1
                 EST 105 - Exerc´
                                ıcios de Vari´veis Aleat´rias
                                             a          o

1 (I/2001). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria discreta bidimensional com a seguinte
                                 a         o
fun¸ao de probabilidade conjunta:
    c˜

                                3 1
                          
                                     , para x = 0, 1, 2, 3 e y = 10, 20
                          
                          
                          
                          
                                x 16
              P (x, y) = 
                          
                          
                                 0       , para outros valores (x, y)
                          


Pede-se:


a. Calcule P(Y=10).

b. X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta
          a      a          o

c. Apresente a tabela da distribui¸ao conjunta das probabilidades.
                                  c˜



2 (II/2001). Uma vari´vel aleat´ria continua X possui a seguinte fun¸ao densidade
                     a         o                                    c˜
de probabilidade:
                                     2
                             K(1 − x )      , se − 1 ≤ x ≤ 0
                            
                            
                            
                            
                            
                            
                                                               4
                            
                            
                   f (x) =          K       , se 0 ≤ x ≤
                            
                            
                            
                                                               3
                            
                            
                            
                                     0       , para outros valores de x
                            


Pede-se:


a. O valor de K.

b. A fun¸ao de distribui¸ao acumulada de X.
        c˜              c˜

c. Calcule P (X ≤ 2/3)



3 (II/2001). Considere um jogo de azar no qual o jogador paga determinado valor
para jogar e depois retira aleatoriamente duas bolas de uma urna que cont´m 10
                                                                            e
bolas, sendo sete brancas, duas vermelhas e uma preta. O jogador recebe um prˆmio
                                                                              e
para cada bola obtida, de acordo com a cor, conforme a tabela abaixo,
   1
    Exerc´ ıcios das avalia¸˜es dos semestres indicados. Cont´m 33 exerc´
                           co                                e          ıcios em p´ginas numeradas
                                                                                  a
de 1 a 14.


                                                1
COR           branca       vermelha   preta
                       ˆ
                     PREMIO              1            5        10

Pede-se: Qual deve ser o valor pago para jogar, de modo que o jogo seja justo? Isto
´, de modo que a probabilidade do jogador perder ou ganhar algum valor sejam
e
iguais? Explique seu racioc´
                           ınio.


4 (II/2001). Considere a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta
                                     c˜
                             
                             
                             
                              4xy,
                             
                                       se 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1
                  f (x, y) =
                             
                             
                             
                                 0,       outros valores
                             


Pede-se:

a. Calcule V (X − Y ).

b. Justifique porquˆ X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes.
                  e        a      a          o



5 (II/2001). Considere a distribui¸ao conjunta de probabilidades a seguir. Seja
                                  c˜
W = X + Y , calcule V(W).

                                              Y
                               X         2         4
                               0        0,3       0,1
                               1        0,5       0,1




6 (II/2001). Se um dado perfeitamente sim´trico ´ lan¸ado at´ sair a face com o
                                           e      e  c        e
n´mero 6 ou at´ serem realizados no m´ximo 3 lan¸amentos, calcule o n´mero m´dio
 u            e                      a          c                    u      e
de lan¸amentos.
      c


7 (I/2002). O n´mero de anos de servi¸o dos funcion´rios de uma grande empresa
               u                     c             a
´ uma vari´vel aleat´ria discreta X, cuja fun¸ao de probabilidade f(x)=P(X=x)
e          a        o                         c˜




                                          2
´ dada na tabela a seguir,
e
                                 
                                  0, 08
                                           ,           x = 1, . . . , 5
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                  0, 09
                                 
                                           ,           x = 6, . . . , 10
                                 
                       f (x) =
                                  0, 01    ,       x = 11, . . . , 25
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                  0
                                 
                                            , outros valores x

a. Obtenha a fun¸ao de distribui¸ao acumulada F (x) = P (X ≤ x).
                c˜              c˜

b. Qual ´ o percentual de funcion´rios com no m´ximo 10 anos de servi¸o.
        e                        a             a                     c

c. Dentre os funcion´rios com no m´
                    a              ınimo 10 anos de servi¸o, calcule o percentual
                                                          c
     com no m´ ınimo 20 anos (probabilidade condicional).



8 (I/2002, modificado). Considere a vari´vel aleat´ria discreta bidimensional, (X, Y ),
                                       a         o
com a seguinte distribui¸ao de probabilidades,
                        c˜


                                                    y
                          x         1        2            3       4
                          0       0,06     0,24         0,12    0,18
                          1       0,04     0,16         0,08    0,12


a. Calcule P (1 ≤ Y < 3).

b. Calcule P (1 ≤ Y < 3 / X = 1).

c. Explique os resultados encontrados nos itens a. e b.



9 (I/2002). A produ¸ao di´ria de uma pe¸a resulta em Y itens defeituosos, cuja
                     c˜     a             c
distribui¸ao possui parˆmetros m´dia e variˆncia, ambos iguais a 2. O lucro di´rio
         c˜            a        e          a                                  a
com a venda das pe¸as ´ uma vari´vel X dada por X = 50 − 2Y − Y 2 . Calcule o
                    c e           a
valor esperado do lucro di´rio.
                          a


10 (I/2002). Sejam X e E vari´veis aleat´rias com V (X) = 5, V (E) = 4 e
                                    a          o
COV (X, E) = −4, 5. Seja Y uma vari´vel dada por Y = b0 + b1 X + E. Para
                                          a
b0 = 20 e b1 = 2 calcule V (Y ), a variˆncia de Y .
                                       a


                                                3
11 (II/2002). Considere a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta,
                                      c˜
                              
                               x+y
                                          , 0≤x≤1 e 0≤y≤1
                  f (x, y) = 
                              
                                        0 , outros valores

a. Calcule a probabilidade conjunta: P (X < 0, 5 , Y > 0, 25).
                 1
b. Calcule E(2X − ).
                 6
c. Calcule a probabilidade condicional: P (X ≥ 0, 8 / Y = 0, 5).



12 (II/2002). Considere a seguinte distribui¸ao conjunta,
                                            c˜


                                                  X2
                                      X1       2      4
                                      0      0,10   0,30
                                      2      0,27   0,33

               X1 + X2
a. Calcule P           ≥2 .
                  2
b. X1 e X2 s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta.
            a      a          o

c. Calcule V (2X1 − X2 ).



