100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

samenvatting 2DD80

Beoordeling
-
Verkocht
1
Pagina's
47
Geüpload op
18-10-2022
Geschreven in
2022/2023

Deze samenvatting bevat alle theorie die nodig is voor het tentamen 2DD80. Daarnaast bevat het document een voorbeeldopgave voor elk stuk theorie om je kennis te testen en te zien hoe de theorie wordt toegepast in een opgave












Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Documentinformatie

Heel boek samengevat?
Nee
Wat is er van het boek samengevat?
Hoofdstuk 4 tot en met 11
Geüpload op
18 oktober 2022
Aantal pagina's
47
Geschreven in
2022/2023
Type
Samenvatting

Voorbeeld van de inhoud

Chapter 4

4.1

Probability density function:
For a continuous random variable X, a probability density function is a function such that
1. F ( x)≥0

2. ∫ f ( x ) dx=1
−∞
b
3. P ( a ≤ X ≤ b )=∫ f ( x ) dx = area under f(x) from a to b for any a and b
a


If X is a continuous random variable, for any x1 and x2,
P ( x 1 ≤ X ≤ x 2 ) =P ( x 1< X ≤ x 2 )=P ( x 1 ≤ X < x 2 )=P(x 1< X < x 2)

Example
−x
f ( x ) ¿ e for 0< x

a. P ( 1< x )=∫ e−x dx=[−e−x ]=e−1 =0.2858
1
2.5
P ( 1< x<2.5 )=∫ e dx=[−e ]=e −e
−x −x −1 −2.5
b. =0.2037
1
4
P ( x< 4 )=∫ e dx=[−e ]=1−e =0.9817
−x −x −4
c.
0
x
P ( X < x )=0.10 →∫ e dx=[−e ]=1−e =0.10→ x=−ln ( 0.9 )=0.1054
−x −x −x
d.
0


4.2

The cumulative distribution function of a continuous random variable is
x
F ( x )=P ( X ≤ x ) =∫ f ( u ) du for−∞ < x <∞
−∞


Probability density function from the cumulative distribution function
dF (x )
Given F(x), f ( x )= as long as the derivative exists
dx

Example



{
0 x <0
F ( x )= 0.25 x 0 ≤ x< 5
1 5≤ x

a. P ( x<2.8 )=P( x ≤2.8) because X is a continuous random variable.
Then, P( X< 2.8)=F(2.8)=0.2(2.8)=0.56
b. P ( x>5 )=1−P ( x ≤ 1.5 )=1−0.2 ( 1.5 )=0.7
c. P ( X ←2 )=Fx (−2 )=0

, d. P ( x> 6 )=1−Fx ( 6 )=0

4.3

The mean or expected value of X, denoted as u or E(X) is

μ= E ( X )= ∫ f ( u ) du for−∞ < x< ∞
−∞


The variance of X, denoted as V(X) or σ2 is

σ =V ( X )= ∫ ¿ ¿
2

−∞


The standard deviation of X is σ =√ σ 2

Expected value of a function of a continuous random variable
E¿

Example
2
f ( x )=1.5 x for−1< x< 1


[ ]
1 4
x
a. E ( X ) =∫ 1.5 x dx= 1.5
3
=0
−1 4
1
b. V ( X )=∫ 1.5 x ¿ ¿
3

−1


4.4

Continuous uniform distribution
A continuous random variable X with a probability density function
1
f ( x )= a≤x ≤b
( b−a )
Is a continuous uniform random variable

Mean and variance
If X is a continuous uniform random variable over a ≤ x ≤ b
a+b 2
μ= E ( X )= ∧σ =V ( X )=¿ ¿
2

Example
Uniform distribution over the interval [-1,1]
−1+1
a. E ( X ) =
2
V ( X )=¿ ¿
σ =0,577
x
1
b. P (−x< X < x )=0.90 → ∫ dt= [ 0,5 t ] =0.5 ( 2 x ) =x
−x 2

