Question

Difficulty: MediumChebyshev Eşitsizliği

Bir uluslararası havalimanında günlük olarak hizmet verilen uçuş sayısı XX rastgele değişkeni ile modellenmektedir. Geçmiş kayıtlara göre, bu havalimanındaki günlük uçuş sayısının beklenen değeri E[X]=420E[X] = 420 ve varyansı Var(X)=144Var(X) = 144 olarak belirlenmiştir.

Buna göre, Chebyshev eşitsizliğini kullanarak, rastgele seçilen bir günde havalimanında hizmet verilen uçuş sayısının 360 ile 480 arasında (sınırlar dâhil) olma olasılığının alabileceği en küçük değer aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    125\frac{1}{25}
  2. B
    712\frac{7}{12}
  3. 2425\frac{24}{25}Answer
  4. D
    45\frac{4}{5}
  5. E
    11

Answer

Rastgele seçilen bir günde havalimanında hizmet verilen uçuş sayısının 360 ile 480 arasında olma olasılığının alt sınırı 24/25'tir.
Doğru değer 2425\frac{24}{25}'tir. Chebyshev eşitsizliği P(Xμc)1Var(X)c2P(|X - \mu| \le c) \ge 1 - \frac{Var(X)}{c^2} formülü ile aralık ihtimali alt sınırını belirler. Soru parametreleri μ=420\mu = 420, Var(X)=144Var(X) = 144 ve aralık (360,480)(360, 480) olarak verilmiştir. Uzaklık (c) = 480420=60480 - 420 = 60'tır. Formülde değerler yerine konduğunda ihtimal alt sınırı 11443600=1125=24251 - \frac{144}{3600} = 1 - \frac{1}{25} = \frac{24}{25} olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Verilen dağılım parametrelerinin ve hedeflenen olasılık aralığının Chebyshev eşitsizliğine uygun şekilde tanımlanması.
Ortalama μ=E[X]=420\mu = E[X] = 420 ve varyans Var(X)=144Var(X) = 144 olarak belirlenir. Hedef olasılık P(360X480)P(360 \le X \le 480) biçiminde ifade edilir.
Eşitsizliği kurabilmek için sınırların beklenen değere göre dağılımını (simetrisini) ortaya koymak gereklidir.
2
Aralık sınırlarının beklenen değere olan mutlak uzaklığının (cc) hesaplanması ve mutlak değer eşitsizliği formuna geçilmesi.
Üst sınır için c=480420=60c = 480 - 420 = 60 ve alt sınır için 420360=60420 - 360 = 60 olarak bulunur. Olasılık simetrik uzaklıkta P(X42060)P(|X - 420| \le 60) formunu alır.
Chebyshev eşitsizliği P(Xμc)1Var(X)c2P(|X - \mu| \le c) \ge 1 - \frac{Var(X)}{c^2} formülüne dayandığı için cc sapma (uzaklık) miktarının netleşmesi şarttır.
3
Chebyshev eşitsizliği formülünde Var(X)Var(X) ve c2c^2 değerleri yerine konularak aranan alt sınırın bulunması.
1Var(X)c2=1144602=11443600=1125=24251 - \frac{Var(X)}{c^2} = 1 - \frac{144}{60^2} = 1 - \frac{144}{3600} = 1 - \frac{1}{25} = \frac{24}{25} olasılık alt sınırına ulaşılır.
Belirtilen uzaklık aralığının içinde kalma olasılığının teorik olarak alabileceği minimum ihtimal değerini (alt sınırı) veren nihai matematiksel işlemdir.

Key Concept

Chebyshev eşitsizliğini (P(Xμc)1Var(X)/c2P(|X-\mu| \le c) \ge 1-Var(X)/c^2) kullanarak belirli aralıklar için olasılık alt sınırının hesaplanması.
Rate this question