Question

Difficulty: MediumKoşullu Olasılık Dağılımları

XX ve YY sürekli rastgele değişkenlerinin ortak olasılık yoğunluk fonksiyonu aşağıdaki gibi verilmiştir:

f(x,y)={x+32y2,0<x<1,0<y<10,dig˘er durumlardaf(x,y) = \begin{cases} x + \frac{3}{2}y^2, & 0 < x < 1, \quad 0 < y < 1 \\ 0, & \text{diğer durumlarda} \end{cases}

Buna göre, Y=12Y = \frac{1}{2} olduğu bilindiğinde XX'in 12\frac{1}{2}'den büyük olma olasılığı kaçtır?

  1. A
    514\frac{5}{14}
  2. B
    916\frac{9}{16}
  3. C
    58\frac{5}{8}
  4. 914\frac{9}{14}Answer
  5. E
    1116\frac{11}{16}

Answer

Doğru olasılık değeri 914\frac{9}{14}'tür.
Koşullu olasılık dağılımı fXY(xy)=f(x,y)fY(y)f_{X|Y}(x|y) = \frac{f(x,y)}{f_Y(y)} formülüyle hesaplanır. Soru bizden Y=1/2Y=1/2 için XX'in koşullu olasılığını istemektedir. fY(1/2)f_Y(1/2) değeri 7/87/8 olarak bulunur. Yerine konulduğunda XX'in koşullu yoğunluk fonksiyonu (8x+3)/7(8x+3)/7 çıkar. X>1/2X > 1/2 koşulu için bu fonksiyonun 1/21/2'den 11'e kadar integrali alındığında sonuç 914\frac{9}{14} olur.

Step-by-Step Solution

1
YY rastgele değişkeninin marjinal olasılık yoğunluk fonksiyonu fY(y)f_Y(y)'yi bulmak için, ortak yoğunluk fonksiyonunun xx'e göre integralini alın.
fY(y)=01(x+32y2)dx=[x22+32y2x]01=12+32y2f_Y(y) = \int_0^1 \left(x + \frac{3}{2}y^2\right) dx = \left[ \frac{x^2}{2} + \frac{3}{2}y^2 x \right]_0^1 = \frac{1}{2} + \frac{3}{2}y^2
Koşullu yoğunluk fonksiyonunu tanımlamak için paydada YY'nin marjinal olasılık yoğunluk fonksiyonuna ihtiyaç vardır.
2
Bulunan marjinal yoğunluk fonksiyonunda Y=1/2Y = 1/2 değerini yerine yazarak payda için gerekli sabiti hesaplayın.
fY(1/2)=12+32(14)=12+38=78f_Y(1/2) = \frac{1}{2} + \frac{3}{2}\left(\frac{1}{4}\right) = \frac{1}{2} + \frac{3}{8} = \frac{7}{8}
Koşullu olasılık yoğunluk fonksiyonu belirli bir YY değeri (Y=1/2Y=1/2) için oluşturulacaktır.
3
Y=1/2Y = 1/2 verildiğinde XX'in koşullu olasılık yoğunluk fonksiyonunu fXY=1/2(x)f_{X|Y=1/2}(x) oluşturun.
fXY=1/2(x)=f(x,1/2)fY(1/2)=x+3878=87(x+38)=8x+37f_{X|Y=1/2}(x) = \frac{f(x, 1/2)}{f_Y(1/2)} = \frac{x + \frac{3}{8}}{\frac{7}{8}} = \frac{8}{7}\left(x + \frac{3}{8}\right) = \frac{8x + 3}{7}
İstenilen olasılığı hesaplayabilmek için XX'in bu özel duruma ait güncellenmiş dağılımına sahip olmalıyız.
4
XX'in 1/21/2'den büyük olma olasılığını bulmak için koşullu yoğunluk fonksiyonunun 1/21/2 ile 11 sınırları arasında integralini alın.
P(X>1/2Y=1/2)=1/218x+37dx=17[4x2+3x]1/21=17((4+3)(1+32))=17(72.5)=4.57=914P(X > 1/2 | Y = 1/2) = \int_{1/2}^1 \frac{8x + 3}{7} dx = \frac{1}{7} \left[ 4x^2 + 3x \right]_{1/2}^1 = \frac{1}{7} \left( (4+3) - \left(1+\frac{3}{2}\right) \right) = \frac{1}{7} \left( 7 - 2.5 \right) = \frac{4.5}{7} = \frac{9}{14}
Sürekli rastgele değişkenlerde bir aralıktaki olasılık, olasılık yoğunluk fonksiyonunun o aralıktaki belirli integrali ile bulunur.

Key Concept

Sürekli Çok Değişkenli Dağılımlarda Koşullu Yoğunluk Fonksiyonu ve Olasılık Hesabı
Rate this question