13 (I/2003). Seja f (x, y) uma fun¸ao densidade de probabilidade conjunta dada por,
                                  c˜
                               6
                                   (x2 + y 2 x) , 0 ≤ x ≤ 1 e 0 ≤ y ≤ 3
                         
                              33
                         
                         
               f (x, y) = 
                         
                                           0 , outros valores

a. Calcule a probabilidade conjunta: P (X < 1/2 , Y > 2).

b. Calcule a probabilidade marginal: P (X > 3/4).

c. Calcule o valor m´dio de Y .
                    e



14 (I/2003). Pain´is de madeira s˜o oferecidos com duas op¸oes de comprimento e
                  e              a                         c˜
trˆs op¸oes de largura, em metros, conforme a distribui¸ao conjunta ´ apresentada
  e    c˜                                              c˜           e
na tabela a seguir,

                                              4
Largura     (Y )
                     Comprimento (X)        1     2       3
                           2,5            0,05 0,05     0,10
                            5             0,10 0,50     0,20


Os pain´is s˜o comercializados com as bordas envolvidas em uma fita protetora de
        e a
modo que T = 2(X + Y ) ´ a vari´vel aleat´ria que representa o total de fita gasto
                           e       a         o
para proteger um painel. Calcule a m´dia e a variˆncia de T por propriedades de
                                        e             a
E(T ) e V (T ) com base na distribui¸ao de (X, Y ) e tamb´m com base na distribui¸ao
                                    c˜                   e                       c˜
de T .


15 (II/2003). Este ´ um problema com nomes e fatos reais. Vou a um churrasco
                    e
e encontro o meu amigo Luiz Abrantes com as suas trˆs filhas: Luiza, Paula e
                                                        e
Bruna. Eu sei os nomes das filhas dele mas n˜o tenho a menor id´ia de quem ´
                                              a                  e            e
quem e portanto de forma completamente aleat´ria falarei os nomes. Considere
                                                o
que a vari´vel aleat´ria X represente o n´mero de nomes que eu acerto. Pede-se:
          a         o                    u
Construa a tabela com a distribui¸ao das probabilidades de X.
                                 c˜


16 (II/2003). Considere a seguinte distribui¸ao de probabilidades conjuntas:
                                            c˜

P (x, y) = P (X = x, Y = y) : P (−2, 2) = P (−1, 1) = P (0, 0) = P (1, 1) = P (2, 2) = 0, 2

a. Calcule a probabilidade condicional: P (X = −2 / Y = 2).

b. Calcule a m´dia ou esperan¸a matem´tica de W , sendo W = X − 5Y + 6.
              e              c       a



17 (II/2003). Seja f (x, y) uma fun¸ao densidade de probabilidade conjunta dada
                                    c˜
                  2
                x
por, f (x, y) =     (y + 2) se 1 ≤ x ≤ 2 e 0 ≤ y ≤ 2 e f (x, y) = 0 para outros
                14
valores (x, y). Pede-se: X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique
                                  a     a         o
sua resposta.


18 (II/2003). Uma m´quina que produz componentes para discos r´
                       a                                               ıgidos de com-
putadores pode operar a duas velocidades, lenta ou r´pida. Na velocidade lenta o
                                                         a
custo por pe¸a ´ igual a 20,75 e na r´pida ´ igual a 20,45. Na velocidade r´pida mais
            c e                      a     e                               a
pe¸as s˜o produzidas (menor custo), entretanto 5,48% das pe¸as s˜o defeituosas. Na
  c    a                                                       c    a
velocidade lenta s˜o produzidas menos pe¸as por´m somente 0,86% s˜o defeituosas.
                  a                        c       e                   a
Para cada pe¸a defeituosa produzida na velocidade lenta ou na r´pida, h´ um custo
             c                                                     a       a
adicional igual a 10,40 para reparar a pe¸a. Considere que as vari´veis aleat´rias
                                           c                          a          o


                                          5
X e Y representem respectivamente o custo de uma pe¸a nas velocidades lenta e
                                                       c
r´pida. Calcule os custos esperados, ou seja, E(X) e E(Y ).
 a



19 (II/2003). Considere a fun¸ao de distribui¸ao acumulada da vari´vel aleat´ria
                             c˜              c˜                   a         o
discreta X dada a seguir,
                                        0se        x<0
                                    
                                    
                                    
                                     2/6
                                    
                                         se        0≤x<1
                            F (x) = 
                                     5/6
                                        se        1≤x<3
                                       1 se        3≤x
                                    

Construa a tabela com a distribui¸ao das probabilidades e calcule E(10X − 5).
                                 c˜


20 (I/2004). Sejam X e Y duas vari´veis aleat´ris tais que:
                                  a          o
                        E(X) = 0    V (X) = 1 e Y = 5 − 2X
Calcule:
a. E (2X − 3Y − 4).
             Y
b. V 3X −    2
                 +2 .
c. ρXY , o coeficiente de correla¸ao linear entre X e Y .
                                c˜



21 (I/2004). Considere a distribui¸ao conjunta de probabilidades a seguir:
                                  c˜

                                             Y
                              X       1       2      3
                              0     0,03    0,05   0,02
                              2     0,27    0,45   0,18
a. X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta.
          a      a          o
b. Se W = XY , calcule E(W ).
c. Se W = XY , calcule V (W ).



22 (I/2004). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´
                                  a         o        ınua bidimensional tal que as
duas f.d.p. marginais s˜o dadas por,
                       a
                       x                         3y 2
                 g(x) = ,     0 ≤ x ≤ 2 e h(y) =      ,    1≤y≤3
                       2                         26

                                            6
Se poss´
       ıvel, calcule P (X ≤ 1, Y ≤ 2) e explique qual pressuposi¸ao ´ necess´ria
                                                                c˜ e        a
para validar o c´lculo.
                a


23 (II/2004). O fabricante de um equipamento eletromecˆnico de cozinha conduziu
                                                          a
um estudo com um grande n´mero de consumidores, que utilizaram a assistˆncia
                              u                                              e
t´cnica autorizada, e verificou que todas as reclama¸oes quanto ao produto podem
 e                                                  c˜
ser classificadas em 6 categorias, conforme a distribui¸ao das probabilidades apre-
                                                       c˜
sentada na tabela a seguir.

