Vectores Aleatorios y Espacio Probabilizable
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Questions and Answers

¿Cuál es el valor de la constante k en la función de densidad f(x, y)?

  • 2
  • 1 (correct)
  • 0.5
  • 0

¿En qué condiciones la función de densidad f(x, y) es diferente de cero?

  • Para $0 ≤ y ≤ 1$ y $-1 ≤ x ≤ 1$
  • Para $0 ≤ y ≤ 2$ y $y - 1 ≤ x ≤ y + 1$
  • Para $0 ≤ y ≤ 1$ y $-y + 1 ≤ x ≤ y - 1$ (correct)
  • Para cualquier valor de x e y

¿Cuál de las siguientes integrales representa la normalización de la función de densidad?

  • $Z_{-∞}^{∞} Z_{0}^{1} k dx dy = k$
  • $Z_{0}^{1} Z_{-1}^{1} Z_{0}^{-y+1} k dy dx = k$
  • $Z_{-∞}^{∞} Z_{0}^{1} f(x,y) dx dy = 1$ (correct)
  • $Z_{0}^{1} Z_{-1}^{1} k dy dx = k$

¿Qué representa la función f(x, y) en el contexto del recinto mencionado?

<p>La función de densidad de probabilidad de variable continua (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la integral $Z_{0}^{1} 2k(1 - y) dy$ según la información proporcionada?

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

¿Qué propiedad debe tener la función de densidad conjunta f(x, y)?

<p>Debe ser mayor o igual a cero. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la función de distribución conjunta F(x, y) y la función de densidad f(x, y)?

<p>F(x, y) se expresa como la integral de f(t, u). (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica que P(X = x, Y = y) = 0 para variables continuas?

<p>Hay una infinidad de valores posibles y P(X, Y) es discretizada. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se considera por convención cuando la función de distribución F no es diferenciable parcialmente dos veces?

<p>La función de densidad se anula. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma de calcular la probabilidad P(X ∈ B) para un conjunto B?

<p>Integrando f(t, u) a través de B. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición debe cumplir la integral de la función de densidad conjunta f(x, y) para todos los x, y?

<p>Debe ser igual a 1. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedad caracteriza a un vector aleatorio continuo?

<p>Ambas variables son continuas y su función de distribución es absolutamente continua. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que la función de densidad se anule en ciertos puntos?

<p>La función de densidad no es válida en esos puntos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma de la función de densidad de Y dado un posible valor xi de X?

<p>$ rac{P (X = xi |y) · f2 (y)}{Z ∞ P (X = xi |u) · f2 (u) du}$ (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de distribución tiene X dado el valor y de Y en el ejemplo mencionado?

<p>Bernoulli (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la función de densidad marginal de X en el contexto dado?

<p>$Z ∞ P (X = xi |u) · f2 (u) du$ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la distribución marginal de p en el ejemplo dado?

<p>Uniforme en (0, 1) (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se requiere conocer para determinar la distribución de Y dado un valor específico de X?

<p>La función de probabilidad condicionada P (X = xi | y) (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se caracteriza la distribución de Y en caso de que X tenga una distribución continua y Y una discreta?

<p>Por medio de la función de densidad condicionada y la probabilidad marginal (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre $f (x | Y = yj)$ y $P (Y = yj | x)$ en términos de valores continuos y discretos?

<p>La primera se obtiene a partir de la segunda mediante integración (C)</p> Signup and view all the answers

En el caso de distribuciones mixtas, ¿cuál es la característica distintiva de la proporción p?

<p>Distribución Uniforme (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de la función de probabilidad conjunta?

<p>Caracteriza la distribución del vector aleatorio. (C)</p> Signup and view all the answers

¿En qué casos es más común determinar la función de probabilidad conjunta?

<p>Habitualmente es más sencilla de determinar que su función de distribución. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se representa gráficamente la función de probabilidad conjunta para un vector aleatorio discreto?

<p>Utilizando un gráfico de barras. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la condición crítica que debe cumplir una función de probabilidad conjunta?

<p>Las probabilidades deben sumar uno para el conjunto de eventos posibles. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por 'vector aleatorio discreto'?