, {
0 x←1
c. Cumulative distribution function: F ( x ) = 0.5 x+ 5−1 ≤ x <1
1 1≤ x

4.5

Normal distribution
A random variable X with probability density function
1
f ( x )= e−¿¿¿
√2 π σ
Is a normal random variable with parameters μ where−∞< μ< ∞∧σ >0
Also, E ( X ) =μ∧V ( X ) =σ 2
And the notation N( μ , σ 2) is used to denote the distribution

Standard normal random variable
A normal random variable with μ=0 and σ2=1 is called a standard normal random variable and is
denoted as Z.
The cumulative distribution function of a standard random variable is denoted as
Ф ( z )=P(Z ≤ z)

Standardizing a normal random variable
If X is a normal variable with E(X)=μ and V(X)=σ 2, the random variable
X−μ
Z= is a normal random variable with E(Z)=0 and V(Z)=1.
σ
That is, Z is a standard normal random variable

Standardizing to calculate a probability
Suppose that X is a normal random variable with mean μ and variance σ 2. Then,
P ( X ≤ x )=P ( X−μ
σ

σ )
x−μ
=P (Z ≤ z ) where Z is a standard normal random variable, and
x−μ
z= is the z-value obtained by standardizing X.
σ
x−μ
The probability is obtained by using Appendix table III with z=
σ

Example
X is normally distributed with a mean of 10 and a standard deviation of 2
a) P(X < 13) = P(Z < (13-10)/2) = P(Z < 1.5) = 0.93319
b) P(X > 9) = 1 - P(X < 9) = 1 - P(Z < (9-10)/2) = 1 - P(Z < -0.5) = 0.69146

c) P(6 < X < 14) = = P(-2 < Z < 2) = P(Z < 2) -P(Z < - 2)]= 0.9545

d) P(2 < X < 4) = = P(-4 < Z < -3) = P(Z < -3) - P(Z < -4) = 0.00132

e) P(-2 < X < 8) = P(X < 8) - P(X < -2) = = P(Z < -1) - P(Z < -6) = 0.15866

4.6

Normal approximation to the binomial distribution

, If X is a binomial random variable with parameters n and p,
X−np
Z= is approximately a standard normal random variable.
√np (1− p)
To approximate a binomial probability with a normal distribution, a continuity correction is applied
as follows:

(
P ( X ≤ x )=P ( X ≤ x+ 0.5 ) ≈ P Z ≤
x+ 0.5−np
√ np ( 1− p ) )
And

P ( x ≤ X )=P( x−0.5 ≤ X) ≈ P
(
x−0.5−np
√ np ( 1− p )
≤Z
)
The approximation is good for np> 5∧n (1− p)> 5

Normal approximation to the Poisson distribution
If X is a Poisson random variable with E(X)=λ and V(X)=λ,
X−λ
Z= is approximately a standard normal random variable.
√λ
The same continuity correction used for the binomial distribution can also be applied.
The approximation is good for λ>5




Example
X is a binomial random variable with n=200 and p=0.4

a) E(X) = 200(0.4) = 80, V(X) = 200(0.4)(0.6) = 48 and σ X =√ 48


Then,
P( X≤70)≃P Z≤
√ (
70. 5−80
48 )
=P( Z≤−1. 37 )=0 . 0853

P(70<X <90)≃P
√ 48 (
70 .5−80
<Z≤
89 . 5−80
√ 48
=P(−1 . 37<Z≤1. 37 )
)
b) =0 .9 1466-0 . 08534=0 . 8293




c)

4.7

Exponential distribution
The random variable X that equals the distance between successive events from Poisson process with
mean number of events λ>0 per unit interval is an exponential random variable with parameter λ.
The probability density function of X is,
€5,49
Krijg toegang tot het volledige document:

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
juditheikelenboom

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
juditheikelenboom Technische Universiteit Eindhoven
Bekijk profiel
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
1
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
1
Laatst verkocht
1 jaar geleden

0,0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen