Probability and Statistics Tutorial 3: week 4
Problem 6A (๐) ๐ธ ๐ผ ๐ > ๐ ๐๐๐๐๐๐๐ โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ 0.2 ANSWER: โข Use the cumulative distribution for ๐ 1 : ๐บ(๐) โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ 0.25 โข ๐ ๐ 1 > 3 = 1 โ ๐(๐ผ ๐ โค ๐) = 1 โ ๐บ(3) โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข โข Analytically: ๐บ ๐ข = 1 โ ๐ โ๐๐ฆ = 1 โ 1 โ ๐ โ0.2ร3 = 0.54881 R code: 1 โ pexp(t,rate) 1- pexp(3,0.2)
Problem 6B (๐) ๐ธ ๐ผ ๐ < ๐ ๐๐๐๐๐๐๐ โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ 0.2 ANSWER: โข Use the cumulative distribution for ๐ 1 : ๐บ(๐) โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ 0.25 โข ๐ ๐ 2 < 4 = ๐(๐ 2 โค ๐) = 1 โ ๐บ(4) โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข (WHY?) โข Analytically: ๐บ ๐ข = 1 โ ๐ โ๐ 2 ๐ฆ = 1 โ ๐ โ0.25ร4 = 0.632 R code: pexp(t,rate) pexp(4,rate = 0.25)
Normal Distribution ๐ผ๐๐ ๐ถ๐๐๐๐๐ ๐ฌ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ โข Let R be a random variable measuring the reading speed of students โข Bell shaped; โข Symmetric about the mean ๐ โข Shape (height and width) given by the standard deviation: ๐ โข Normally given by: ๐ ๐ โค ๐ = F ๐ โข For calculations, we use the standard Normal curve โข ๐ โผ ๐(0, 1)
Problem 7A ๐ ๐ธ ๐บ < ๐๐๐ ? ANSWER: โข Let R be a random variable measuring the reading speed of students โข First, we standardize. What does this mean? โข What is the distribution of R? ๐ โผ ๐ 125, 24 2 โ ๐ โผ ๐(0, 1) (WHY?) ๐ โผ ๐(125, 24 2 ) ๐ โผ ๐ 125, 24 2 โ ๐ โผ ๐(0, 1) ๐ ๐ < 100 = ๐ ๐ โค 100 = ๐ ๐ < 100โ125 100โ125 100โ125 ๐ = ๐ โ ๐ = ๐บ = ฮฆ 24 24 24 ๐ Use R ๐ = ๐ โ 125 ๐๐๐๐ ๐( 100โ125 , ๐๐๐๐ = 0, ๐ก๐ = 1) = 0.1488 24 24 Or Skip standardization : ๐๐๐๐ ๐(100, ๐๐๐๐ = 125, ๐ก๐ = 24)
Problem 7b ๐ ๐ธ ๐บ > ๐๐๐ ? โข Let R be a random variable measuring the reading speed of students ANSWER: โข What is the distribution of R? ๐ โผ ๐(125, 24 2 ) ๐ โผ ๐ 125, 24 2 โ ๐ โผ ๐(0, 1) ๐ = ๐ โ ๐ ๐ ๐ ๐ > 140 = 1 โ ๐ ๐ โค 140 ๐ = ๐ โ 125 24 Skipping standardization: 1 โ ๐๐๐๐ ๐(140, ๐๐๐๐ = 125, ๐ก๐ = 24) = 0.2660
Problem 7c ๐ ๐ธ ๐๐๐ โค ๐บ โค ๐๐๐ ? โข Let R be a random variable measuring the reading speed of students โข What is the distribution of R? ๐ โผ ๐(125, 24 2 ) ๐ โผ ๐ 125, 24 2 โ ๐ โผ ๐(0, 1) ANSWER: ๐ = ๐ โ ๐ ๐ธ ๐๐๐ โค ๐บ โค ๐๐๐ = F 130 โ F(110) ๐ ๐ = ๐ โ 125 Skipping standardization: 24 ๐๐๐๐ ๐(130, ๐๐๐๐ = 125, ๐ก๐ = 24) - ๐๐๐๐ ๐ 110, ๐๐๐๐ = 125, ๐ก๐ = 24 = 0.317
Problem 7d ๐ ๐ธ(๐บ > ๐๐๐)? โข Let R be a random variable measuring the reading speed of students โข What is the distribution of R? ๐ โผ ๐(125, 24 2 ) ๐ โผ ๐ 125, 24 2 โ ๐ โผ ๐(0, 1) ANSWER: ๐ = ๐ โ ๐ ๐ธ ๐บ > ๐๐๐ = ๐ โ ๐ธ ๐บ โค ๐๐๐ = 1 โ F(200) ๐ ๐ = ๐ โ 125 Skipping standardization: 24 1 - ๐๐๐๐ ๐ 200, ๐๐๐๐ = 125, ๐ก๐ = 24 = 0.00089
Problem 8A and B ๐ธ(๐ ๐ > ๐) โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ ๐ 1 Hint: use the analytical form of the cdf: โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ ๐ 2 ๐บ ๐ = 1 โ ๐ ๐ 1 ๐ โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข ANSWER: โข Analytically: ๐ ๐ 1 > ๐ = 1 โ ๐ ๐ โค ๐ = 1 โ ๐บ(๐) = 1 โ 1 โ ๐ โ๐ 1 ๐ = ๐ โ๐ 1 ๐ (same for B but with ๐ 2
Problem 8c ๐ = ๐๐๐ ๐ ๐ , ๐ ๐ ๐ธ ๐ > ๐ ? โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ ๐ 1 Hint: if Z is minimum of ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ ๐ , then Z can only be larger than some โaโ ifโฆโฆ. โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ ๐ 2 (THINK): โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข ANSWER: โข โฆif both ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 are larger than a. โข ๐ ๐ > ๐ = ๐(๐ 1 > ๐ โฉ ๐ 2 > ๐) = P X 1 > a ร ๐ ๐ 2 > ๐ (ind.) = ๐ โ๐ 1 ๐ ๐ โ๐ 2 ๐ = ๐ โ๐(๐ 1 +๐ 2 )
Problem 8d ๐ซ๐ฌ๐ฎ ๐๐ ๐ โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ ๐ 1 ๐ฎ ๐ = ๐ ๐ โค ๐ = 1 โ ๐ ๐ > ๐ = 1 โ ๐ โ๐(๐ 1 +๐ 2 ) โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ ๐ 2 PDF of Z How do we move from cdf to pdf? โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข ANSWER: differentiation!!!!! ๐ ๐ = ๐๐บ ๐ ๐๐ ๐ ๐ = ๐ 1 + ๐ 2 ๐ โ๐(๐ 1 +๐ 2 ) ๐ โผ ๐๐ฒ๐ช ๐ ๐ + ๐ ๐
Problem 6C (l (later) ๐ ๐ผ๐: ๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐๐ ๐: โข ๐ 1 โผ ๐น๐ฆ๐ 0.2 ANSWER: โข ๐ 2 ~ ๐น๐ฆ๐ 0.25 ๐ผ๐ = ๐๐๐ ๐ผ ๐ , ๐ผ ๐ What is is th the dis istribution of of Tm? โข ๐ 1 ๐๐๐ ๐ 2 ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข ๐ผ๐ โผ ๐๐๐(๐ ๐ + ๐ ๐ ) โข ๐ ๐๐ < 2 = 1 โ e 2 0.45 = 0.593 (WHY?)
THE END โข ANY QUESTIONS??
Recommend
More recommend