Buscar

Aulas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 87 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 87 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 87 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

GL301 – Estatística I
Leonardo T. Duarte
Primeiro Semestre de 2013
Variável Aleatória
Distribuições discretas
 
Variáveis Aleatórias Discretas importantes
● Distribuição uniforme
● Distribuição de Bernoulli
● Distribuição binomial
● Distribuição de Poisson
● Distribuição geométrica
 
Distribuição Uniforme
● Uma variável aleatória X que assume um número 
finito de valores igualmente espaçados x1, x2, …, xn, é 
dita uniforme se
fX(xi) = c, c → constante 
 
Distribuição Uniforme
● Uma variável aleatória X que assume um número 
finito de valores igualmente espaçados x1, x2, …, xn, é 
dita uniforme se
fX(xi) = c, c → constante 
● Dado n (o número de valores que X assume), podemos 
calcular c
∑x fX(x) = 1 → ∑xc = 1 → nc = 1 → c = n-1
● Logo
fX(xi) = 1 / n
 
Distribuição Uniforme
● Exemplo: X é uniformemente distribuídas entre 2 e 6 
com espaçamento 1.
● a = 2, b = 6, n = 5. 
Função massa de probabilidade Função distribuição acumulada
 
Média de uma VA uniforme
● Seja X uniformemente distribuídas entre nos valores 
x1, x2, …, xn com espaçamento 1.
● Os limites de X são dados por a = x1 e b = xn
 
Média de uma VA uniforme
● Seja X uniformemente distribuídas entre nos valores 
x1, x2, …, xn com espaçamento 1.
● Os limites de X são dados por a = x1 e b = xn
● Logo: n = b – a + 1
 
Média de uma VA uniforme
● Seja X uniformemente distribuídas entre nos valores 
x1, x2, …, xn com espaçamento 1.
● Os limites de X são dados por a = x1 e b = xn
● Logo: n = b – a + 1
 
Média de uma VA uniforme
● Seja X uniformemente distribuídas entre nos valores 
x1, x2, …, xn com espaçamento 1.
● Os limites de X são dados por a = x1 e b = xn
● Logo: n = b – a + 1
Soma de uma PA
 = n*(b+a)/2
 
Média de uma VA uniforme
● Seja X uniformemente distribuídas entre nos valores 
x1, x2, …, xn com espaçamento 1.
● Os limites de X são dados por a = x1 e b = xn
● Logo: n = b – a + 1
Soma de uma PA
 = n*(b+a)/2
 
Variância de uma VA uniforme
● A variância de uma VA X uniforme é dada por
 
 
Variância de uma VA uniforme
● A variância de uma VA X uniforme é dada por
● É possível mostrar que
 
 
Aplicações de uma VA uniforme
● Geralmente, utilizamos uma VA uniforme para 
modelar um evento sobre o qual temos pouca 
informação (apenas os intervalos tipicamente);
● Exemplos
● Jogar de uma moeda não-viciada
● Jogar de um dado não-viciado
 
 
Variáveis Aleatórias Discretas importantes
● Distribuição uniforme
● Distribuição de Bernoulli
● Distribuição binomial
● Distribuição de Poisson
● Distribuição geométrica
 
Distribuição de Bernoulli
● Suponha que um evento aleatório tenha um resultado 
binário
● Sucesso ou falha
● Positivo ou negativo
● Cara ou coroa
● Bom estado ou defeituoso
 
Distribuição de Bernoulli
● Suponha que um evento aleatório tenha um resultado 
binário
● Sucesso ou falha
● Positivo ou negativo
● Cara ou coroa
● Bom estado ou defeituoso
● A VA X que atribui 0 e 1 para cada uma das 
possibilidades em tais eventos é conhecida como VA 
de Bernoulli
 
Distribuição de Bernoulli
● Suponha que um evento aleatório tenha um resultado 
binário
● Sucesso ou falha
● Positivo ou negativo
● Cara ou coroa
● Bom estado ou defeituoso
● A VA X que atribui 0 e 1 para cada uma das 
possibilidades em tais eventos é conhecida como VA 
de Bernoulli
● Logo, uma VA de Bernoulli apresenta a seguinte fmp
 