<p>Un vector cuyas k variables unidimensionales son discretas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la función de probabilidad conjunta dada?

<p>Todas las probabilidades suman uno. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el criterio para que un vector aleatorio sea considerado discreto?

<p>Si sus variables son discretas o equivalentes a un conjunto numerable. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la notación P(X, Y) ∈ B?

<p>La probabilidad conjunta del vector aleatorio en un conjunto B específico. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica que F es no decreciente en cada variable?

<p>F(x1, y) es siempre menor que F(x2, y) si x1 &lt; x2. (A), F(x1, y) puede ser mayor o igual a F(x2, y) si x1 &lt; x2. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la condición necesaria para que F sea continua por la derecha en cada variable?

<p>Los límites deben coincidir con el valor en el punto evaluado. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué establece la propiedad 5 sobre la función de distribución conjunta F?

<p>La expresión F(x2, y2) − F(x1, y2) − F(x2, y1) + F(x1, y1) debe ser mayor o igual a 0. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracterización adicional es necesaria para la función de distribución conjunta de dos variables aleatorias?

<p>Se requiere una quinta propiedad que no aplica en unidimensionales. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en la función F(x,y) = (1 − e^(-x))(1 − e^(-y)) en el primer cuadrante?

<p>F(x,y) toma valores únicamente en el intervalo [0, 1]. (A), F(x,y) se anula fuera del primer cuadrante. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una consecuencia de que F sea continua por la derecha en cada variable?

<p>Siempre se puede calcular la integral de F a cualquier punto dado. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué importancia tiene la función de distribución conjunta en estadística?

<p>Permite analizar la relación entre variables aleatorias dependientes. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa el primer miembro de la desigualdad en la propiedad 5?

<p>La probabilidad de que X y Y caigan en intervalos dados. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedad caracteriza a la distribución de Poisson respecto a su parámetro?

<p>Es reproductiva respecto de su parámetro. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación se define para la distribución binomial negativa?

<p>N B(n1, p) + N B(n2, p) = N B(n1 + n2, p). (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición es necesaria para aplicar la propiedad de reproductividad en variables aleatorias?

<p>Que las variables sean independientes. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma de la propiedad reproductiva para la distribución gamma?

<p>γ(p1, a) + γ(p2, a) = γ(p1 + p2, a). (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué resultado se menciona acerca de las expectativas de funciones de variables independientes?

<p>E(g1(X1) · g2(X2)) = E(g1(X1)) · E(g2(X2)). (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se requiere para que se valide la expresión E(g1(X1) · ... · gk(Xk))?

<p>Que X1, ..., Xk sean independientes. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se expresa la suma de dos normales respecto a sus parámetros?

<p>N(µ1 + µ2, σ1 + σ2). (D)</p> Signup and view all the answers

Cuando se refiere a la función de densidad para variables independientes, ¿qué propiedad se menciona?

<p>La función de densidad conjunta es el producto de sus funciones marginales. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Propiedad 1: Monotonicidad

La función de distribución conjunta F(x, y) es no decreciente en cada variable. Esto significa que si aumentamos el valor de una variable, manteniendo la otra constante, la probabilidad acumulada no disminuye.

Propiedad 2: Límite en menos infinito

La función de distribución conjunta F(x, y) tiene un límite de 0 cuando x o y tienden a menos infinito.

Propiedad 3: Límite en infinito

La función de distribución conjunta F(x, y) tiene un límite de 1 cuando x e y tienden a infinito.

Propiedad 4: Continuidad por la derecha

La función de distribución conjunta F(x, y) es continua por la derecha en cada variable. Esto significa que el límite por la derecha de F(x, y) cuando x o y tienden a un valor específico es igual al valor de F(x, y) en ese punto.

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Propiedad 5: No negatividad de probabilidades

Cualesquiera que sean los valores x1, x2, y1, y2, con x1 < x2 e y1 < y2, se cumple que F(x2, y2) - F(x1, y2) - F(x2, y1) + F(x1, y1) ≥ 0. Esto significa que la probabilidad de estar en un rectángulo definido por los puntos (x1, y1) y (x2, y2) es siempre no negativa.

