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5.1 Funciones de probabilidad continuas

1.

¿Qué tipo de distribución ilustra el gráfico?

El eje horizontal va de 0 a 10. La distribución está modelada por un rectángulo que se extiende desde x = 3 hasta x = 8.
Figura 5.37
2.

¿Qué tipo de distribución ilustra el gráfico?

Este gráfico tiene una pendiente hacia abajo. Comienza en un punto del eje y y se acerca al eje x en el borde derecho del gráfico.
Figura 5.38
3.

¿Qué tipo de distribución ilustra el gráfico?

Este gráfico muestra un gráfico en forma de campana. El gráfico simétrico alcanza la altura máxima en x = 0 y tiene una pendiente gradualmente hacia el eje x a cada lado del pico.
Figura 5.39
4.

¿Qué representa el área sombreada? P(___< x < ___)

Este gráfico muestra una distribución uniforme. El eje horizontal va de 0 a 10. La distribución se modela mediante un rectángulo que se extiende de x = 1 a x = 8. En el interior del rectángulo está sombreada una región desde x = 2 hasta x = 5.
Figura 5.40
5.

¿Qué representa el área sombreada? P(___< x < ___)

Este gráfico muestra una distribución exponencial. El gráfico tiene una pendiente hacia abajo. Comienza en un punto del eje y y se acerca al eje x en el borde derecho del gráfico. La región debajo del gráfico de x = 6 a x = 7 está sombreada.
Figura 5.41
6.

Para una distribución de probabilidad continua, 0 ≤ x ≤ 15. ¿Qué es P(x > 15)?

7.

¿Cuál es el área debajo de f(x) si la función es una función de densidad de probabilidad continua?

8.

Para una distribución de probabilidad continua, 0 ≤ x ≤ 10. ¿Qué es P(x = 7)?

9.

Una función de probabilidad continua se restringe a la parte comprendida entre x = 0 y 7. ¿Qué es P(x = 10)?

10.

f(x) para una función de probabilidad continua es 1 5 1 5 , y la función se restringe a 0 ≤ x ≤ 5. ¿Qué es P(x < 0)?

11.

f(x), una función de probabilidad continua, es igual a 1 12 1 12 , y la función se restringe a 0 ≤ x ≤ 12. ¿Qué es P (0 < x < 12)?

12.

Calcule la probabilidad de que x caiga en la zona sombreada.

Esto muestra el gráfico de la función f(x) = 1 9, la pdf para una distribución uniforme. Una línea horizontal va del punto (0, 1/9) al punto (9, 1/9). Una línea vertical se extiende desde el eje x hasta el gráfico en x = 9 y crea un rectángulo con los ejes de coordenadas en dos lados. En el interior del rectángulo hay una región sombreada desde x = 6 hasta x = 8.
Figura 5.42
13.

Calcule la probabilidad de que x caiga en la zona sombreada.

Esto muestra el gráfico de la función f(x) = 1/8, la pdf para una distribución uniforme. Una línea horizontal va del punto (0, 1/8) al punto (8, 1/8). Una línea vertical se extiende desde el eje x hasta el gráfico en x = 8 creando un rectángulo con los ejes de coordenadas en dos lados. En el interior del rectángulo se sombrea una región desde x = 0 hasta x = 5.
Figura 5.43
14.

Calcule la probabilidad de que x caiga en la zona sombreada.

Esto muestra el gráfico de la función f(x) = 1/10, la pdf para una distribución uniforme. Una línea horizontal va del punto (0, 1/10) al punto (10, 1/10). Una línea vertical se extiende desde el eje x hasta el gráfico en x = 10 creando un rectángulo con los ejes de coordenadas en dos lados. En el interior del rectángulo se sombrea una región desde x = 2,5 hasta x = 5,5.
Figura 5.44
15.

f(x), una función de probabilidad continua, es igual a 1 3 1 3 y la función se restringe a 1 ≤ x ≤ 4. Describa P( x> 3 2 ). P( x> 3 2 ).

5.2 La distribución uniforme

Use la siguiente información para responder las próximas diez preguntas. Los datos que siguen son los pies cuadrados (en 1.000 pies cuadrados) de 28 viviendas.

1,5 2,4 3,6 2,6 1,6 2,4 2,0
3,5 2,5 1,8 2,4 2,5 3,5 4,0
2,6 1,6 2,2 1,8 3,8 2,5 1,5
2,8 1,8 4,5 1,9 1,9 3,1 1,6
Tabla 5.4

La media muestral = 2,50 y la desviación típica de la muestra = 0,8302.

La distribución se puede escribir como X ~ U(1,5, 4,5).

16.

¿Qué tipo de distribución es esta?

17.

En esta distribución, los resultados son igualmente probables. ¿Qué significa esto?

18.

¿Cuál es la altura de f(x) para la distribución de probabilidad continua?

19.

¿Cuáles son las limitaciones para los valores de x?

20.

Gráfico de P(2 < x < 3).

21.

¿Qué es P(2 < x < 3)?

22.

¿Qué es P(x < 3,5| x < 4)?

23.

¿Qué es P(x = 1,5)?

24.

¿Cuál es el percentil 90 de los pies cuadrados de las viviendas?

25.

Calcule la probabilidad de que una casa seleccionada al azar tenga más de 3.000 pies cuadrados dado que ya se sabe que la casa tiene más de 2.000 pies cuadrados.


Use la siguiente información para responder los próximos ocho ejercicios. Una distribución está dada como X ~ U(0, 12).

26.

¿Qué es a? ¿Qué representa?

27.

¿Qué es b? ¿Qué representa?

28.

¿Qué es la función de densidad de probabilidad?

