Derde set van inleveropgaven. - Technische Universiteit Eindhoven

Technische Universiteit Eindhoven
Faculteit Wiskunde en Informatica
Set 3 Inleveropgaven Kansrekening (2WS20) 2014-2015
1. (Flesjes die uit de band springen)
Aan een lopende band worden bierflesjes gevuld. Helaas gaat er zo nu en dan iets mis, en valt er een
flesje van de band. Uit recente gegevens blijkt dat er gemiddeld 3 flesjes per dag van de band vallen.
(a) (20 punten) Wat is een geschikt model om het aantal gevallen flesjes te beschrijven? Als we ook
zouden weten dat er per dag 10.000 flessen over de band gaan, wat is dan een geschikt model
voor het aantal gevallen flessen per dag? Waarom maakt het in de praktijk weinig uit welk van
deze twee modellen je gebruikt?
(b) (10 punten) Geef een zo goed mogelijke benadering van de kans dat er in een maand van 20
werkdagen 55 flessen of minder sneuvelen door gebruik te maken van de centrale limiet stelling.
2. (20 punten) (Centrale limiet stelling revisited)
Stel U1 , . . . , Un zijn uniform op [0, 1] en Un+1 , . . . , U2n zijn uniform op [0, 2]. Alle random variabelen
zijn onafhankelijk. Hoe moet ik a en b kiezen zodanig dat
U1 + · · · + U2n − an d
√
−→ Z,
bn
d
waarbij −→ convergentie in verdeling weergeeft en Z een standaard normale verdeling? Waarom mag
je de centrale limiet stelling toepassen?
3. (Voetbalplaatjes)
Een supermarkt deelt voetbalplaatjes uit. Er is een totaal van n plaatjes die allen met gelijke kans
voorkomen.
(a) (10 punten) Wat is het verwachte aantal plaatjes dat je krijgt voordat je alle plaatjes compleet
hebt? Wat is de variantie hiervan?
(b) (10 punten) Laat zien dat als n heel groot is, dat dan het aantal voetbalplaatjes Xn dat je krijgt
voordat je alle plaatjes compleet hebt, voldoet aan
Xn
d
−→ 1.
n log n
d
Hier is −→ convergentie in verdeling. [Hint: gebruik de Chebychev ongelijkheid.]
4. (a) (10 punten) Bewijs dat voor een random variabele X met verwachtingswaarde µ = E[X] en
E[X 4 ] < ∞ geldt dat
E[(X − µ)4 ]
.
P(|X − µ| > r) ≤
r4
(b) (20 punten) Stel X heeft een standaard normale verdeling. Laat zien dat de Chebychev ongelijkheid geeft dat
P(|X| > r) ≤ 1/r2 .
Voor welke waarde van r is de afschatting uit (c) beter dan de Chebychev ongelijkheid?
1