Distribuição de Bernoulli
● Média das distribuição de Bernoulli
 
Distribuição de Bernoulli
● Média das distribuição de Bernoulli
μX = E{X} = ∑x x fX(x)
= (1-p)*0 + p*1 = p
● Isto é, a média desta VA é a probabilidade da VA 
assumir o valor 1.
● Variância
 
Distribuição de Bernoulli
● Média das distribuição de Bernoulli
μX = E{X} = ∑x x fX(x)
= (1-p)*0 + p*1 = p
● Isto é, a média desta VA é a probabilidade da VA 
assumir o valor 1.
● Variância
σX2 = E{X2} – E{X}2
= ((1-p)*02 + p*12) – p2
= p – p2 = (1-p) p
● Isto é, a variância desta VA é o produto da 
probabilidade de sucesso pela probabilidade de falha.
 
Exemplo: distribuição de Bernoulli
● O experimento jogar de uma moeda pode ser 
modelado por uma VA de Bernoulli
 
Exemplo: distribuição de Bernoulli
● O experimento jogar de uma moeda pode ser 
modelado por uma VA de Bernoulli
● Se a moeda não é enviesada, então
p = 0.5, μX = p= 0.5, σX2 = (1-p) p = 0.25 
 
Exemplo: distribuição de Bernoulli
● O experimento jogar de uma moeda pode ser 
modelado por uma VA de Bernoulli
● Se a moeda não é enviesada, então
p = 0.5, μX = p= 0.5, σX2 = (1-p) p = 0.25 
● Esta é a situação de máxima variância! Vamos 
verificar.
● Considerando σX2(p) = (1-p) p, qual o valor que 
maximiza σX2(p)? 
 
Exemplo: distribuição de Bernoulli
● O experimento jogar de uma moeda pode ser 
modelado por uma VA de Bernoulli
● Se a moeda não é enviesada, então
p = 0.5, μX = p= 0.5, σX2 = (1-p) p = 0.25 
● Esta é a situação de máxima variância! Vamos 
verificar.
● Considerando σX2(p) = (1-p) p, qual o valor que 
maximiza σX2(p)? 
● dσX2(p) / dp = 1 – 2p 
No máximo, 1 – 2p = 0 → p = 0.5
 
Variáveis Aleatórias Discretas importantes
● Distribuição uniforme
● Distribuição de Bernoulli
● Distribuição binomial
● Distribuição de Poisson
● Distribuição geométrica
 
Distribuição binomial
● Considere agora um experimento que consiste em n 
realizações de um experimento de Bernoulli.
 
Distribuição binomial
● Considere agora um experimento que consiste em n 
realizações de um experimento de Bernoulli.
● A variável aleatória associada ao número de 
“sucessos” é conhecida como distribuição binomial.
 
Distribuição binomial
● Considere agora um experimento que consiste em n 
realizações de um experimento de Bernoulli.
● A variável aleatória associada ao número de 
“sucessos” é conhecida como distribuição binomial.
● Exemplo: num estoque, a probabilidade de que uma 
peça esteja em boas condições é p. Se eu retirar 5 
peças (com reposição), como fica a distribuição de 
probabilidade do número de peças retiradas que estão 
em boas condições?
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
● X → VA associada ao número de sucessos
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
● X → VA associada ao número de sucessos
fX(x = 0) = P(000) = (1-p)*(1-p)*(1-p) = (1-p)3
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
● X → VA associada ao número de sucessos
fX(x = 0) = P(000) = (1-p)*(1-p)*(1-p) = (1-p)3
fX(x = 1) = P(001∪010∪100) = P(001)+P(010)+P(100)
= (1-p)*(1-p)*p + (1-p)*p*(1-p) + (1-p)*(1-p)*p = 3*(1-
p)2*p
 