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Vector Aleatorio Continuo

Un vector aleatorio (X, Y) es continuo si ambas variables X e Y son continuas y su función de distribución conjunta F es absolutamente continua, es decir, se puede expresar como una integral de una función de densidad f(x, y).

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Función de Densidad Conjunta

La función de densidad conjunta f(x, y) describe la probabilidad de que el vector aleatorio (X, Y) tome valores dentro de un rango determinado.

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Probabilidad de un Conjunto

Para una función de densidad conjunta f(x, y), la integral sobre un conjunto B representa la probabilidad de que el vector (X, Y) se encuentre dentro de ese conjunto.

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Probabilidad de un Punto

La probabilidad de un punto específico (x, y) en un vector aleatorio continuo es siempre cero debido a la naturaleza continua de las variables.

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Condición de Normalización

La integral doble de la función de densidad conjunta f(x, y) sobre todo el espacio debe ser igual a 1, asegurando que la probabilidad total es 1.

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Función de Distribución Conjunta

La función de distribución conjunta F(x, y) se puede obtener como la integral doble de la función de densidad conjunta f(x, y).

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Función de Densidad en Puntos No Diferenciables

En los puntos donde la función de distribución F no es diferenciable dos veces, se establece, por convención, que la función de densidad es cero.

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Relación entre Densidad y Distribución

La función de densidad conjunta f(x, y) se puede obtener derivando parcialmente dos veces la función de distribución conjunta F(x, y), siempre que se cumplan las condiciones del Teorema de Schwarz.

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Función de Probabilidad Conjunta

Una función que describe la probabilidad de que un vector aleatorio (X, Y) tome un valor particular (x, y). Es decir, P(X = x, Y = y) representa la probabilidad de que la variable X tome el valor x y la variable Y el valor y al mismo tiempo.

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Gráfico de Barras de Probabilidad

Un gráfico de barras que representa la probabilidad de que un vector aleatorio discreto tome cada uno de sus posibles valores. La altura de cada barra indica la probabilidad de ese valor.

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Vector Aleatorio Discreto

Un conjunto de variables aleatorias que son todas discretas, es decir, sus valores posibles son un conjunto finito o infinito numerable.

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Probabilidad Total de un Vector Aleatorio Discreto

La suma de todas las probabilidades de un vector aleatorio discreto debe ser igual a 1. Esto significa que la probabilidad de que el vector tome un valor determinado es 1. Esto asegura que la probabilidad total de todos los eventos posibles sea 1.

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Conjunto B

Un subconjunto de valores del espacio muestral de un vector aleatorio, representado por la letra B. Se utiliza para describir la probabilidad de que el vector aleatorio tome un valor dentro de ese subconjunto.

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Probabilidad del vector aleatorio en un conjunto B

La sumatoria de las probabilidades de todos los puntos (xi, yj) que pertenecen al conjunto B. Representa la probabilidad de que el vector aleatorio (X, Y) tome un valor dentro del conjunto B.

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Probabilidad Total = 1

Cuando la probabilidad total del vector aleatorio es 1, significa que la probabilidad de que el vector tome un valor fuera de su conjunto de posibles valores es 0. La probabilidad total se refiere a la sumatoria de todas las probabilidades de todos los posibles valores del vector aleatorio.

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Gráfico de Barras de la Función de Probabilidad Conjunta

La función de probabilidad conjunta de un vector aleatorio discreto se puede representar de manera gráfica mediante un gráfico de barras. Cada barra representa un posible valor del vector aleatorio, y las alturas de las barras indican las probabilidades de esos valores. Las barras se deben dibujar sobre el espacio muestral del vector aleatorio, lo que significa que cada barra debe tener su posición en la gráfica que corresponde al valor que representa.

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Función de densidad conjunta f(x,y)

La función de densidad conjunta f(x, y) se define como la derivada parcial de la función de distribución conjunta F(x, y). En otras palabras, f(x, y) representa la probabilidad de que las variables aleatorias X e Y tomen valores dentro de un infinitesimalmente pequeño rectanguló alrededor del punto (x, y).