                                           Natureza do Defeito (Y )
                       Prazo (X)        El´trico Mecˆnico Est´tico
                                          e          a           e
               dentro da garantia        15%        13%        44%
                 fora da garantia         5%        6%         17%
a. A natureza do defeito e o Prazo s˜o vari´veis aleat´rias independentes? justifique
                                    a      a          o
     sua resposta.
b. Calcule a distribui¸ao das probabilidades condicionais da natureza do defeito,
                      c˜
     quando o produto est´ dentro do prazo de garantia.
                           a



24 (II/2004). Um sistema eletrˆnico opera com dois componentes que funcionam
                               o
simultaneamente. Sejam X e Y as duas vari´veis aleat´rias que denotam as vidas
                                            a           o
uteis destes componentes (em centenas de horas). Se f (x, y) dada a seguir ´ a fun¸ao
´                                                                          e      c˜
densidade de probabilidade conjunta de (X, Y ) calcule a seguinte probabilidade con-
junta: P (X > 1, Y > 1).
                      1
                     
                            xe−(x + y)/2   , 0<x<∞ e 0<y<∞
           f (x, y) =  8
                                        0 , para outros valores x, y
DICA: Os resultados a seguir podem ser uteis:
                                       ´
                                        (Kx − 1) Kx                        1 Kx
     lim xe−x = 0,          xeKx dx =           e       e       eKx dx =     e
    x→ ∞                                  K2                               K



25 (em aula). Seja X a vida util de um componente eletrˆnico, que representa o
                             ´                         o
tempo de funcionamento em horas at´ ele apresentar a primeira falha. A fun¸ao
                                    e                                      c˜
densidade de probabilidade de X ´ dada por,
                                e
                              Ke−x/200 , 0 ≤ x < ∞
                  f (x) =
                                     0 , para outros valores x
Pede-se:

                                           7
a. O valor de K

b. A probabilidade de um componente durar pelo menos 300 horas.

c. A probabilidade condicional de um componente durar pelo menos 700 horas
     sabendo-se que durar 300 horas ´ certo.
                                    e

d. A fun¸ao de distribui¸ao acumulada de X.
        c˜              c˜

e. Qual deve ser a garantia dada pelo fabricante de modo que no m´ximo 10% dos
                                                                 a
     components tenham vida util inferior ` garantia?
                               ´           a



26 (I/2006). Seja X uma vari´vel aleat´ria cont´
                            a         o        ınua com a seguinte fun¸ao densi-
                                                                      c˜
dade de probabilidade,

                                     k    ,       −2 ≤ x < 0
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                                   3x
                         
                         
                  f (x) =  k +           ,       0≤x≤5
                         
                         
                         
                                   125
                         
                         
                         
                                     0    ,       para outros valores x
                         


a. Calcule o valor k e obtenha a F (x).

b. Calcule P (X ≥ 0/ − 1 < X < 3).



27 (I/2006). Seja Y uma vari´vel aleat´ria discreta com fun¸ao de probabilidade
                              a       o                       c˜
dada por,                      y
                               i     ,       para i = 1, 2, 3, 4
                                N
                              
                              
                P (Y = yi ) =
                              
                              
                              
                                0     ,    para outros valores i
em que,
                               4                             i+2
                         N=         yi    com        yi =           k
                              i=1                           k=i+1

Pede-se: Calcule E(Y ), o valor m´dio de Y .
                                 e


28 (II/2006). Seja X a vari´vel aleat´ria discreta que represente o n´mero de artigos
                           a         o                               u




                                              8
defeituosos por caixa, com fun¸ao de distribui¸ao acumulada dada por,
                              c˜              c˜

                                       0            ,       x<0
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                  0, 68
                                 
                                                   ,       0≤x<1
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                         F (x) =  0, 95            ,       1≤x<2
                                 
                                 
                                 
                                 
                                  0, 98
                                 
                                                   ,       2≤x<3
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                        1           ,       3≤x
                                 


Pede-se: Calcule o n´mero m´dio de artigos defeituosos por caixa.
                    u      e


29 (II/2006). Calcule o valor de K na seguinte fun¸ao densidade de probabilidade
                                                  c˜
conjunta,                  
                            kx
                                  ,   0≤y≤x≤2
                f (x, y) = 
                           
                              0    ,   para outros valores x e y



30 (I/2007). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´
                                    a         o      ınua bidimensional com a
seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta,
            c˜

                          y (1 − x2 )       ,           −1 ≤ x < 0 e 0 ≤ y < 1
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                      1 8
                    
                    
                                                                 4
          f (x, y) =     y−3               ,           0≤x≤     3
                                                                     e 1≤y≤2
                     2 3
                    
                    
                    
                    
                    
                                   0        ,           para outros valores x, y
                    


a. Obtenha h(y), a f.d.p. marginal de Y .

b. Obtenha f (x|y), a f.d.p. condicional de X dado Y = y.
                   1
c. Calcule P X ≥   2
                       |Y =1 .




                                                9
31 (I/2007). Considere a distribui¸ao de probabilidades da v.a.d. tridimensional
                                   c˜
(X, Y, Z) dada na tabela a seguir,


                                X=1                      X=4
                    Z        Y =0   Y =1             Y =0     Y =1
                    1        0,10       0,34          0,06     0,10
                    2        0,06       0,27          0,02     0,05

Pede-se:
a. Calcule a seguinte probabilidade condicional, P (Y = 0 / X = 4, Z = 2).
              X +Y
b. Seja W =        , calcule E(W ) e V (W ) diretamente pela distribui¸ao de W
                                                                      c˜
                2
     (tente tamb´m pela distribui¸ao conjunta de X e Y ).
                e                c˜



32 (II/2007). Seja X a vari´vel aleat´ria cont´
                              a          o       ınua que represente o tempo (em
segundos) que um rato de laborat´rio demora para executar uma tarefa e alcan¸ar
                                   o                                          c
a comida, como recompensa pela tarefa. Quanto menor o tempo considera-se que
maior ´ a inteligˆncia do rato. Seja f (x) uma fun¸ao associada a X dada por,
      e          e                                c˜

                                 t
                                
                                
                                    2
                                          , t≤x<∞
                        f (x) =  x
                                

                                
                                        0 , outros valores x
                                


em que t ´ o menor valor poss´ do tempo para execu¸ao da tarefa. Pede-se:
         e                   ıvel                 c˜
a. Mostre que f (x) ´ uma fun¸ao densidade de probabilidade.
                    e        c˜

b. Calcule P (X ≥ t + h) para uma constante positiva h.

c. Para t = 5, calcule P (X ≥ 7 / 5 < X < 10).



