Enunciado
Probabilidade e Estatística - Jay Devore, Probabilidade e estatística para engenharia e ciências- Ed: 6º - Capítulo 5.Exercícios - Ex. 17
Um ecologista deseja selecionar um ponto dentro de uma região circular de amostragem, de acordo com uma distribuição uniforme (na prática, isso poderia ser feito selecionando-se primeiro uma direção e, depois, uma distância do centro naquela direção). Seja coordenada do ponto selecionado e coordenada desse ponto. Se o círculo tiver centro em (0, 0) e raio , então a fdp conjunta de e é.
a. Qual é a probabilidade de o ponto selecionado estar dentro de do centro da região circular? [Sugestão: desenhe a região de densidade positiva . Já que é constante em , calcular a probabilidade resume-se em calcular uma área.]
b. Qual é a probabilidade de e serem diferentes de 0 no máximo ?
c. Responda ao item (b) com substituindo .
d. Qual é a fdp marginal de ? De Y? X e são independentes?
Passo 1
Falaaa, meu querido/minha querida. Como vai?? A variável aleatória é uniformemente distribuída pelo disco. Portanto, podemos calcular as probabilidades com a fórmula abaixo:
Então, bora para os cálculos!!
Passo 2
Aqui, o conjunto é um círculo com raio , logo:
Passo 3
O e podem diferir em ambas as direções. Sendo assim, o evento em pode ser descrito como:
E a probabilidade que precisamos calcular é:
Onde, é um quadrado com lado .
Passo 4
Agora, calculamos da mesma forma que no passo anterior, a única diferença é que o lado é maior.
Passo 5
Por fim, para calcularmos a fdp marginal de uma variável aleatória contínua usamos:
Os limites da integral são:
Com isso, temos:
,
Portanto, a fdp marginal de é definida por:
Para .
E a fdp marginal de :
Para .
Então, para definirmos se duas variáveis são independentes elas devem respeitar a seguinte equação:
Sendo assim, podemos notas que o produto das fdps não resulta em . Portanto, as variáveis são dependentes.
Resposta
- Resolução no Passo 5.