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67 Problema 27._ El servicio postal requiere, en promedio, 2 días para entregar una carta en una ciudad. La varianza se estima como 0.4 (días)2. Si un ejecutivo desea que el 99% de sus cartas se entreguen a tiempo, ¿Con cuánta anticipación las debe depositar en el correo? Solución X : tiempo de entrega de la carta. 2=µ días. 4.02 =σ días2 Dado que no se conoce la distribución de la variable aleatoria se utiliza el Teorema de Chebyshev: 2 1 1)( k kXkP −≥+<<− σµσµ 10 99.0 1 1 2 =∴=− k k ]3.8,3.4[4.0102 −== mm σµ k Para garantizar que las cartas lleguen a tiempo debe mandarlas con 8 días de anticipación. 68 UNIDAD IV Distribución de varias variables aleatorias. I) CASO DISCRETO. Problema 1._ Sea X el número de caras y Y el número de caras menos el número de cruces cuando se lanzan 3 monedas. Encuentra la distribución de probabilidad conjunta de X y Y . Solución Para resolver este problema podemos hacer un cuadro indicando todos los resultados posibles del experimento e identificando el valor de las variables aleatorias X y .Y X Y Posible resultado. No. de caras No. Caras - No. De cruces ccc 3 3 ccx 2 1 cxc 2 1 xcc 2 1 xxc 1 -1 xcx 1 -1 cxx 1 -1 xxx 0 -3 La variable aleatoria X tiene una distribución binomial con parámetros 3 y 0.5, es decir: == 2 1 ,3;~ pnxbinX ( )0=XP = 3 0 8 130 =qp ( )1=XP = 3 1 8 321 =qp ( )2=XP = 3 2 8 321 =qp ( )3=XP = 3 3 8 103 =qp La función de distribución de probabilidad conjunta o bidimensional, se expresa mediante el cuadro siguiente: Función de probabilidad conjunta de ).,( YX Y X -3 -1 1 3 0 1/8 0 0 0 1 0 3/8 0 0 2 0 0 3/8 0 3 0 0 0 1/8 69 Problema 2._ Dos líneas de producción fabrican cierto tipo de artículos. Supón que la capacidad (en cualquier día dado) es de 5 artículos para la línea I y de 3 artículos para la línea II y que él número verdadero de artículos producidos por cada una de las líneas es una v. a. Sea ),( YX la representación de la v.a bidimensional que proporciona el número de artículos producidos por la línea I y por la línea II respectivamente. Función de probabilidad conjunta ).,( YXP Y X 0 1 2 3 4 5 0 0.00 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 1 0.01 0.02 0.04 0.05 0.06 0.08 2 0.01 0.03 0.05 0.05 0.05 0.06 3 0.01 0.02 0.04 0.06 0.06 0.05 a) Encuentra la probabilidad de que la línea I produzca 2 artículos y la línea II produzca 3 artículos. b) Encuentra la probabilidad de que la línea I produzca más artículos que la línea II. c) ¿Cuál es la probabilidad de que la línea I produzca exactamente 4 artículos? d) ¿Cuál es el número esperado de artículos producidos por la línea II? Solución Sean las variables unidimensionales: X : Número de artículos producidos por la línea I. Y : Número de artículos producidos por la línea II. a) La probabilidad de interés se observa directamente de la tabla de la f.d.p conjunta, es el número que está en la intersección de la columna encabezada por 2 y la fila correspondiente al número 3. 04.0)3,2( === YXP b) ∑∑ > ===> x y yYxXPYXP ),()( 75.0)05.006.008.009.0()06.005.006.007.0(3)05.0()04.003.0(01.0 )3,5()2,5()1,5()0,5( )3,4()2,4()1,4()0,4()2,3( )1,3()0,3()1,2()0,2()0,1( =+++++++++++= ==+==+==+==+ ==+==+==+==+==+ ==+==+==+==+=== YXPYXPYXPYXP YXPYXPYXPYXPYXP YXPYXPYXPYXPYXP c) ∑ = ==== 3 0 ),4()4( y yYXPXP )3,4()2,4()1,4()0,4( ==+==+==+=== YXPYXPYXPYXP 24.006.005.006.007.0 =+++=
