Modelos de Variables Aleatorias

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Questions and Answers

¿Cuál es la relación entre los intervalos de tiempo disjuntos y la variable aleatoria Xt según los postulados de Poisson?

  • Son variables constantes
  • Son variables dependientes
  • Son variables independientes (correct)
  • Se superponen

¿Qué significa que la distribución de Xt depende únicamente del número de unidades del intervalo de tiempo?

  • La probabilidad depende del inicio del intervalo
  • La probabilidad depende de la duración del intervalo (correct)
  • La probabilidad se distribuye uniformemente
  • La probabilidad es constante en todos los intervalos

La probabilidad de que ocurra más de una vez el suceso A en un intervalo de tiempo suficientemente corto es:

  • Infinitesimal frente a P(Xt = 1) (correct)
  • Independiente de P(Xt = 1)
  • Casi igual a 1
  • Proporcional a la duración del intervalo

¿Qué se debe aceptar para probar que Xt sigue una distribución P(λ · t)?

<p>Que se formalizan adecuadamente los postulados (D)</p> Signup and view all the answers

En un intervalo de unidad, si ha ocurrido el suceso A, ¿qué se puede distinguir?

<p>Si A ocurrió o no (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de λ en la distribución P(λ · t)?

<p>Es el número medio de veces que ocurre A por unidad de tiempo (B)</p> Signup and view all the answers

Si se considera un intervalo suficientemente pequeño, ¿qué ocurre con P(Xt = 1)?

<p>Es mayor que P(Xt &gt; 1) (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona la probabilidad de que ocurran ciertos eventos en contenedores disjuntos según la distribución de Poisson?

<p>No hay relación entre ellas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una propiedad importante de la distribución normal?

<p>Permite la transformación linear de variables manteniendo la normalidad. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica que la distribución normal es un modelo relevante para problemas reales?

<p>Su utilidad en muchas técnicas de inferencia estadística. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencia puede tener el uso inapropiado de la distribución normal?

<p>Puede llevar a conclusiones erróneas si se abusa de la normalidad. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tipo de métodos que se mencionan como 'robustos' en la estadística?

<p>Métodos que no son afectados por desviaciones de la normalidad. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se debe hacer para confirmar la normalidad de una variable antes de realizar inferencias?

<p>Poner a prueba los métodos de bondad de ajuste. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las técnicas utilizadas para trabajar con la distribución normal?

<p>Cambio de variable para simplificar a la normal. (D)</p> Signup and view all the answers

Los métodos robustos son útiles porque:

<p>Son menos sensibles a violaciones en la suposición de normalidad. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a la distribución normal en términos de otras distribuciones?

<p>Puede ser una distribución límite de otras distribuciones. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la esperanza matemática para una variable X con distribución E(λ)?

<p>$1/λ$ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la varianza de una variable X con distribución E(λ)?

<p>$2/λ$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la altura máxima de la gráfica de la función de densidad a medida que λ aumenta?

<p>Aumenta (D)</p> Signup and view all the answers

Si X tiene una distribución E(λ) y Y = aX para a > 0, ¿cuál es la distribución de Y?

<p>E(λ/a) (B)</p> Signup and view all the answers

Para valores pequeños de λ, la distribución E(λ) es más adecuada para variables que:

<p>Tomen con probabilidad alta valores positivos pequeños (D)</p> Signup and view all the answers

Al calcular la esperanza de X al integrar, que se toma como u y dv?

<p>u = x, dv = e^{-λx} dx (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se puede afirmar sobre la función de densidad de distribución E(λ)?

<p>Depende del parámetro λ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se comporta la integral de la función de densidad E(λ) cuando λ tiende a infinito?

<p>Tiende a cero (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula correcta para la esperanza matemática E(X) de una variable aleatoria con distribución G(p)?

<p>$\frac{1 - p}{p}$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la varianza Var(X) de una variable aleatoria con distribución G(p)?

<p>$\frac{1 - p}{p^2}$ (A)</p> Signup and view all the answers

Si $p = 0.5$, ¿cuál es el valor de E(X) para una variable aleatoria con distribución G(0.5)?

<p>$2$ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la varianza Var(X) a partir de E(X)?

<p>E(X(X - 1)) + E(X)[1 - E(X)] (D)</p> Signup and view all the answers

Si la probabilidad $p$ varía en la distribución G(p), ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la esperanza E(X)?

