25/10/2024

luisa_nchez
luisa_nchez 🇲🇽

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Distribución de probabilidad en
disertaciones universitarias y
preparación de experimentos de
laboratorio
Probabilidad y estadística
Estadística (Universidad Autónoma de Nuevo León)
Studocu no está patrocinado ni respaldado por ninguna universidad o
colegio.
Sección 4.1
5.- Un profesor universitario nunca termina su disertación antes del final de
la hora y siempre termina dentro de 2 minutos después de la hora. Sea X= el
tiempo que transcurre entre el final de la hora y el final de la disertación y
suponga que la función de densidad de probabilidad de X es:
f(X) = { k x^2, si 0 ≤ x ≤ 2 0, de lo contrario }
a) Determine el valor de k y trace la curva de densidad correspondiente.
Aplicando la condición de que el área bajo la curva f(X) debe ser igual a 1, se
obtiene:
∫₋∞^∞ f(x) dx = ∫₀^² k x^2 dx = k (2^3 - 0^3) / 3 = 8/3 = 0.375
Por lo tanto, k = 3/8.
b) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación termine dentro de un
minuto del final de la hora?
P(0 ≤ x ≤ 1) = ∫₀^¹ k x^2 dx = (3/8) ∫₀^¹ x^2 dx = (3/8) (1^3 - 0^3) / 3 =
1/8 = 0.125
c) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación continúe después de la hora
durante entre 60 y 90 segundos?
P(1 ≤ x ≤ 1.5) = ∫₁^¹.⁵ k x^2 dx = (3/8) ∫₁^¹.⁵ x^2 dx = (3/8) ((1.5)^3 - 1^3)
= 0.297
d) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación continúe durante por lo
menos 90 segundos después del final de la hora?
P(X ≥ 1.5) = ∫₁.⁵^² k x^2 dx = (3/8) ∫₁.⁵^² x^2 dx = (3/8) ((2)^3 - (1.5)^3) =
0.5781
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Distribución de probabilidad en

disertaciones universitarias y

preparación de experimentos de

laboratorio

Probabilidad y estadística

Estadística (Universidad Autónoma de Nuevo León)

Studocu no está patrocinado ni respaldado por ninguna universidad o colegio.

Sección 4.

5.- Un profesor universitario nunca termina su disertación antes del final de la hora y siempre termina dentro de 2 minutos después de la hora. Sea X= el tiempo que transcurre entre el final de la hora y el final de la disertación y suponga que la función de densidad de probabilidad de X es: f(X) = { k x^2, si 0 ≤ x ≤ 2 0, de lo contrario } a) Determine el valor de k y trace la curva de densidad correspondiente. Aplicando la condición de que el área bajo la curva f(X) debe ser igual a 1, se obtiene: ∫₋∞^∞ f(x) dx = ∫₀^² k x^2 dx = k (2^3 - 0^3) / 3 = 8/3 = 0. Por lo tanto, k = 3/8. b) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación termine dentro de un minuto del final de la hora? P(0 ≤ x ≤ 1) = ∫₀^¹ k x^2 dx = (3/8) ∫₀^¹ x^2 dx = (3/8) (1^3 - 0^3) / 3 = 1/8 = 0. c) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación continúe después de la hora durante entre 60 y 90 segundos? P(1 ≤ x ≤ 1.5) = ∫₁^¹.⁵ k x^2 dx = (3/8) ∫₁^¹.⁵ x^2 dx = (3/8) ((1.5)^3 - 1^3) = 0. d) ¿Cuál es la probabilidad de que la disertación continúe durante por lo menos 90 segundos después del final de la hora? P(X ≥ 1.5) = ∫₁.⁵^² k x^2 dx = (3/8) ∫₁.⁵^² x^2 dx = (3/8) ((2)^3 - (1.5)^3) =

Sección 4.

15.- Sea X la cantidad de espacio ocupado por un artículo colocado en un contenedor de un pie³. La función de densidad de probabilidad de X es: f(x) = { 90 x^8 (1 - x), si 0 < x < 1 0, de lo contrario } a) Dibuje la función de densidad de probabilidad. Luego obtenga la función de distribución acumulativa de X y dibújela. ¿Cuál es P(X ≤ 0.5)? F(x) = ∫₀^x f(t) dt = 9/10 (x^9 - x^10), para 0 ≤ x ≤ 1 P(X ≤ 0.5) = F(0.5) = 9/10 (0.5^9 - 0.5^10) = 0. b) Calcule P(X ≤ 0.5) utilizando la función de distribución acumulativa. P(X ≤ 0.5) = F(0.5) = 9/10 (0.5^9 - 0.5^10) = 0. c) Con la función de distribución acumulativa de (a), ¿cuál es P(0.25 < X ≤ 0.5)? ¿Cuál es P(0.25 ≤ X ≤ 0.5)? P(0.25 < X ≤ 0.5) = F(0.5) - F(0.25) = 0.01071 P(0.25 ≤ X ≤ 0.5) = 0. d) ¿Cuál es el 75° percentil de la distribución? P(X ≤ x₀.₇₅) = 0.75 Resolviendo numéricamente, se obtiene x₀.₇₅ = 0. e) Calcule E(X) y σ_X. E(X) = ∫₀^¹ x ∙ f(x) dx = 0.8182 E(X²) = ∫₀^¹ x² ∙ f(x) dx = 0.6818 V(X) = E(X²) - [E(X)]² = 0.0123 σ_X = √V(X) = 0. f) ¿Cuál es la probabilidad de que X esté a más de una desviación estándar de su valor medio? P(μ - σ_X < X < μ + σ_X) = P(0.7071 < X < 0.9293) = F(0.9293) - F(0.7071) = 0.6854 p = 1 - P(μ - σ_X < X < μ + σ_X) = 1 - 0.6854 = 0. 19.- Si la distribución de X en el intervalo [A, B] es uniforme, entonces: F(X) = { 0, si x < 0 x/4 [1 + ln(4/x)], si 0 < x ≤ 4 1, si x > 4 } a) Calcule P(X ≤ 1). P(X ≤ 1) = F(1) = 1/4 [1 + ln(4/1)] = 0. b) Calcule E(X), V(X) y σ_X. E(X) = ∫₀^⁴ x ∙ f(x) dx = 3.8631/4 = 0.9658 V(X) = E(X²) - [E(X)]² = (3.8631/4)² - (0.9658)² = 0.3692 σ_X = √V(X) = √0.3692 = 0. c) Con n, un entero positivo, calcule E(X^n). f(x) = F'(X) = 1/4 [ln(4/x)] - 1/4 = 0.3466 - 0.25 ln(x), para 0 < x < 4.