33 . Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´
                           a         o       ınua bidimensional com a seguinte
fun¸ao densidade de probabilidade conjunta,
   c˜
                        
                         6 (1 − y)
                                          ,        0≤x≤y≤1
              f (x, y) = 
                        
                                    0      ,        para outros valores x, y

a. Obtenha as f.d.p.´s marginais de X e Y .
                  1      3
b. Calcule P (Y ≤ 2 /X ≤ 4 ).

                                               10
c. Obtenha f (x/y), a f.d.p. condicional de X dado Y = y.

d. Obtenha f (y/x), a f.d.p. condicional de Y dado X = x.
                   3            1
e. Calcule P Y ≥   4
                       /X=      2
                                    .




                                        RESPOSTAS

                                                                X
                              Y                   0        1          2      3    P(y)
1. a. 0,5   b. sim     c.     10                1/16     3/16       3/16   1/16   8/16
                              20                1/16     3/16       3/16   1/16   8/16
                             P(x)               2/16     6/16       6/16   2/16   1,00

                            
                            
                                       0         , x < −1
                                1           3
                                    (−x + 3x + 2) , −1 ≤ x < 0
                            
                            
                            
                            
                            
                               6
                            
2. a. 0,5   b.    F (x) =              1                                          c. 2/3
                            
                                       6
                                            (2 + 3x)        , 0 ≤ x < 4/3
                            
                            
                            
                            
                            
                                                1           , 4/3 ≤ x
                            




                                                    11
3. 5,4


4. a. 1/9         b. porque f (x, y) = g(x)h(y)


5. 0,80


6. 546/216≈ 2, 52

                  
                  
                  
                  
                                       0 , x<1
                                  0, 08x , 1 ≤ ⌊x⌋ < 6
                  
                  
                  
                  
7. a. F (x) =  0, 40 + (x − 5)0, 09 , 6 ≤ ⌊x⌋ < 11
                0, 85 + (x − 10)0, 01 , 11 ≤ ⌊x⌋ ≤ 25
               
               
               
                                       1 , 25 < x
               
               
      em que ⌊x⌋ = max{m ∈ Z|m ≤ x}, isto ´, o maior n´mero inteiro que seja
                                                    e            u
      menor ou igual a x,       b. F (10) = 0, 85     c. P (X ≥ 20|X ≥ 10) =
      [1 − F (20) + P (20)] / [1 − F (10) + P (10)] = 0, 06/0, 24 = 0, 25, portanto 25%.



8. a. 0.50     b. 0.50    c. s˜o iguais porque as vari´veis s˜o independentes, isto ´,
                              a                       a      a                      e
      P (x, y) = P (x)P (y) ou P (x/y) = P (x) e P (y/x) = P (y).


9. E(X) = 40.


10. V (Y ) = 6.

          21                                1              7
11. a.    64
               ≈ 0, 33     b. 2E(X) −       6
                                                =1    c.   25
                                                                = 0, 28


12. a. 0, 9 b. N˜o, P (x1 , x2 ) = P (x1 )P (x2 ) c. 4V (X1 ) + V (X2 ) − 4COV (X1 , X2 ) ≈ 5, 5
                a



          5                      163                               279
13. a.    33
               ≈ 0, 152     b.   352
                                       ≈ 0, 463      c. E(Y ) =    132
                                                                          ≈ 2, 11


        t     7             9     11       12      14       16     total
14.
      P (t) 0,05          0,05   0,10     0,10    0,50     0,20    1,00
         E(X) = 4, 5, V (X) = 1, E(Y ) = 2, 15, V (Y ) = 0, 4275, COV (X, Y ) =
      −0, 05, portanto E(T ) = 13, 3m e V (T ) = 5, 31m2 .

                                                     12
15. Seja {LPB} a ordem correta dos nomes, ent˜o o espa¸o amostral S pode ser
                                             a          c
     indicado da seguinte forma, S = {LPB, LBP, PLB, PBL, BLP, BPL} o que
     resulta em SX enumer´vel dado por, SX = {3, 1, 1, 0, 0, 1} e X uma v.a.d.
                            a
                                   x      0    1 2 3 total
     com a seguinte distribui¸ao:
                             c˜
                                  P(x)   2/6 3/6 0 1/6 1,00


16. a. 0,5     b. 0.

                                                                               3 2
17. S˜o independentes pois f (x, y) = g(x) h(y), em que g(x) =
     a                                                                         7
                                                                                 x    e h(y) =
     1
     6
       (y + 2).


18. E(X) ≈ 20, 84 e E(Y ) ≈ 21, 02.


        x      0     1    2    3    total
19.                                            E(X) = 1 e E(10X − 5) = 5.
      P (x)   2/6   3/6   0   1/6   1,00


20. a. -19     b. 16      c. -1


21. a. sim, P (x, y) = P (x)P (y) ∀ par (x, y)      b. = E(X)E(Y ) = 3, 42            c. 3,0636


22. P (X ≤ 1, Y ≤ 2) = 01 12 f (x, y)dy dx = P (X ≤ 1) P (Y ≤ 2) =              1
                                                                                0    g(x) dx   2
                                                                                               1   h(y) dy =
     1/4 × 7/26 ≈ 0, 07 se X e Y s˜o v.a.c. independentes.
                                   a


23. a. N˜o s˜o v.a. independentes pois P (x, y) = P (x)P (y) ∀ par (x, y)
        a a

                   defeito          el´trico
                                      e          mecˆnico
                                                     a      est´tico
                                                               e       total
      b.
           P ( defeito / dentro )   0,2083        0,1806     0,6111    1,00


                           1 ∞ −y/2
24. P (X > 1, Y > 1) =     8 1
                               e        ∞
                                        1   xe−x/2 dx dy = 3 e−1 ≈ 0, 552
                                                           2



25. a. 1/200 b. e−300/200 ≈ 0, 22 ou 22% c. e−400/200 ≈ 0, 135 ou 13, 5% d.
     F (x) = 1 − e−x/200 , 0 ≤ x < ∞ F (x) = 0, x < 0, F (x) = 1, x → ∞ e.
     ≤ −200ln0, 9 ≈ 21 horas
     DICA: Inicialmente obtenha a f´rmula geral para P (X ≥ x).
                                   o




                                            13
0                        ,    x < −2
                                  
                                  
                                  
                                                   1
                                        + 2)         (x             ,    −2 ≤ x < 0
                                  
                                  
26. a. k = 1/10, F (x) =                          10
                          1 ( 3 x2 + x + 2)
                          10 25                                    ,    0≤x<5
                         
                                           1                        ,    5≤x
                         

      b. [F (3) − F (0)] / [F (3) − F (−1)] = 0, 408/0, 508 ≈ 0, 803, ou pode ser cal-
                                                                    3
      culado da forma usual, integrando a f (x), 03 f (x)dx / −1 f (x)dx .