<p>E(X) siempre aumenta con el aumento de p. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué valor obtiene la esperanza matemática E(X) cuando $p = 0.1$?

<p>$9$ (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la varianza de una distribución G(0.8) es correcta?

<p>Var(X) es igual a 1.25. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se define el término $q$ en una distribución G(p)?

<p>$q = 1 - p$ (A)</p> Signup and view all the answers

Al analizar la suma de los términos de una progresión geométrica en la fórmula de E(X), ¿qué serie se utiliza?

<p>Serie geométrica. (A)</p> Signup and view all the answers

Si X es una variable aleatoria con distribución G(0.5), ¿cuál es la varianza Var(X)?

<p>$0.5$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que una variable aleatoria tenga distribución gamma γ(k, λ)?

<p>Es el tiempo que ha transcurrido hasta la k-ésima ocurrencia del suceso A. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se representa la distribución ji-cuadrado en términos de distribución gamma?

<p>γ(n/2, 1) (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los parámetros necesarios para que una variable tenga distribución beta?

<p>p &gt; 0 y q &gt; 0 (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función se utiliza para normalizar la función de densidad de la distribución beta?

<p>La función gamma (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se determina la esperanza matemática E(X) de una variable X con distribución beta?

<p>E(X) = rac{p}{p + q} (A)</p> Signup and view all the answers

En cuál de las siguientes situaciones es más relevante utilizar la distribución beta?

<p>Para modelar proporciones relacionadas con un experimento de Bernoulli. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la varianza Var(X) de una variable X que sigue una distribución beta?

<p>Var(X) = rac{pq}{(p + q)^2} (C)</p> Signup and view all the answers

Qué se entiende por la distribución uniforme en el contexto de la distribución beta?

<p>β(1, 1) (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la definición de la variable X en la distribución hipergeométrica H(N, D, n)?

<p>Número de elementos de la clase A en los n seleccionados (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condiciones deben cumplirse para el valor de k en la función de probabilidad P(X = k)?

<p>k ≤ D y n - k ≤ N - D (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la esperanza matemática E(X) de la distribución hipergeométrica H(N, D, n)?

<p>E(X) = n * (D / N) (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el significado de la varianza Var(X) en la distribución hipergeométrica?

<p>Medida de la dispersión de X alrededor de E(X) (A)</p> Signup and view all the answers

¿Bajo qué condiciones se puede aproximar la distribución hipergeométrica con una distribución binomial?

<p>Cuando D/N se aproxima a p al infinito (D)</p> Signup and view all the answers

En la fórmula de probabilidad P(X = k), ¿qué representa el término n!D en el numerador?

<p>Las combinaciones de los elementos de A seleccionados (B)</p> Signup and view all the answers

Para la distribución hipergeométrica H(N, D, n), ¿qué indica el parámetro D?

<p>Número de elementos de la clase A en el conjunto (B)</p> Signup and view all the answers

En el contexto de la distribución hipergeométrica, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

<p>La selección se hace con reemplazamiento (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Distribución de Poisson

Una distribución de probabilidad que describe el número de veces que ocurre un evento en un intervalo de tiempo o espacio, bajo ciertas condiciones.

Postulados de Poisson

Cuatro condiciones que deben cumplirse para que una variable siga una distribución de Poisson.

Sucesos independientes

Eventos que no se afectan unos a otros en un determinado intervalo de tiempo o espacio.

Intervalo de tiempo disjunto

Intervalos que no se solapan en el tiempo o el espacio.

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λ (lambda)

Número medio de veces que ocurre un evento por unidad de tiempo o espacio.

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Distribucion Binomial aproximada

Una distribucion binomial puede ser aproximada a una distribucion de Poisson bajo ciertas condiciones, como sucesos esporádicos.

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Variable aleatoria Xt

Representa el número de veces que ocurre un evento A en un intervalo de tiempo t.

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Distribución P(λt)

La distribución que sigue la variable aleatoria Xt, si los postulados de Poisson se cumplen.

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Distribución Normal

Modelo estadístico relevante debido a sus propiedades matemáticas útiles, su rol como distribución límite y su capacidad de modelar diversas situaciones reales.

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Propiedades matemáticas útiles de la distribución normal

Permiten transformaciones de variables, calculando nuevos parámetros a partir de otras.