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Condicion para la función de densidad conjunta

La integral de la función de densidad conjunta f(x, y) sobre todo el espacio de valores posibles de X e Y debe ser igual a 1. Esto garantiza que la probabilidad total de que las variables aleatorias tomen cualquier valor posible sea igual a 1.

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Propiedad de no negatividad de la función de densidad

La función de densidad conjunta f(x, y) es una función no negativa. Esto significa que la probabilidad de que las variables aleatorias tomen cualquier valor no puede ser negativa.

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Función de distribución conjunta F(x, y)

La función de distribución conjunta F(x, y) representa la probabilidad acumulada de que la variable aleatoria X tome un valor menor o igual a x, y la variable aleatoria Y tome un valor menor o igual a y.

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Cálculo de la constante k en la función de densidad

Dado que la integral de la función de densidad conjunta f(x, y) sobre todo el espacio de valores posibles de X e Y debe ser igual a 1, podemos usar esta condicion para determinar el valor de la constante k en la función de densidad.

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Fórmula de la densidad de Y dado X (Caso mixto)

La probabilidad de que X tome el valor xi dado que Y toma el valor y, multiplicada por la densidad de probabilidad de Y en el valor y

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Probabilidad marginal de X (Caso mixto)

La probabilidad de que X tome el valor xi, calculada como la integral de la probabilidad de X dado un valor u de Y multiplicada por la densidad de Y en u, entre menos infinito e infinito.

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Fórmula de la probabilidad de Y dado X (Caso mixto)

La probabilidad de que Y tome el valor yj dado que X toma el valor x, se calcula como la probabilidad conjunta dividida por la densidad marginal de X.

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Densidad marginal de X (Caso mixto)

La densidad de probabilidad de X, calculada como la suma de la probabilidad de X dado cada valor yj de Y multiplicada por la probabilidad de Y en ese valor

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Distribución condicional de X

La variable X|p sigue una distribución Bernoulli con parámetro p, es decir, la probabilidad de éxito es p y la de fracaso es 1-p

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Distribución marginal de p

La variable p sigue una distribución uniforme en el intervalo (0, 1), es decir, la probabilidad de que p tome cualquier valor en ese intervalo es constante

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Variable Bernoulli

Una variable aleatoria X es Bernoulli de parámetro p si toma dos valores posibles, 0 y 1, con probabilidades 1-p y p, respectivamente.

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Variable Uniforme

Una variable aleatoria X tiene distribución uniforme en el intervalo (a, b) si su densidad de probabilidad es constante en ese intervalo, y 0 fuera de él.

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Reproductividad de la distribución de Poisson

La distribución de Poisson es reproductiva respecto de su parámetro λ. Esto significa que la suma de dos variables aleatorias independientes con distribuciones de Poisson, con parámetros λ1 y λ2, sigue una distribución de Poisson con parametro λ1 + λ2.

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Reproductividad de la distribución binomial negativa

La distribución binomial negativa es reproductiva respecto del parámetro n. Esto significa que la suma de dos variables aleatorias independientes con distribuciones binomiales negativas, con parámetros n1 y n2 y el mismo valor de p, sigue una distribución binomial negativa con parámetro n1 + n2 y el mismo valor de p.

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Reproductividad de la distribución gamma

La distribución gamma es reproductiva respecto de su parámetro p. Esto significa que la suma de dos variables aleatorias independientes con distribuciones gamma, con parámetros p1 y p2 y el mismo valor de a, sigue una distribución gamma con parámetro p1 + p2 y el mismo valor de a.

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Reproductividad de la distribución normal

La distribución normal es reproductiva respecto de su parámetro vectorial (µ, σ2). Esto significa que la suma de dos variables aleatorias independientes con distribuciones normales, con parámetros (µ1, σ12 ) y (µ2, σ22), sigue una distribución normal con parámetro (µ1 + µ2, σ12 + σ22).

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Independencia en la reproductividad

Para que la propiedad de reproductividad sea válida, las variables aleatorias que se suman deben ser independientes entre sí. De lo contrario, la propiedad no se aplica.