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
● X → VA associada ao número de sucessos
fX(x = 0) = P(000) = (1-p)*(1-p)*(1-p) = (1-p)3
fX(x = 1) = P(001∪010∪100) = P(001)+P(010)+P(100)
= (1-p)*(1-p)*p + (1-p)*p*(1-p) + (1-p)*(1-p)*p = 3*(1-
p)2*p
fX(x = 2) = P(011∪101∪110) = P(011)+P(101)+P(110)
= (1-p)*p*p + p*(1-p)*p + (1-p)*(1-p)*p = 3*(1-p)*p2 
 
 
A FMP de uma VA binomial
● Vamos considerar o caso n = 3. Possíveis saídas
000 , 001 , 010 , 011 , 100, 101, 110, 111
● X → VA associada ao número de sucessos
fX(x = 0) = P(000) = (1-p)*(1-p)*(1-p)= (1-p)3
fX(x = 1) = P(001∪010∪100) = P(001)+P(010)+P(100)
= (1-p)*(1-p)*p + (1-p)*p*(1-p) + (1-p)*(1-p)*p = 3*(1-
p)2*p
fX(x = 2) = P(011∪101∪110) = P(011)+P(101)+P(110)
= (1-p)*p*p + p*(1-p)*p + (1-p)*(1-p)*p = 3*(1-p)*p2 
fX(x = 3) = P(111) = p*p*p = p3 
 
A FMP de uma VA binomial
● Em geral
 fX(x) = N° de saídas que resultam em x sucessos * px (1-p)n-x 
● A FMP de um VA binomial de parâmetros n e p é
onde
 
Exercício: VA binomial
● Em um processo de manufatura, a probabilidade de uma 
peça sair defeituosa é de p = 0.01. As peças são vendidas 
em lotes de 10 unidades. Se existir, pelo menos, duas 
peças defeituosas no lote, o cliente pode devolver o lote. 
Qual a probabilidade de que o cliente devolva o lote? 
 
Exercício: VA binomial
● Em um processo de manufatura, a probabilidade de uma 
peça sair defeituosa é de p = 0.01. As peças são vendidas 
em lotes de 10 unidades. Se existir, pelo menos, duas 
peças defeituosas no lote, o cliente pode devolver o lote. 
Qual a probabilidade de que o cliente devolva o lote? 
X → número de peças defeituosas no lote: VA binomial de 
parâmetros n = 10 e p = 0.01;
 
Exercício: VA binomial
● Em um processo de manufatura, a probabilidade de uma 
peça sair defeituosa é de p = 0.01. As peças são vendidas 
em lotes de 10 unidades. Se existir, pelo menos, duas 
peças defeituosas no lote, o cliente pode devolver o lote. 
Qual a probabilidade de que o cliente devolva o lote? 
X → número de peças defeituosas no lote: VA binomial de 
parâmetros n = 10 e p = 0.01;
Probabilidade de ocorrer, pelo menos, duas peças 
defeituosas
 
Exercício: VA binomial
● Em um processo de manufatura, a probabilidade de uma 
peça sair defeituosa é de p = 0.01. As peças são vendidas 
em lotes de 10 unidades. Se existir, pelo menos, duas 
peças defeituosas no lote, o cliente pode devolver o lote. 
Qual a probabilidade de que o cliente devolva o lote? 
X → número de peças defeituosas no lote: VA binomial de 
parâmetros n = 10 e p = 0.01;
Probabilidade de ocorrer, pelo menos, duas peças 
defeituosas
● Ou então, como os eventos {X>1} e {X≤1} são 
complementares, temos que 
 
Exercício: VA binomial
● Em um processo de manufatura, a probabilidade de uma 
peça sair defeituosa é de p = 0.01. As peças são vendidas 
em lotes de 10 unidades. Se existir, pelo menos, duas 
peças defeituosas no lote, o cliente pode devolver o lote. 
Qual a probabilidade de que o cliente devolva o lote? 
X → número de peças defeituosas no lote: VA binomial de 
parâmetros n = 10 e p = 0.01;
Probabilidade de ocorrer, pelo menos, duas peças 
defeituosas
● Ou então, como os eventos {X>1} e {X≤1} são 
complementares, temos que 
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) - fX(1)
 
Exercício: VA binomial
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) – fX(1)
 
Exercício: VA binomial
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) – fX(1)
● Temos que calcular fX(0) e fX(1)
 