27.       y         5      7                9      11        total       , E(Y ) = 69/8 = 8, 625.
      P (y)       5/32   7/32             9/32   11/32       1,00


28. E(X) = 0 + 0, 27 + 0, 06 + 0, 06 = 0, 30.

                              2       x
29. k = 3/8 atende a                      f (x, y) dy dx = 1.
                          0       0



              2                                              1   32
30. a. h(y) = 3 y, se 0 ≤ y < 1 e h(y) =                     2   9
                                                                    y   − 4 se 1 ≤ y ≤ 2          b. f (x/y) =
      3       2                                                               8            32
      2
        (1
         − x ), se −1 ≤ x < 0, 0 ≤ y < 1 e f (x/y) =                          3
                                                                                y   −3 /    9
                                                                                              y   − 4 , se 0 ≤
      x ≤ 4/3, 1 ≤ y ≤ 2 c. 15/24 = 0, 625.


31. a. 0, 02/0, 07 ≈ 0, 286 b. E(W ) = 1, 225 ≈ 1, 23 e V (W ) = 0, 406875 ≈ 0, 41.



32. a. t > 0 =⇒ f (x) ≥ 0 ∀ x e                    t
                                                    ∞                 1
                                                        f (x)dx = −t( ∞ − 1 ) = 1 b.
                                                                          t
                                                                                                   t
                                                                                                  t+h
                                                                                                        c. 3/7.


33. a. g(x) = 3(1 − x)2 , se 0 ≤ x ≤ 1 e h(y) = 6y (1 − y) se 0 ≤ y ≤ 1 b. 32/63
                 1                                 2(1−y)
     c.f (x/y) = y , para 0 ≤ x ≤ y d. f (y/x) = (1−x)2 , se x ≤ y ≤ 1 e. 1/4.




                                                        14

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Varaleat

  • 1. 1 EST 105 - Exerc´ ıcios de Vari´veis Aleat´rias a o 1 (I/2001). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria discreta bidimensional com a seguinte a o fun¸ao de probabilidade conjunta: c˜ 3 1  , para x = 0, 1, 2, 3 e y = 10, 20     x 16 P (x, y) =    0 , para outros valores (x, y)  Pede-se: a. Calcule P(Y=10). b. X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta a a o c. Apresente a tabela da distribui¸ao conjunta das probabilidades. c˜ 2 (II/2001). Uma vari´vel aleat´ria continua X possui a seguinte fun¸ao densidade a o c˜ de probabilidade: 2  K(1 − x ) , se − 1 ≤ x ≤ 0       4   f (x) =  K , se 0 ≤ x ≤    3    0 , para outros valores de x  Pede-se: a. O valor de K. b. A fun¸ao de distribui¸ao acumulada de X. c˜ c˜ c. Calcule P (X ≤ 2/3) 3 (II/2001). Considere um jogo de azar no qual o jogador paga determinado valor para jogar e depois retira aleatoriamente duas bolas de uma urna que cont´m 10 e bolas, sendo sete brancas, duas vermelhas e uma preta. O jogador recebe um prˆmio e para cada bola obtida, de acordo com a cor, conforme a tabela abaixo, 1 Exerc´ ıcios das avalia¸˜es dos semestres indicados. Cont´m 33 exerc´ co e ıcios em p´ginas numeradas a de 1 a 14. 1
  • 2. COR branca vermelha preta ˆ PREMIO 1 5 10 Pede-se: Qual deve ser o valor pago para jogar, de modo que o jogo seja justo? Isto ´, de modo que a probabilidade do jogador perder ou ganhar algum valor sejam e iguais? Explique seu racioc´ ınio. 4 (II/2001). Considere a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta c˜     4xy,  se 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 f (x, y) =    0, outros valores  Pede-se: a. Calcule V (X − Y ). b. Justifique porquˆ X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes. e a a o 5 (II/2001). Considere a distribui¸ao conjunta de probabilidades a seguir. Seja c˜ W = X + Y , calcule V(W). Y X 2 4 0 0,3 0,1 1 0,5 0,1 6 (II/2001). Se um dado perfeitamente sim´trico ´ lan¸ado at´ sair a face com o e e c e n´mero 6 ou at´ serem realizados no m´ximo 3 lan¸amentos, calcule o n´mero m´dio u e a c u e de lan¸amentos. c 7 (I/2002). O n´mero de anos de servi¸o dos funcion´rios de uma grande empresa u c a ´ uma vari´vel aleat´ria discreta X, cuja fun¸ao de probabilidade f(x)=P(X=x) e a o c˜ 2
  • 3. ´ dada na tabela a seguir, e   0, 08  , x = 1, . . . , 5        0, 09   , x = 6, . . . , 10  f (x) =  0, 01 , x = 11, . . . , 25           0  , outros valores x a. Obtenha a fun¸ao de distribui¸ao acumulada F (x) = P (X ≤ x). c˜ c˜ b. Qual ´ o percentual de funcion´rios com no m´ximo 10 anos de servi¸o. e a a c c. Dentre os funcion´rios com no m´ a ınimo 10 anos de servi¸o, calcule o percentual c com no m´ ınimo 20 anos (probabilidade condicional). 8 (I/2002, modificado). Considere a vari´vel aleat´ria discreta bidimensional, (X, Y ), a o com a seguinte distribui¸ao de probabilidades, c˜ y x 1 2 3 4 0 0,06 0,24 0,12 0,18 1 0,04 0,16 0,08 0,12 a. Calcule P (1 ≤ Y < 3). b. Calcule P (1 ≤ Y < 3 / X = 1). c. Explique os resultados encontrados nos itens a. e b. 9 (I/2002). A produ¸ao di´ria de uma pe¸a resulta em Y itens defeituosos, cuja c˜ a c distribui¸ao possui parˆmetros m´dia e variˆncia, ambos iguais a 2. O lucro di´rio c˜ a e a a com a venda das pe¸as ´ uma vari´vel X dada por X = 50 − 2Y − Y 2 . Calcule o c e a valor esperado do lucro di´rio. a 10 (I/2002). Sejam X e E vari´veis aleat´rias com V (X) = 5, V (E) = 4 e a o COV (X, E) = −4, 5. Seja Y uma vari´vel dada por Y = b0 + b1 X + E. Para a b0 = 20 e b1 = 2 calcule V (Y ), a variˆncia de Y . a 3
  • 4. 11 (II/2002). Considere a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta, c˜   x+y  , 0≤x≤1 e 0≤y≤1 f (x, y) =   0 , outros valores a. Calcule a probabilidade conjunta: P (X < 0, 5 , Y > 0, 25). 1 b. Calcule E(2X − ). 6 c. Calcule a probabilidade condicional: P (X ≥ 0, 8 / Y = 0, 5). 12 (II/2002). Considere a seguinte distribui¸ao conjunta, c˜ X2 X1 2 4 0 0,10 0,30 2 0,27 0,33 X1 + X2 a. Calcule P ≥2 . 2 b. X1 e X2 s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta. a a o c. Calcule V (2X1 − X2 ). 13 (I/2003). Seja f (x, y) uma fun¸ao densidade de probabilidade conjunta dada por, c˜ 6 (x2 + y 2 x) , 0 ≤ x ≤ 1 e 0 ≤ y ≤ 3  33   f (x, y) =   0 , outros valores a. Calcule a probabilidade conjunta: P (X < 1/2 , Y > 2). b. Calcule a probabilidade marginal: P (X > 3/4). c. Calcule o valor m´dio de Y . e 14 (I/2003). Pain´is de madeira s˜o oferecidos com duas op¸oes de comprimento e e a c˜ trˆs op¸oes de largura, em metros, conforme a distribui¸ao conjunta ´ apresentada e c˜ c˜ e na tabela a seguir, 4