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Distribución límite

La distribución normal surge como resultado de combinar múltiples variables independientes bajo ciertas condiciones.

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Normalidad como modelo

La distribución normal es un modelo idealizado y que no siempre describe adecuadamente los datos reales.

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Inferencia estadística

Rama de la estadística que utiliza datos muestrales para sacar conclusiones sobre una población.

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Métodos robustos

Técnicas estadísticas que funcionan bien aunque la suposición de normalidad no sea perfectamente cierta.

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Bondad de ajuste

Pruebas estadísticas para determinar si un modelo estadístico (como la distribución normal) se adapta adecuadamente a los datos.

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Parámetro σ

Desviación estándar de una distribución. En la distribución normal, controla la dispersión (ancho) de la curva.

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Esperanza de una variable aleatoria con distribución G(p)

La esperanza matemática de una variable aleatoria que sigue una distribución geométrica con parámetro p es igual a (1-p)/p.

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Varianza de una variable aleatoria con distribución G(p)

La varianza de una variable aleatoria que sigue una distribución geométrica con parámetro p es igual a (1-p)/p^2.

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Distribución Geométrica G(p)

Una distribución de probabilidad discreta que modela el número de ensayos necesarios para obtener el primer éxito en una serie de ensayos independientes con la misma probabilidad de éxito p.

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Parámetro p en G(p)

La probabilidad de éxito en cada ensayo de una distribución geométrica.

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q en la distribución G(p)

Probabilidad de fracaso en cada ensayo. q = 1-p

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E(X)

Esperanza matemática de la variable aleatoria X.

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Var(X)

Varianza de la variable aleatoria X.

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Progresión Geométrica

Una secuencia de números donde cada término después del primero se obtiene multiplicando el término anterior por una constante (razón).

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Derivadas en el cálculo de E(X)

Las derivadas se usan para encontrar la esperanza matemática de X usando las propiedades de las sumas de series geométricas.

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E(X^2)

Esperanza del cuadrado de la variable aleatoria X.

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Esperanza de X (E(X))

El valor medio o promedio esperado de una variable aleatoria X con distribución exponencial (E(λ)).

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Varianza de X (Var(X))

La medida de la dispersión o variabilidad de los valores de una variable aleatoria X con distribución exponencial (E(λ)).

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Distribución Exponencial (E(λ))

Una distribución de probabilidad continua que describe el tiempo entre eventos en un proceso de Poisson.

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Parámetro λ (lambda)

Un parámetro que determina la forma de la distribución exponencial. Indica la tasa media a la que ocurren los eventos.

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E(X) = 1/λ

La esperanza matemática de una variable X con distribución exponencial (E(λ)) es igual a la inversa del parámetro λ.

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Var(X) = 1/λ^2

La varianza de una variable X con distribución exponencial (E(λ)) es igual al cuadrado de la inversa de λ.

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X ~ E(λ) => Y = aX ~ E(λ/a)

Si X sigue una distribución exponencial con parámetro λ, entonces Y = aX sigue una distribución exponencial con parámetro λ/a (al multiplicar por a).

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λ mayor, altura gráfica más alta

Al aumentar el valor de λ en una distribución exponencial, la altura máxima de la gráfica de la función de densidad aumenta, siendo adecuado para variables que tienen alta probabilidad de valores positivos y pequeños.

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Distribución Hipergeométrica

Una distribución de probabilidad que describe la probabilidad de obtener un número específico de éxitos al tomar una muestra de tamaño n, sin reemplazo, de una población finita con dos categorías.

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Parámetros de la Distribución Hipergeométrica

La distribución hipergeométrica tiene tres parámetros: N (tamaño de la población), D (número de éxitos en la población) y n (tamaño de la muestra).

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Valores Posibles de X

La variable aleatoria X en la distribución hipergeométrica representa el número de éxitos en la muestra. Sus valores posibles van desde el máximo entre 0 y (n - N + D) hasta el mínimo entre n y D.

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Función de Probabilidad de X

La función de probabilidad para X en la distribución hipergeométrica calcula la probabilidad de obtener exactamente k éxitos en la muestra. La fórmula involucra combinaciones, factoriales y los parámetros N, D y n.

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Esperanza Matemática de X (E(X))

La esperanza matemática de X en la distribución hipergeométrica es igual al tamaño de la muestra (n) multiplicado por la proporción de éxitos en la población (D/N).

