Enunciado

Um baralho de 52 cartas é embaralhado e uma mão de bridge com 13 cartas é distribuída. Suponha que X e Y representem, respectivamente, o número de ases e de espadas na mão.

(a) Mostre que X e Y são não correlacionados.

(b) X e Y são independentes?

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Defina X i como a variável aleatória indicadora que marca se o i-ésimo ás foi sorteado, i = 1 , … , 4 . Além disso, vamos definir Y j como a variável aleatória indicadora que marca se j-ésimo carta de espadas foi desenhado, j = 1 , … , 13 . Portanto, podemos escrever

X =   ∑ i = 1 4 X i ,   Y = ∑ j = 1 13 Y j

A - Usando a linearidade da covariância em ambos os argumentos, temos que

C o v X , Y = C o v ∑ i = 1 4 X i , ∑ j = 1 13 Y j = ∑ i = 1 4 ∑ j = 1 13 C o v X i , Y j

Essa soma que contém 52 adendos do lado direito podem ser divididas em duas partes. A primeira parte contém 51 adendos que descrevem a covariância entre variáveis ​​indicadoras de que dois ás distintos e espadas foram sorteados. Que covariância é igual a

C o v X i , Y j = E X i Y j - E X i E ( Y j )

Passo 2

A esperança comum E ( X i Y j ) é igual a

E X i Y j = P X i Y j = 1

Que vai ser igual a

E X i Y j = P X i = 1 ,   Y j = 1

Que tem como resultado, igual a

E X i Y j = 50 11 52 13 = 1 17

E a média é igual a

E X i = E Y j = 1 4

Que implica em

C o v X i , Y j = - 1 272

A segunda parte da soma contém apenas uma covariância. É a variância da variável aleatória indicadora que o às de espadas foi sorteado. Aquilo é a consequência de existir uma carta que é simultaneamente às e espadas.

C o v X , Y = 51 ∙ - 1 272 + 3 16 = 0

então provamos, e X e Y não são correlacionados.

Passo 3

B - Não, eles não são independentes. Observe que P ( X = 4 ) e P Y = 13 > 0 ,

mas nós temos

P X = 4 , Y = 13 = 0

já que isso implicaria que compramos 17 cartas no total.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)