  • 5. Largura (Y ) Comprimento (X) 1 2 3 2,5 0,05 0,05 0,10 5 0,10 0,50 0,20 Os pain´is s˜o comercializados com as bordas envolvidas em uma fita protetora de e a modo que T = 2(X + Y ) ´ a vari´vel aleat´ria que representa o total de fita gasto e a o para proteger um painel. Calcule a m´dia e a variˆncia de T por propriedades de e a E(T ) e V (T ) com base na distribui¸ao de (X, Y ) e tamb´m com base na distribui¸ao c˜ e c˜ de T . 15 (II/2003). Este ´ um problema com nomes e fatos reais. Vou a um churrasco e e encontro o meu amigo Luiz Abrantes com as suas trˆs filhas: Luiza, Paula e e Bruna. Eu sei os nomes das filhas dele mas n˜o tenho a menor id´ia de quem ´ a e e quem e portanto de forma completamente aleat´ria falarei os nomes. Considere o que a vari´vel aleat´ria X represente o n´mero de nomes que eu acerto. Pede-se: a o u Construa a tabela com a distribui¸ao das probabilidades de X. c˜ 16 (II/2003). Considere a seguinte distribui¸ao de probabilidades conjuntas: c˜ P (x, y) = P (X = x, Y = y) : P (−2, 2) = P (−1, 1) = P (0, 0) = P (1, 1) = P (2, 2) = 0, 2 a. Calcule a probabilidade condicional: P (X = −2 / Y = 2). b. Calcule a m´dia ou esperan¸a matem´tica de W , sendo W = X − 5Y + 6. e c a 17 (II/2003). Seja f (x, y) uma fun¸ao densidade de probabilidade conjunta dada c˜ 2 x por, f (x, y) = (y + 2) se 1 ≤ x ≤ 2 e 0 ≤ y ≤ 2 e f (x, y) = 0 para outros 14 valores (x, y). Pede-se: X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique a a o sua resposta. 18 (II/2003). Uma m´quina que produz componentes para discos r´ a ıgidos de com- putadores pode operar a duas velocidades, lenta ou r´pida. Na velocidade lenta o a custo por pe¸a ´ igual a 20,75 e na r´pida ´ igual a 20,45. Na velocidade r´pida mais c e a e a pe¸as s˜o produzidas (menor custo), entretanto 5,48% das pe¸as s˜o defeituosas. Na c a c a velocidade lenta s˜o produzidas menos pe¸as por´m somente 0,86% s˜o defeituosas. a c e a Para cada pe¸a defeituosa produzida na velocidade lenta ou na r´pida, h´ um custo c a a adicional igual a 10,40 para reparar a pe¸a. Considere que as vari´veis aleat´rias c a o 5
  • 6. X e Y representem respectivamente o custo de uma pe¸a nas velocidades lenta e c r´pida. Calcule os custos esperados, ou seja, E(X) e E(Y ). a 19 (II/2003). Considere a fun¸ao de distribui¸ao acumulada da vari´vel aleat´ria c˜ c˜ a o discreta X dada a seguir, 0se x<0     2/6  se 0≤x<1 F (x) =   5/6  se 1≤x<3 1 se 3≤x  Construa a tabela com a distribui¸ao das probabilidades e calcule E(10X − 5). c˜ 20 (I/2004). Sejam X e Y duas vari´veis aleat´ris tais que: a o E(X) = 0 V (X) = 1 e Y = 5 − 2X Calcule: a. E (2X − 3Y − 4). Y b. V 3X − 2 +2 . c. ρXY , o coeficiente de correla¸ao linear entre X e Y . c˜ 21 (I/2004). Considere a distribui¸ao conjunta de probabilidades a seguir: c˜ Y X 1 2 3 0 0,03 0,05 0,02 2 0,27 0,45 0,18 a. X e Y s˜o vari´veis aleat´rias independentes? Justifique sua resposta. a a o b. Se W = XY , calcule E(W ). c. Se W = XY , calcule V (W ). 22 (I/2004). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´ a o ınua bidimensional tal que as duas f.d.p. marginais s˜o dadas por, a x 3y 2 g(x) = , 0 ≤ x ≤ 2 e h(y) = , 1≤y≤3 2 26 6
  • 7. Se poss´ ıvel, calcule P (X ≤ 1, Y ≤ 2) e explique qual pressuposi¸ao ´ necess´ria c˜ e a para validar o c´lculo. a 23 (II/2004). O fabricante de um equipamento eletromecˆnico de cozinha conduziu a um estudo com um grande n´mero de consumidores, que utilizaram a assistˆncia u e t´cnica autorizada, e verificou que todas as reclama¸oes quanto ao produto podem e c˜ ser classificadas em 6 categorias, conforme a distribui¸ao das probabilidades apre- c˜ sentada na tabela a seguir. Natureza do Defeito (Y ) Prazo (X) El´trico Mecˆnico Est´tico e a e dentro da garantia 15% 13% 44% fora da garantia 5% 6% 17% a. A natureza do defeito e o Prazo s˜o vari´veis aleat´rias independentes? justifique a a o sua resposta. b. Calcule a distribui¸ao das probabilidades condicionais da natureza do defeito, c˜ quando o produto est´ dentro do prazo de garantia. a 24 (II/2004). Um sistema eletrˆnico opera com dois componentes que funcionam o simultaneamente. Sejam X e Y as duas vari´veis aleat´rias que denotam as vidas a o uteis destes componentes (em centenas de horas). Se f (x, y) dada a seguir ´ a fun¸ao ´ e c˜ densidade de probabilidade conjunta de (X, Y ) calcule a seguinte probabilidade con- junta: P (X > 1, Y > 1).  1  xe−(x + y)/2 , 0<x<∞ e 0<y<∞ f (x, y) =  8 0 , para outros valores x, y DICA: Os resultados a seguir podem ser uteis: ´ (Kx − 1) Kx 1 Kx lim xe−x = 0, xeKx dx = e e eKx dx = e x→ ∞ K2 K 25 (em aula). Seja X a vida util de um componente eletrˆnico, que representa o ´ o tempo de funcionamento em horas at´ ele apresentar a primeira falha. A fun¸ao e c˜ densidade de probabilidade de X ´ dada por, e Ke−x/200 , 0 ≤ x < ∞ f (x) = 0 , para outros valores x Pede-se: 7
  • 8. a. O valor de K b. A probabilidade de um componente durar pelo menos 300 horas. c. A probabilidade condicional de um componente durar pelo menos 700 horas sabendo-se que durar 300 horas ´ certo. e d. A fun¸ao de distribui¸ao acumulada de X. c˜ c˜ e. Qual deve ser a garantia dada pelo fabricante de modo que no m´ximo 10% dos a components tenham vida util inferior ` garantia? ´ a 26 (I/2006). Seja X uma vari´vel aleat´ria cont´ a o ınua com a seguinte fun¸ao densi- c˜ dade de probabilidade, k , −2 ≤ x < 0        3x   f (x) =  k + , 0≤x≤5    125    0 , para outros valores x  a. Calcule o valor k e obtenha a F (x). b. Calcule P (X ≥ 0/ − 1 < X < 3). 27 (I/2006). Seja Y uma vari´vel aleat´ria discreta com fun¸ao de probabilidade a o c˜ dada por,  y  i , para i = 1, 2, 3, 4 N   P (Y = yi ) =    0 , para outros valores i em que, 4 i+2 N= yi com yi = k i=1 k=i+1 Pede-se: Calcule E(Y ), o valor m´dio de Y . e 28 (II/2006). Seja X a vari´vel aleat´ria discreta que represente o n´mero de artigos a o u 8
  • 9. defeituosos por caixa, com fun¸ao de distribui¸ao acumulada dada por, c˜ c˜ 0 , x<0          0, 68   , 0≤x<1       F (x) =  0, 95 , 1≤x<2      0, 98   , 2≤x<3        1 , 3≤x  Pede-se: Calcule o n´mero m´dio de artigos defeituosos por caixa. u e 29 (II/2006). Calcule o valor de K na seguinte fun¸ao densidade de probabilidade c˜ conjunta,   kx  , 0≤y≤x≤2 f (x, y) =   0 , para outros valores x e y 30 (I/2007). Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´ a o ınua bidimensional com a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta, c˜ y (1 − x2 ) , −1 ≤ x < 0 e 0 ≤ y < 1        1 8   4 f (x, y) =  y−3 , 0≤x≤ 3 e 1≤y≤2  2 3      0 , para outros valores x, y  a. Obtenha h(y), a f.d.p. marginal de Y . b. Obtenha f (x|y), a f.d.p. condicional de X dado Y = y. 1 c. Calcule P X ≥ 2 |Y =1 . 9
  • 10. 31 (I/2007). Considere a distribui¸ao de probabilidades da v.a.d. tridimensional c˜ (X, Y, Z) dada na tabela a seguir, X=1 X=4 Z Y =0 Y =1 Y =0 Y =1 1 0,10 0,34 0,06 0,10 2 0,06 0,27 0,02 0,05 Pede-se: a. Calcule a seguinte probabilidade condicional, P (Y = 0 / X = 4, Z = 2). X +Y b. Seja W = , calcule E(W ) e V (W ) diretamente pela distribui¸ao de W c˜ 2 (tente tamb´m pela distribui¸ao conjunta de X e Y ). e c˜ 32 (II/2007). Seja X a vari´vel aleat´ria cont´ a o ınua que represente o tempo (em segundos) que um rato de laborat´rio demora para executar uma tarefa e alcan¸ar o c a comida, como recompensa pela tarefa. Quanto menor o tempo considera-se que maior ´ a inteligˆncia do rato. Seja f (x) uma fun¸ao associada a X dada por, e e c˜  t   2 , t≤x<∞ f (x) =  x   0 , outros valores x  em que t ´ o menor valor poss´ do tempo para execu¸ao da tarefa. Pede-se: e ıvel c˜ a. Mostre que f (x) ´ uma fun¸ao densidade de probabilidade. e c˜ b. Calcule P (X ≥ t + h) para uma constante positiva h. c. Para t = 5, calcule P (X ≥ 7 / 5 < X < 10). 33 . Seja (X, Y ) uma vari´vel aleat´ria cont´ a o ınua bidimensional com a seguinte fun¸ao densidade de probabilidade conjunta, c˜   6 (1 − y)  , 0≤x≤y≤1 f (x, y) =   0 , para outros valores x, y a. Obtenha as f.d.p.´s marginais de X e Y . 1 3 b. Calcule P (Y ≤ 2 /X ≤ 4 ). 10
  • 11. c. Obtenha f (x/y), a f.d.p. condicional de X dado Y = y. d. Obtenha f (y/x), a f.d.p. condicional de Y dado X = x. 3 1 e. Calcule P Y ≥ 4 /X= 2 . RESPOSTAS X Y 0 1 2 3 P(y) 1. a. 0,5 b. sim c. 10 1/16 3/16 3/16 1/16 8/16 20 1/16 3/16 3/16 1/16 8/16 P(x) 2/16 6/16 6/16 2/16 1,00    0 , x < −1 1 3 (−x + 3x + 2) , −1 ≤ x < 0       6  2. a. 0,5 b. F (x) =  1 c. 2/3   6 (2 + 3x) , 0 ≤ x < 4/3      1 , 4/3 ≤ x  11
  • 12. 3. 5,4 4. a. 1/9 b. porque f (x, y) = g(x)h(y) 5. 0,80 6. 546/216≈ 2, 52     0 , x<1 0, 08x , 1 ≤ ⌊x⌋ < 6     7. a. F (x) =  0, 40 + (x − 5)0, 09 , 6 ≤ ⌊x⌋ < 11  0, 85 + (x − 10)0, 01 , 11 ≤ ⌊x⌋ ≤ 25    1 , 25 < x   em que ⌊x⌋ = max{m ∈ Z|m ≤ x}, isto ´, o maior n´mero inteiro que seja e u menor ou igual a x, b. F (10) = 0, 85 c. P (X ≥ 20|X ≥ 10) = [1 − F (20) + P (20)] / [1 − F (10) + P (10)] = 0, 06/0, 24 = 0, 25, portanto 25%. 8. a. 0.50 b. 0.50 c. s˜o iguais porque as vari´veis s˜o independentes, isto ´, a a a e P (x, y) = P (x)P (y) ou P (x/y) = P (x) e P (y/x) = P (y). 9. E(X) = 40. 10. V (Y ) = 6. 21 1 7 11. a. 64 ≈ 0, 33 b. 2E(X) − 6 =1 c. 25 = 0, 28 12. a. 0, 9 b. N˜o, P (x1 , x2 ) = P (x1 )P (x2 ) c. 4V (X1 ) + V (X2 ) − 4COV (X1 , X2 ) ≈ 5, 5 a 5 163 279 13. a. 33 ≈ 0, 152 b. 352 ≈ 0, 463 c. E(Y ) = 132 ≈ 2, 11 t 7 9 11 12 14 16 total 14. P (t) 0,05 0,05 0,10 0,10 0,50 0,20 1,00 E(X) = 4, 5, V (X) = 1, E(Y ) = 2, 15, V (Y ) = 0, 4275, COV (X, Y ) = −0, 05, portanto E(T ) = 13, 3m e V (T ) = 5, 31m2 . 12
  • 13. 15. Seja {LPB} a ordem correta dos nomes, ent˜o o espa¸o amostral S pode ser a c indicado da seguinte forma, S = {LPB, LBP, PLB, PBL, BLP, BPL} o que resulta em SX enumer´vel dado por, SX = {3, 1, 1, 0, 0, 1} e X uma v.a.d. a x 0 1 2 3 total com a seguinte distribui¸ao: c˜ P(x) 2/6 3/6 0 1/6 1,00 16. a. 0,5 b. 0. 3 2 17. S˜o independentes pois f (x, y) = g(x) h(y), em que g(x) = a 7 x e h(y) = 1 6 (y + 2). 18. E(X) ≈ 20, 84 e E(Y ) ≈ 21, 02. x 0 1 2 3 total 19. E(X) = 1 e E(10X − 5) = 5. P (x) 2/6 3/6 0 1/6 1,00 20. a. -19 b. 16 c. -1 21. a. sim, P (x, y) = P (x)P (y) ∀ par (x, y) b. = E(X)E(Y ) = 3, 42 c. 3,0636 22. P (X ≤ 1, Y ≤ 2) = 01 12 f (x, y)dy dx = P (X ≤ 1) P (Y ≤ 2) = 1 0 g(x) dx 2 1 h(y) dy = 1/4 × 7/26 ≈ 0, 07 se X e Y s˜o v.a.c. independentes. a 23. a. N˜o s˜o v.a. independentes pois P (x, y) = P (x)P (y) ∀ par (x, y) a a defeito el´trico e mecˆnico a est´tico e total b. P ( defeito / dentro ) 0,2083 0,1806 0,6111 1,00 1 ∞ −y/2 24. P (X > 1, Y > 1) = 8 1 e ∞ 1 xe−x/2 dx dy = 3 e−1 ≈ 0, 552 2 25. a. 1/200 b. e−300/200 ≈ 0, 22 ou 22% c. e−400/200 ≈ 0, 135 ou 13, 5% d. F (x) = 1 − e−x/200 , 0 ≤ x < ∞ F (x) = 0, x < 0, F (x) = 1, x → ∞ e. ≤ −200ln0, 9 ≈ 21 horas DICA: Inicialmente obtenha a f´rmula geral para P (X ≥ x). o 13
  • 14. 0 , x < −2    1 + 2) (x , −2 ≤ x < 0   26. a. k = 1/10, F (x) = 10  1 ( 3 x2 + x + 2)  10 25 , 0≤x<5  1 , 5≤x  b. [F (3) − F (0)] / [F (3) − F (−1)] = 0, 408/0, 508 ≈ 0, 803, ou pode ser cal- 3 culado da forma usual, integrando a f (x), 03 f (x)dx / −1 f (x)dx . 27. y 5 7 9 11 total , E(Y ) = 69/8 = 8, 625. P (y) 5/32 7/32 9/32 11/32 1,00 28. E(X) = 0 + 0, 27 + 0, 06 + 0, 06 = 0, 30. 2 x 29. k = 3/8 atende a f (x, y) dy dx = 1. 0 0 2 1 32 30. a. h(y) = 3 y, se 0 ≤ y < 1 e h(y) = 2 9 y − 4 se 1 ≤ y ≤ 2 b. f (x/y) = 3 2 8 32 2 (1 − x ), se −1 ≤ x < 0, 0 ≤ y < 1 e f (x/y) = 3 y −3 / 9 y − 4 , se 0 ≤ x ≤ 4/3, 1 ≤ y ≤ 2 c. 15/24 = 0, 625. 31. a. 0, 02/0, 07 ≈ 0, 286 b. E(W ) = 1, 225 ≈ 1, 23 e V (W ) = 0, 406875 ≈ 0, 41. 32. a. t > 0 =⇒ f (x) ≥ 0 ∀ x e t ∞ 1 f (x)dx = −t( ∞ − 1 ) = 1 b. t t t+h c. 3/7. 33. a. g(x) = 3(1 − x)2 , se 0 ≤ x ≤ 1 e h(y) = 6y (1 − y) se 0 ≤ y ≤ 1 b. 32/63 1 2(1−y) c.f (x/y) = y , para 0 ≤ x ≤ y d. f (y/x) = (1−x)2 , se x ≤ y ≤ 1 e. 1/4. 14