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Aproximación Binomial

La distribución hipergeométrica puede aproximarse a la distribución binomial cuando el tamaño de la población (N) es grande en comparación con el tamaño de la muestra (n) y la proporción de éxitos en la población (D/N) es constante.

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Cuándo usar la aproximación Binomial

La aproximación de la distribución hipergeométrica a la binomial es viable cuando N es grande (>50) y n es relativamente pequeño (n ≤ 0.1N).

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Distribución Gamma

Una distribución continua que describe el tiempo que transcurre hasta que ocurre un evento un número determinado de veces, si el evento sigue una distribución de Poisson.

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Parámetro λ en la distribución Gamma

Representa la tasa media de ocurrencia del evento (número de veces que ocurre por unidad de tiempo).

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Distribución Chi-cuadrado (χ²)

Un caso especial de la distribución gamma que se utiliza para analizar la varianza de una muestra.

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Grados de libertad (n) en la distribución Chi-cuadrado

Representan el número de valores independientes que contribuyen a la varianza de la muestra.

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Distribución Beta

Una distribución continua que describe la probabilidad de un evento o variable que toma valores entre 0 y 1.

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Parámetros p y q en la distribución Beta

Controlan la forma de la distribución y afectan la ubicación de la mayor probabilidad.

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Función Beta (B(p, q))

Una función matemática que se utiliza para calcular la constante de normalización en la distribución Beta.

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Relación entre la distribución uniforme y la Beta

La distribución uniforme en el intervalo (0,1) es un caso especial de la distribución Beta con parámetros p = 1 y q = 1.

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Study Notes

Modelos para Variables Aleatorias

  • Uno de los objetivos del Cálculo de Probabilidades es determinar distribuciones prototipo que sirvan como modelos para el comportamiento de las variables en problemas reales.
  • Estas distribuciones pueden ser exactas o idealizaciones de las distribuciones reales.
  • Se eligen con dos objetivos: ser una representación exacta o buena aproximación de distribuciones reales, y ser fáciles de manejar para el desarrollo de técnicas estadísticas.

Modelos de Distribuciones para Variables Aleatorias Discretas

  • Los modelos de distribuciones discretas sirven como modelo exacto o límite para distribuciones reales.
  • Se presentan mediante ejemplos, variables aleatorias y la deducción de la distribución.
  • Un ejemplo es la distribución degenerada en un punto c, que toma ese valor con probabilidad 1 y cualquier otro con probabilidad 0. Se representa como c.
  • Esta distribución tiene una función de distribución que toma el valor 0 para x < c y 1 para x ≥ c. También se conoce como variable aleatoria causal.
  • Los modelos discretos se basan en experimentos de Bernoulli donde solo interesa si un suceso A (como una pieza defectuosa o un éxito) ocurre o no.
  • Se destacan los modelos binomial, de Poisson, de Pascal, geométrica, binomial negativa e hipergeométrica.

Distribución Binomial

  • La distribución binomial, B(n,p), se asocia con el número de veces que ocurre un suceso A en n experimentos independientes de Bernoulli, donde p es la probabilidad de que ocurra A en un experimento.
  • Los posibles valores de la variable X son del 0 al n.
  • La función de probabilidad se define como: P(X =k) = (n k) * [P(A)]^k * [1 - P(A)]^(n-k).
  • La esperanza matemática E(X) = np y la varianza Var(X) = np*(1-p).

Distribución de Poisson

  • La distribución de Poisson, P(λ), es un modelo límite de una distribución binomial cuando n es grande y p es pequeño ( n*p = λ)
  • La función de probabilidad se define como: P(X = k) = [e^-λ * λ^k] / k!
  • La esperanza matemática E(X) = λ y la varianza Var(X) = λ.

Distribución Uniforme Discreta

  • La distribución uniforme discreta, U{x1, ...,xn}, se presenta cuando todos los valores de la variable aleatoria son igualmente probables.
  • La función de probabilidad es: P(X = xi) = 1/n (para i = 1, ...,n)
  • Su esperanza matemática E(X) = (x1+...+xn)/n y varianza Var(X) = [(x1-E(X))^2 + (x2-E(X))^2...+ (xn-E(X))^2] / n.

Otros Modelos de Distribuciones Discretas

  • Distribución binomial negativa.
  • Otros modelos incluyen modelos de distribuciones binomiales negativas, hipergeométricas.

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