29.

¿Cuál es la media teórica?

30.

¿Cuál es la desviación típica teórica?

31.

Dibuje el gráfico de la distribución para P(x > 9).

32.

Calcule P(x > 9).

33.

Calcule el percentil 40.


Use la siguiente información para responder los próximos once ejercicios. La edad de los automóviles en el estacionamiento del personal de un instituto universitario suburbano se distribuye uniformemente desde los seis meses (0,5 años) hasta los 9,5 años.

34.

¿Qué se mide aquí?

35.

Defina la variable aleatoria X en palabras.

36.

¿Los datos son discretos o continuos?

37.

El intervalo de valores de x es ______.

38.

La distribución de X es ______.

39.

Escriba la función de densidad de probabilidad.

40.

Grafique la distribución de probabilidad.

  1. Dibuje el gráfico de la distribución de probabilidad.
    Esta es una plantilla de gráfico en blanco. Los ejes vertical y horizontal no están identificados.
    Figura 5.45
  2. Identifique los siguientes valores:
    1. El valor más bajo para x ¯ x ¯ : _______
    2. El valor más alto para x ¯ x ¯ : _______
    3. Altura del rectángulo: _______
    4. Identifique para el eje x (en palabras): _______
    5. Identifique para el eje y (en palabras): _______
41.

Calcule la edad promedio de los automóviles en el estacionamiento.

42.

Calcule la probabilidad de que un automóvil elegido al azar en el estacionamiento tenga menos de cuatro años.

  1. Dibuje el gráfico y sombree el área de interés.
    Gráfico en blanco con ejes vertical y horizontal.
    Figura 5.46
  2. Calcule la probabilidad. P(x < 4) = _______
43.

Considerando solo los automóviles de menos de 7,5 años, calcule la probabilidad de que un automóvil elegido al azar en el estacionamiento tenga menos de cuatro años.

  1. Dibuje el gráfico, sombree el área de interés.
    Esta es una plantilla de gráfico en blanco. Los ejes vertical y horizontal no están identificados.
    Figura 5.47
  2. Calcule la probabilidad. P(x < 4|x < 7,5) = _______
44.

¿Qué ha cambiado en los dos problemas anteriores para que las soluciones sean diferentes?

45.

Calcule el tercer cuartil de edades de los automóviles en el estacionamiento. Esto significa que tendrá que hallar el valor tal que 3 4 3 4 , o el 75 %, de los automóviles tienen como máximo (menos o igual) esa edad.

  1. Dibuje el gráfico y sombree el área de interés.
    Gráfico en blanco con ejes vertical y horizontal.
    Figura 5.48
  2. Calcule el valor k tal que P(x < k) = 0,75.
  3. El tercer cuartil es _______

5.3 La distribución exponencial

Use la siguiente información para responder los próximos diez ejercicios. Un representante del servicio de atención al cliente debe dedicar diferentes cantidades de tiempo a cada cliente para resolver varias preocupaciones. La cantidad de tiempo dedicado a cada cliente se puede modelar mediante la siguiente distribución: X ~ Exp(0,2)

46.

¿Qué tipo de distribución es esta?

47.

¿Los resultados son igualmente probables en esta distribución? ¿Por qué sí o por qué no?

48.

¿Qué es m? ¿Qué representa?

49.

¿Cuál es la media?

50.

¿Cuál es la desviación típica?

51.

Indique la función de densidad de probabilidad.

52.

Grafique la distribución.

53.

Calcule P(2 < x < 10).

54.

Calcule P(x > 6).

55.

Calcule el percentil 70.


Use la siguiente información para responder los próximos siete ejercicios. Una distribución está dada como X ~ Exp(0,75).

56.

¿Qué es m?

57.

¿Qué es la función de densidad de probabilidad?

58.

¿Qué es la función de distribución acumulativa?

59.

Dibuje la distribución.

60.

Calcule P(x < 4).

61.

Calcule el percentil 30.

62.

Calcule la mediana.

63.

¿Qué es más grande, la media o la mediana?

Use la siguiente información para responder los próximos 16 ejercicios. El carbono-14 es un elemento radiactivo con una semivida de unos 5.730 años. Se dice que el carbono-14 se descompone exponencialmente. La tasa de descomposición es de 0,000121. Empezamos con un gramo de carbono-14. Nos interesa el tiempo (años) que tarda en descomponerse el carbono-14.

64.

¿Qué se mide aquí?

65.

¿Los datos son discretos o continuos?

66.

Defina la variable aleatoria X en palabras.

67.

¿Cuál es la tasa de descomposición (m)?

68.

La distribución de X es ______.

69.

Calcule la cantidad (porcentaje de un gramo) de carbono-14 que dura menos de 5.730 años. Es decir, calcule P(x < 5.730).

  1. Dibuje el gráfico y sombree el área de interés.
    Esta es una plantilla de gráfico en blanco. Los ejes vertical y horizontal no están identificados.
    Figura 5.49
  2. Calcule la probabilidad. P(x < 5.730) = __________
70.

Calcule el porcentaje de carbono-14 que dura más de 10.000 años.

  1. Dibuje el gráfico y sombree el área de interés.
    Gráfico en blanco con ejes horizontales y verticales.
    Figura 5.50
  2. Calcule la probabilidad. P(x > 10.000) = ________
71.

¿En cuántos años se descompone el treinta por ciento (30 %) del carbono-14?

  1. Dibuje el gráfico y sombree el área de interés.
    Esta es una plantilla de gráfico en blanco. Los ejes vertical y horizontal no están identificados.
    Figura 5.51
  2. Calcule el valor k tal que P(x < k) = 0,30.
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