Enunciado
Probabilidade e Estatística - Probabilidade, um curso moderno com aplicações, de Sheldon Ross- Ed: 8º - Capítulo 4.Exercícios Teóricos - Ex. 13
Seja X uma variável aleatória binomial com parâmetros (n,p). Que valor de p maximiza P(X = k), k = 0, l ,..., n? Este é um exemplo de método estatístico usado para estimar p quando uma variável aleatória binomial (n,p) tem valor k. Se assumimos que n é conhecido, então estimamos p escolhendo o valor de p que maximiza P(X = k]. Este é conhecido como o método de estimação por máxima verossimilhança.
Passo 1
Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.
Bom, para sabermos quando maximiza, precisamos primeiro calcular o log de :
Pela definição, o valor vai ser:
Ok, agora queremos descobrir o valor p que maximiza a nossa função. Para isso, como vamos fazer? Vamos encontrar a primeira derivada:
Como queremos saber quando maximiza, vamos começar encontrando o ponto crítico da nossa derivada:
Multiplicando cruzado:
Isolando p:
O que podemos concluir com isso galera? Que quando for igual será um ponto crítico. Agora para acharmos se maximiza, vamos calcular a segunda derivada.
Passo 2
Bom, vamos calcular:
Ok, calculada a segunda derivada. Agora, vamos pegar o valor de p que encontramos no passo 1 e substituir na segunda derivada:
Fazendo as contas, vamos encontrar:
Como podemos ver, o valor vai ser sempre menor que zero, logo pela segunda derivada vai ser concavidade virada para baixo.
Com isso, podemos concluir que vai maximizar a função.