Question

Difficulty: MediumGeometrik Dağılım

Bir gümrük muhafaza memuru, yurtdışından gelen kargoları yasadışı madde tespiti amacıyla sırasıyla ve birbirinden bağımsız olarak incelemektedir. Her bir kargonun şüpheli olma olasılığı sabittir. Memurun ilk şüpheli kargoyu bulana kadar incelediği toplam kargo sayısını ifade eden rastgele değişkenin beklenen değeri 33'tür.

Memur, mesaisinin başında ilk 22 kargoyu incelemiş ve herhangi bir şüpheli duruma rastlamamıştır.

Buna göre, memurun ilk şüpheli kargoyu tam olarak 5.5. kargoda bulma olasılığı ile inceleyeceği toplam kargo sayısının varyansı sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    27256\frac{27}{256} ve 1212
  2. B
    16243\frac{16}{243} ve 66
  3. 427\frac{4}{27} ve 66Answer
  4. D
    427\frac{4}{27} ve 99
  5. E
    80243\frac{80}{243} ve 109\frac{10}{9}

Answer

Doğru yanıt olasılığın 427\frac{4}{27} ve varyansın 66 olduğu seçenektir.
Soruda rastgele değişken, 'ilk şüpheli kargoyu bulana kadar incelenen toplam kargo sayısı' (X{1,2,3,}X \in \{1, 2, 3, \dots\}) olarak tanımlanmıştır. Beklenen değer E[X]=1p=3E[X] = \frac{1}{p} = 3 olduğundan p=13p = \frac{1}{3} olur. Varyans formülü Var(X)=1pp2Var(X) = \frac{1-p}{p^2} kullanıldığında Var(X)=2/31/9=6Var(X) = \frac{2/3}{1/9} = 6 bulunur. Olasılık hesabı için geometrik dağılımın temel özelliği olan hafızasızlık (memoryless) ilkesi kullanılır. İlk 2 kargonun şüpheli olmadığı bilindiği için P(X=5X>2)=P(X=52)=P(X=3)P(X = 5 \mid X > 2) = P(X = 5 - 2) = P(X = 3) olur. Formülde yerine konulduğunda P(X=3)=(113)31(13)=(23)213=427P(X = 3) = (1 - \frac{1}{3})^{3-1} \cdot (\frac{1}{3}) = (\frac{2}{3})^2 \cdot \frac{1}{3} = \frac{4}{27} sonucu elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
XX rastgele değişkenini ve başarı olasılığını (pp) tanımlayın.
XX, ilk şüpheli kargoyu bulana kadar incelenen toplam kargo sayısıdır ve XGeo(p)X \sim \text{Geo}(p) dağılımına uyar. E[X]=1p=3E[X] = \frac{1}{p} = 3 verildiğinden, p=13p = \frac{1}{3} bulunur.
Geometrik dağılımda toplam deneme sayısı tanımlandığında beklenen değer formülü E[X]=1pE[X] = \frac{1}{p} şeklindedir.
2
XX'in varyansını (Var(X)Var(X)) hesaplayın.
Var(X)=1pp2=113(13)2=2/31/9=6Var(X) = \frac{1-p}{p^2} = \frac{1 - \frac{1}{3}}{(\frac{1}{3})^2} = \frac{2/3}{1/9} = 6 elde edilir.
Toplam deneme sayısını modelleyen geometrik dağılımın varyans formülü 1pp2\frac{1-p}{p^2}'dir.
3
İlk 2 kargoda şüpheli durum bulunmadığı bilgisine (X>2X > 2) dayanarak tam 5.5. kargoda şüpheli bulma olasılığını yazın.
İstenen olasılık koşullu bir olasılıktır: P(X=5X>2)P(X = 5 \mid X > 2).
Mesainin başındaki ilk 2 incelemenin başarısız (şüpheli değil) olduğu bilinmektedir.
4
Geometrik dağılımın hafızasızlık (memoryless) özelliğini kullanarak koşullu olasılığı hesaplayın.
P(X=5X>2)=P(X=52)=P(X=3)P(X = 5 \mid X > 2) = P(X = 5 - 2) = P(X = 3).
P(X=3)=(1p)31p=(113)2(13)=(23)213=4913=427P(X = 3) = (1-p)^{3-1}p = (1 - \frac{1}{3})^2 \cdot (\frac{1}{3}) = (\frac{2}{3})^2 \cdot \frac{1}{3} = \frac{4}{9} \cdot \frac{1}{3} = \frac{4}{27} bulunur.
Geometrik dağılım, kesikli rastgele değişkenler arasında hafızasızlık özelliğine sahip tek dağılımdır: P(X=s+tX>s)=P(X=t)P(X = s+t \mid X > s) = P(X = t).

Key Concept

Geometrik Dağılımın Hafızasızlık Özelliği ve Momentleri
Rate this question