Exercício: VA binomial
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) – fX(1)
● Temos que calcular fX(0) e fX(1)
● Logo, a probabilidade de uma dado lote retornar é 
P(X>1) = 1- 0.9044 – 0.0914 = 0.0042
 
Exercício: VA binomial
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) – fX(1)
● Temos que calcular fX(0) e fX(1)
● Logo, a probabilidade de uma dado lote retornar é 
P(X>1) = 1- 0.9044 – 0.0914 = 0.0042
● Se o cliente pudesse devolver apenas se, pelo menos, 3 
peças estivessem defeituosas, então
● P(X>1) = 1 – P(X≤1) = 1- fX(0) – fX(1) – fX(2) = 0.000113849
 
Influência de p e n
● A fdp de uma VA binomial é função de p e n
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 . 8
1
x
f X(
x)
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 . 8
1
x
f X(
x)
p = 0.01 n = 20 p = 0.3 n = 20
 
Média de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
 
Média de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
● Logo, pela linearidade da esperança, temos que
 
Média de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
● Logo, pela linearidade da esperança, temos que
● Vimos que E{Xi} = p, e, portanto, 
 
 
Variância de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
 
Variância de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
● Para VAs independentes, temos que 
 
Variância de uma VA binomial
● Uma VA binomial X pode ser escrita como
Xi são VAs (independentes) aleatórias de Bernoulli 
com probabilidade de sucesso p
● Para VAs independentes, temos que 
● Vimos que σXi2 = (1-p) p, e, portanto, 
 
 
Exemplo: VA binomial
● Num sistema de comunicação digital, o objetivo é 
transmitir números binários (bits). A probabilidade de 
um dado bit recebido estar errado é p = 0.1. Numa 
sequência de 20 bits transmitidos, qual é a média de 
bits transmitidos incorretamente?
 
Exemplo: VA binomial
● Num sistema de comunicação digital, o objetivo é 
transmitir números binários (bits). A probabilidade de 
um dado bit recebido estar errado é p = 0.1. Numa 
sequência de 20 bits transmitidos, qual é a média de 
bits transmitidos incorretamente?
X → VA associado ao número de bits transmitidos → 
binomial n = 20, p = 0.1
 
Exemplo: VA binomial
● Num sistema de comunicação digital, o objetivo é 
transmitir números binários (bits). A probabilidade de 
um dado bit recebido estar errado é p = 0.1. Numa 
sequência de 20 bits transmitidos, qual é a média de 
bits transmitidos incorretamente?
X → VA associado ao número de bits transmitidos → 
binomial n = 20, p = 0.1
● Logo,
μX = E{X} = np = 2
 
Exemplo: VA binomial
● Num sistema de comunicação digital, o objetivo é 
transmitir números binários (bits). A probabilidade de 
um dado bit recebido estar errado é p = 0.1. Numa 
sequência de 20 bits transmitidos, qual é a média de 
bits transmitidos incorretamente?
X → VA associado ao número de bits transmitidos → 
binomial n = 20, p = 0.1
● Logo,
μX = E{X} = np = 2
● E a variância?
σX2 = n(1-p) p = 20*0.9*0.1 = 1.8
 
Variáveis Aleatórias Discretas importantes
● Distribuição uniforme
● Distribuição de Bernoulli
● Distribuição binomial
● Distribuição de Poisson
● Distribuição geométrica
 
Variável Aleatória de Poisson
● Considere uma VA binomial de parâmetros p e 
n
 
Variável Aleatória de Poisson
● Considere uma VA binomial de parâmetros p e 
n
● Agora, vamos forçar n → ∞ e p → 0 de modo 
que np = λ = constante.
 
Variável Aleatória de Poisson
● Considere uma VA binomial de parâmetros p e 
n
● Agora, vamos forçar n → ∞ e p → 0 de modo 
que np = λ = constante.
● Ao fazermos isso, a VA binomial tende para 
chamada VA de Poisson, cuja fmp é dada por 
 
Variável Aleatória de Poisson
● Aproximação de VAs binomiais a partir de VAs 
de Poisson (Kay, 2006)
 
 
Aplicações de uma VA de Poisson
● A VA de Poisson oferece um modelo probabilístico mais 
simples, e não obstante flexível, do que uma VA 
binomial.
● A VA de Poisson é comumente utilizada para modelar 
eventos raros.
 
Aplicações de uma VA de Poisson
● A VA de Poisson oferece um modelo probabilístico mais 
simples, e não obstante flexível, do que uma VA 
binomial.
● A VA de Poisson é comumente utilizada para modelar 
eventosraros.
● Algumas aplicações da VA de Poisson
● Número de partículas contaminantes no processo de 
manufatura de semi-condutores
● Número de partículas alfa emitidas por uma fonte 
radioativa durante um certo período
● Número de pessoas, de uma certa cidade, que vivem 
mais de 100
● Companhia de seguros → Número de acidentes 
raros num certo período.
 
Exemplos
● A VA de Poisson é parametrizado por apenas 
um parâmetro λ 
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0
- 0 . 0 5
0
0 . 0 5
0 . 1
0 . 1 5
0 . 2
0 . 2 5
0 . 3
0 . 3 5
0 . 4
x
f X(
x)
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0
- 0 . 0 5
0
0 . 0 5
0 . 1
0 . 1 5
0 . 2
0 . 2 5
0 . 3
0 . 3 5
0 . 4
x
f X(
x)
λ = 10 λ = 1
 
Média e variância de uma VA de Poisson
● É possível mostrar que a média e a variância de 
uma VA de Poisson de parâmetro λ são dadas por
μX = E{X} = λ
σX2 = λ
 
Exemplo
● O número médio de acidentes de carro que ocorrem 
em um determinado bairro por semana é igual a 3. 
Calcule a probabilidade de, numa dada semana, 
ocorra pelo menos um acidente neste bairro.
 
Exemplo
● O número médio de acidentes de carro que ocorrem 
em um determinado bairro por semana é igual a 3. 
Calcule a probabilidade de, numa dada semana, 
ocorra pelo menos um acidente neste bairro.
● Podemos utilizar a VA de Poisson, pois o evento é 
raro e há muitos carros circulando no bairro.
 
Exemplo
● O número médio de acidentes de carro que ocorrem 
em um determinado bairro por semana é igual a 3. 
Calcule a probabilidade de, numa dada semana, 
ocorra pelo menos um acidente neste bairro.
● Podemos utilizar a VA de Poisson, pois o evento é 
raro e há muitos carros circulando no bairro.
● Solução:
P(X>0) = 1 – P(X=0)
= 1 – exp(-3)30/0! ≈ 0,95
 
Processo de Poisson e Teoria das Filas
● Teoria das filas → fundamental em diversos 
problemas em engenharia
● Figura retirada de F. S. Hillier and G. J. Lieberman 
2001
 
Processo de Poisson e Teoria das Filas
● Parâmetro importante em filas → N(t) número de 
chegadas entre o tempo [0,t]
● Modelos probabilísticos são utilizados para caracterizar 
este número 
● Modelo muito utilizado: processo de Poisson → para 
um dado instante de tempo t, o número de chegadas 
segue uma distribuição de Poisson de média λt
● E{N(t)} = λt
 
Processo de Poisson e Teoria das Filas
● Exemplo de possível evolução de N(t)
 
Variáveis Aleatórias Discretas importantes
● Distribuição uniforme
● Distribuição de Bernoulli
● Distribuição binomial
● Distribuição de Poisson
● Distribuição geométrica
 
Variável Aleatória Geométrica
● Numa VA binomial, estávamos interessados na 
quantidade de sucessos num dado número de 
experimentos.
 
Variável Aleatória Geométrica
● Numa VA binomial, estávamos interessados na 
quantidade de sucessos num dado número de 
experimentos.
● A distribuição geométrica é parecida. Porém, 
esta VA diz respeito ao número de 
experimentos necessários para acontecer um 
sucesso.
 
Variável Aleatória Geométrica
● Exemplo: X representa o número de jogadas de uma 
moeda até ser observado cara
 
Variável Aleatória Geométrica
● Exemplo: X representa o número de jogadas de uma 
moeda até ser observado cara
● Espaço amostral infinito 
S = {Ca,CoCa, CoCoCa, CoCoCoCa,...}
 
Variável Aleatória Geométrica
● Exemplo: X representa o número de jogadas de uma 
moeda até ser observado cara
● Espaço amostral infinito 
S = {Ca,CoCa, CoCoCa, CoCoCoCa,...}
● Variável aleatória
X(Ca) = 1, X(CoCa) = 2, X(CoCoCa) = 3,...
 
Variável Aleatória Geométrica
● Exemplo: X representa o número de jogadas de uma 
moeda até ser observado cara
● Espaço amostral infinito 
S = {Ca,CoCa, CoCoCa, CoCoCoCa,...}
● Variável aleatória
X(Ca) = 1, X(CoCa) = 2, X(CoCoCa) = 3,...
● fX(1) = P(Ca) = p
fX(2) = P(CoCa) = P(Co)P(Ca) = (1-p)*p
fX(x) = P(Co....Co (x-1 vezes) Ca) = (1-p)x-1p
● Esta é a variável geométrica!
 
Variável Aleatória Geométrica
● A fmp de uma VA geométrica é dada por 
fX(x) = (1-p)x-1p se x ≥ 1
onde p: probabilidade de sucesso
 
Média de uma VA Geométrica
● A média de uma VA geométrica é dada por:
●
 
Média de uma VA Geométrica
● A média de uma VA geométrica é dada por:
● Substituindo q = 1 – p
 
Média de uma VA Geométrica
● A média de uma VA geométrica é dada por:
● Substituindo q = 1 – p
 
Média de uma VA Geométrica
● A média de uma VA geométrica é dada por:
● Substituindo q = 1 – p
 
Média de uma VA Geométrica
● A média de uma VA geométrica é dada por:
● Substituindo q = 1 – p
● Note que este resultado faz sentido, pois se a 
probabilidade de sucesso é 0.1 é esperado que seja 
necessário 1/0.1=10 experimentos para ter um 
sucesso.
 
Exemplo: VA Geométrica
● Considere uma VA geométrica de probabilidade de 
sucesso p = 0.1
Função massa de probabilidade Função Distribuição Acumulada
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
0
0 . 1
0 . 2
0 . 3
0 . 4
0 . 5
x
f X(
x)
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 . 8
1
x
F X
(x)
 
Exemplo: VA Geométrica
● Diferenças entre duas VAs geométricas de 
probabilidade de sucesso p = 0.1 e p = 0.5
Função massa de probabilidade Função massa de probabilidade
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
0
0 . 1
0 . 2
0 . 3
0 . 4
0 . 5
x
f X(
x)
p=0.5p=0.1
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
0
0 . 1
0 . 2
0 . 3
0 . 4
0 . 5
x
f X(
x)
 
Variância de uma VA geométrica
● A variância de uma VA geométrica é dada por 
 
Variância de uma VA geométrica
● A variância de uma VA geométrica é dada por 
● Qual o valor de p que maximiza a variância?
Resposta: p → 0
● De fato, se a probabilidade de sucesso é baixa, a VA 
tende a se espalhar, pois o sucesso pode acontecer 
para um grande número de experimentos. 
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36
	Slide 37
	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40
	Slide 41
	Slide 42
	Slide 43
	Slide 44
	Slide 45
	Slide 46
	Slide 47
	Slide 48
	Slide 49
	Slide 50
	Slide 51
	Slide 52
	Slide 53
	Slide 54
	Slide 55
	Slide 56
	Slide 57
	Slide 58
	Slide 59
	Slide 60
	Slide 61
	Slide 62
	Slide 63
	Slide 64
	Slide 65
	Slide 66
	Slide 67
	Slide 68
	Slide 69
	Slide 70
	Slide 71
	Slide 72
	Slide 73
	Slide 74
	Slide 75
	Slide 76
	Slide 77
	Slide 78
	Slide 79
	Slide 80
	Slide 81
	Slide 82
	Slide 83
	Slide 84
	Slide 85
	Slide 86
	Slide 87

Outros materiais

Outros materiais