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Valor esperado del producto de variables independientes

El valor esperado del producto de funciones de variables aleatorias independientes es igual al producto de los valores esperados de cada función individual. Esto se aplica a variables aleatorias continuas y discretas.

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Densidad conjunta de variables independientes

Para variables aleatorias continuas independientes, la densidad conjunta es el producto de las densidades individuales. Esto facilita el cálculo de valores esperados y probabilidades.

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Cálculo de probabilidades con variables independientes

El cálculo de la probabilidad de un evento en un espacio multidimensional (con más de una variable) se puede reducir a calcular la probabilidad de cada variable individualmente, siempre que las variables sean independientes.

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Study Notes

Vectores Aleatorios

  • Vectores aleatorios son la extensión de variables aleatorias a k dimensiones (k > 2)
  • Permiten analizar variables individuales y sus dependencias a través de su comportamiento conjunto
  • Son fundamentales para modelizar los mecanismos de generación de muestras de observaciones en estadística inferencial, así como en métodos bayesianos.
  • El espacio probabilizable (Ω, A, P) es la base para formalizar el concepto de vector aleatorio
  • La σ-álgebra de Borel en Rk (BRk) es clave para modelar conjuntos en k dimensiones

Espacio Probabilizable (R, BRk)*

  • BRk (σ-álgebra de Borel en Rk): Incluye conjuntos formados por rectángulos de Rk a través de uniones e intersecciones numerables, complementaciones.

  • A cada resultado de un experimento aleatorio se le asocia un valor vectorial dentro de Rk, en lugar de un valor real.

Vectores Aleatorios Bidimensionales

  • Una aplicación (X, Y) : Ω → R² con (X, Y)¯¹(B) (imágenes inversas) en la σ-álgebra de Borel en R² (BR²), es un vector aleatorio se cumple que cualquier conjunto de Borel B ∈ BR2 se satisfaga que {ω∈Ω | (Χ(ω), Y(ω)) ∈ B} ∈ A.

Caso Bidimensional (k = 2)

  • Una función (X, Y) : Ω → R² que satisface una condición de medibilidad (medibilidad Borel) define un vector aleatorio (bidimensional).
  • Se representa la Probabilidad como P(x,y)(B) = P((X, Y) ∈ B).

Caso k-dimensional

  • Un vector aleatorio (k-dimensional) o variable aleatoria k-dimensional (X1,...,Xk) se define como una aplicación (X1,...,Xk) : Ω → Rk, donde cada imagen inversa (X1,...,Xk)-1(B) pertenece a la σ-álgebra A.

Propiedades de la Función de Distribución Conjunta

  • Propiedad 1: lim F(x, y) = P(Ω) = 1
    x,y-->∞

  • Propiedad 2: lim F(x, y) = lim F(x, y) = 0 x--> -∞ y--∞

  • Propiedad 3: No decreciente en x e y

  • Propiedad 4: Continua por la derecha en x e y

  • Propiedad 5 (específica para 2 variables):

    F(x2, y2) - F(x1, y2) – F(x2, y1) + F(x1, y1) ≥ 0

Clasificación de Vectores Aleatorios

  • Discretos: Las variables componentes son discretas.
  • Continuos: Las variables componentes son continuas.
  • Mixtos: Combinación de variables discretas y continuas.

Distribuciones Marginales

  • Permiten obtener distribuciones individuales a partir de la distribución conjunta.
  • Son útiles para analizar las características de cada variable por separado.
  • El cálculo de una distribución marginal a partir de una conjunta se basa en integrar o sumar en la dimensión no deseada

Distribuciones Condicionales

  • Las distribuciones condicionales describen la probabilidad de una variable, condicionado al valor de otra variable.
  • Proporcionan información sobre la dependencia entre las variables.

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Description

Este cuestionario explora el concepto de vectores aleatorios, su importancia en la estadística inferencial y los métodos bayesianos. Además, se discute el espacio probabilizable y la σ-álgebra de Borel en Rk, elementos clave para entender los vectores en dimensión k. Prueba tus conocimientos sobre cómo se modelizan las dependencias entre variables en múltiples dimensiones.

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