Zadanie 1. Fabryka produkuje trzy rodzaje wihajstrów. SpoÅ›ród pierwszego rodzaju 1\% jest wadliwych, spoÅ›ród drugiego 2\%, a spoÅ›ród trzeciego 3\%. Wihajstrów pierwszego rodzaju produkowanych jest 45\%, drugiego 30\%, a trzeciego 25\%. Losowo wybrany wihajster okazaÅ‚ siÄ™ wadliwy. Jakie jest prawdopodobieÅ„stwo, że jest to wihajster pierwszego rodzaju? Zadanie 2. Student zna odpowiedź na pytanie z prawdopodobieÅ„stwem $p$. JeÅ›li nie zna, to losuje odpowiedź spoÅ›ród $o$ możliwych. Jakie jest prawdopodobieÅ„stwo, że zna odpowiedź, jeÅ›li odpowiedziaÅ‚ poprawnie? Zadanie 3. Niech $X$ bÄ™dzie zmiennÄ… losowÄ… o gÄ™stoÅ›ci $f(x) = 2x$ na przedziale $[0,1]$. Czy istnieje taka wartość parametru $a$, że zmienna losowa $Y = X^a$ ma rozkÅ‚ad jednostajny? Zadanie 4. Niech $X, Y$ bÄ™dÄ… zmiennymi losowymi o rozkÅ‚adzie dwuwymiarowym dany poniższÄ… tablicÄ…: & $Y = 0$ & $Y = 1$ & $Y = 2$ \\ \hline $X = 0$ & 0.1 & 0.2 & 0.1 \\ $X = 1$ & 0.2 & 0.0 & 0.1 \\ $X = 2$ & 0.1 & 0.1 & 0.1 Znajdź rozkÅ‚ady brzegowe. Czy zmienne $X$ i $Y$ sÄ… niezależne? Wskazówka: Jest takie pojÄ™cie jak i.i.d. (independent and identically distributed). Czy zmienne $X$ i $Y$ sÄ… i.i.d.? Zadanie 5. Niech $X, Y$ majÄ… Å‚Ä…cznÄ… gÄ™stość $f_{X,Y}(x,y)=\begin{cases} 6e^{2x+3y} & \text{dla } \langle x, y \rangle \in (-\infty, 0]^2 \\ 0 & \text{dla pozostaÅ‚ych } \langle x,y \rangle \end{cases}$. a) Czy zmienne $X$ i $Y$ sÄ… niezależne? b) Znajdź $\P(X>Y)$. Zadanie 6. Niech $X, Y$ majÄ… Å‚Ä…cznÄ… gÄ™stość równÄ… $6xy$ dla $x \in [0,1], y\in [0, \sqrt x]$, a dla pozostaÅ‚ych argumentów równÄ… 0. a) Znajdź rozkÅ‚ady brzegowe. b) Czy zmienne te sÄ… niezależne? c) Znajdź rozkÅ‚ad warunkowy $f_{X|Y}(x|y).$ d) Znajdź rozkÅ‚ad warunkowy $f_{Y|X}(y|x)$. Zadanie 7. Mówimy, że rozkÅ‚ad ma wÅ‚asność braku pamiÄ™ci, jeÅ›li dla dowolnych $s, t > 0$ zachodzi ${\P(X > s+t | X > s)} = \P(X > t)$. a) Czy rozkÅ‚ad wykÅ‚adniczy ma wÅ‚asność braku pamiÄ™ci? b) Załóżmy, że autobusy kursujÄ… wedÅ‚ug rozkÅ‚adu Poissona z intensywnoÅ›ciÄ… $\lambda$ (tj. liczba autobusów w ciÄ…gu jednostki czasu ma rozkÅ‚ad Poissona z parametrem $\lambda$). Pokaż, że miÄ™dzyczasy pomiÄ™dzy kolejnymi przyjazdami autobusów sÄ… niezależnymi zmiennymi losowymi o rozkÅ‚adzie wykÅ‚adniczym. c) Załóżmy, że autobusy przyjeżdżajÄ… z rozkÅ‚adem Poissona z intensywnoÅ›ciÄ… $\lambda = 0.1$, czyli Å›rednio raz na 10 minut. JeÅ›li losowo przyjdziesz na przystanek, ile Å›rednio musisz czekać na autobus? Zadanie 8. Dodatnie zmienne losowe $X, Y$ majÄ… jednakowy rozkÅ‚ad. Czy $\E \frac{X}{X+Y}$ musi być równa $\E \frac{Y}{X+Y}$? Zadanie 9. Niech $X$ bÄ™dzie zmiennÄ… losowÄ… o wartoÅ›ciach naturalnych. Wykaż, że $\E X = \sum_{n=1}^\infty \P(X\geq n)$. Zadanie 10. Na uniwersytecie zdawalność analizy matematycznej wÅ›ród informatyków jest mniejsza niż wÅ›ród matematyków. Na politechnice też. Czy jest możliwym, żeby wÅ›ród wrocÅ‚awskich studentów informatyki byÅ‚a wyższa zdawalność analizy niż wÅ›ród wrocÅ‚awskich studentów matematyki? Zadanie 11. Dla wielowymiarowego wektora losowego $X = \langle X_1, \dots, X_n \rangle$ nie mówimy o wariancji, tylko o macierzy kowariancji. Jest to macierz $\Sigma$, której elementy $s_{ij}$ sÄ… równe każdorazowo $\Cov(X_i, X_j)$. a) Wykaż, że macierz kowariancji jest symetryczna. b) Wykaż, że macierz kowariancji jest nieujemnie okreÅ›lona, czyli dla każdego wektora liczb rzeczywistych $a = \langle a_1, \dots, a_n \rangle$ liczba $a^T \Sigma a$ jest nieujemna. Wskazówka: Zbadaj wartość oczekiwanÄ… iloczynu skalarnego $X$ z $a$. c) Wywnioskuj z poprzednich dwóch podpunktów (i twierdzenia spektralnego), że dla każdej macierzy kowariancji $\Sigma$ istnieje taka macierz $A$, że $A^4 = \Sigma$. Wskazówka: Trzeba siÄ™ nie przestraszyć sformuÅ‚owania twierdzenia spektralnego, a najlepiej o nim czytać na angielskiej Wikipedii. Zadanie 12. O ruchu Browna musisz wiedzieć, że jest to ciÄ…g zmiennych losowych $B_x, x\geq 0$ o wÅ‚asnoÅ›ci niezależnych przyrostów normalnych, tj. $B_s-B_t \sim \NN(0, s-t)$ i wszystkie takie różnice sÄ… niezależne, o ile o siebie nie zahaczajÄ… (przy czym $B_0=0$). Wyznacz: a) $\E(B_t)$, c) $\Var(B_t)$