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Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA ESTADÍSTICA MÉTODOS ESTADÍSTICOS DE LA INGENIERÍA NOMBRE IZENA CURSO KURTSOA 2º INGENIERÍA TELECOMUNICACIÓN 3º INGENIERÍA INDUSTRIAL FECHA DATA 14/02/2003 CUESTIONES 1.Además de la ley de probabilidad, ¿qué más hace falta conocer para que una variable aleatoria que representa un fenómeno debido al azar quede perfectamente definida? ¿De qué tres formas puede venir dada la ley de probabilidad de una variable aleatoria continua? ¿Si no se dispone de la ley de probabilidad de una variable aleatoria de forma explícita, qué se puede hacer para conocer más de la variable aleatoria? 2.¿Deben ser dos v.a. X e Y independientes para poder hacer: E ( X Y ) E ( X ) E (Y ) ? Demostrarlo. ¿Y si Var ( X Y ) Var ( X ) Var (Y ) , tienen que ser independientes X e Y ? 3.Sean X e Y dos variables aleatorias con función de densidad conjunta: f X ,Y kxy, 0 x 1 0 y 1 Demostrar que X e Y son independientes. 4.Sea una v.a. bidimensional ( X , Y ) . La función de regresión de Y sobre X permite hacer predicciones de tipo probabilístico. ¿Qué significa esto? Una vez que se tiene una función de regresión, que bien se ha calculado teóricamente, Y (x) , o bien se ha obtenido de forma experimental ajustando los datos de una muestra a una función de cualquier tipo, Yˆ , ¿se puede utilizar esta función de regresión sin más para hacer predicciones de los valores que puede tomar la variable Y al variar la variable X o se necesitaría algún elemento de juicio adicional? En caso afirmativo, ¿cómo afectaría ese otro elemento a la decisión de utilizar la función de regresión para hacer predicciones? PROBLEMAS 1.Los laboratorios de Urgencias de los hospitales disponen de “test” para el diagnóstico rápido de patologías y así tratarlas sin tener que esperar a los resultados confirmatorios, que llevan mucho más tiempo. En un laboratorio de urgencias se dispone de un “test rápido” para comprobar si la neumonía es debida a neumococo y que ha sido probado sobre 375 afectados de neumonía arrojando los siguientes datos: Resultado del Test Rápido Resultado Confirmatorio (Neumonía debida a Neumococo) POSITIVO NEGATIVO POSITIVO 258 42 NEGATIVO 3 72 Considerando esta muestra como significativa de la población de afectados de neumonía, responder a las siguientes preguntas: a) Si llegan al laboratorio las muestras de dos personas afectadas de neumonía, una de ellas por neumococo y la otra no, ¿cuál es la probabilidad de que ambos “tests rápidos” den POSITIVO? b) ¿Y la probabilidad de que uno dé POSITIVO y el otro NEGATIVO? c) ¿Cuál es la probabilidad de que el resultado que confirma que la neumonía de una persona es por neumococo sea NEGATIVO si se sabe que el “test rápido” ha dado NEGATIVO? 2.El profesor de Estadística acostumbra a entregar fotocopias en clase (muy buenas, por cierto), tanto de apuntes como de problemas. De la experiencia, ha llegado a caracterizar el número de copias que se reparten mediante una variable aleatoria de media 120 y desviación estándar 10. ¿Cuántas copias debe encargar el profesor de Estadística a reprografía cada vez que quiere repartir material a los alumnos para asegurarse, con una probabilidad de al menos el 90%, de que sobran copias? 3. En el proceso de colada continua se producen barras de sección cuadrada (palanquillas) en un molde, directamente a partir de acero líquido. La colada continua produce un ahorro considerable de trabajo y energía con respecto a otros procesos menos recientes que producen lingotes con el acero líquido. (Ver esquema). El número de fallos por metro lineal de palanquilla viene caracterizado por una variable aleatoria de media 2. a) ¿Cuál es la probabilidad de que en un tramo de 2 metros de palanquilla se encuentren no más de 2 fallos? b) Si se toman 8 tramos diferentes de un metro, ¿cuál es la probabilidad de que en más de 6 de esos tramos se den 2 o más fallos? c) Si la longitud total de una palanquilla es de 8 metros, ¿cuál es la probabilidad de que haya menos de 10 fallos en toda la palanquilla? 4.Un equipo electrónico necesita para su funcionamiento un componente cuyo tiempo de vida está caracterizado por una variable aleatoria exponencial de media 500 horas. Cuando el componente falla se reemplaza por otro nuevo, operación que se realiza en un tiempo despreciable. a) Si se dispone de un componente adicional, además del que está instalado en el equipo electrónico, ¿cuál es la probabilidad de que el equipo electrónico funcione ininterrumpidamente (despreciando el tiempo de cambio) durante más de 1950 horas? b) Si se dispone de 9 componentes adicionales, además del que está instalado en el equipo electrónico, ¿cuál es la probabilidad de que el equipo funcione ininterrumpidamente al menos 5950 horas? (De forma exacta contará más que de forma aproximada) c) ¿Cuál es la probabilidad de que de los 10 componentes anteriores, menos de 3 duren menos de 602 horas? 5. Una mancha de fuel debida a un vertido se encuentra en la situación mostrada en la figura. El avance diario de la mancha en dirección Este viene caracterizado por una normal N (20,5) , mientras que el avance diario en dirección Sur viene caracterizado por una normal N (15,10) . a) ¿Cuál es la probabilidad de que al cabo de tres días la mancha haya alcanzado la zona de emergencia de la costa A? Si tomamos la v.a. bidimensional normal formada por los avances en ambas direcciones y con coeficiente de correlación : b) Considerando 0 , ¿cuál es la probabilidad de que la mancha haya llegado a ambas costas? c) Considerando 0,2 , ¿cuál es la probabilidad de que la mancha esté más cerca de la costa A que de la costa B? 6.Sea (X,Y) una v.a. bidimensional con función de densidad conjunta: f X ,Y 1 , 2 y x 2 y yx2 y 3 1 ,Y ) 2 2 b) Calcular f y x 1 . ¿Qué tipo de variable aleatoria continua es Y X x ? ¿y su dominio? a) Calcular P ( X c) Sabiendo que la función de distribución conjunta en el siguiente recinto es: FX ,Y ( x, y ) 1 x y 2 , 4 x y 0 y x 1 1 1 X 1, Y 0 utilizando dicha función de distribución. 2 2 Calcular P