Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 05 June 2017, 14:00-18:00. English Version

Relevanta dokument
Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 12 January 2015, 08:00-12:00. English Version

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 28 August 2014, 08:00-12:00. English Version

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 17 August 2015, 8:00-12:00. English Version

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 08 June 2015, 14:00-18:00. English Version

English Version. 1 x 4x 3 dx = 0.8. = P (N(0, 1) < 3.47) = =

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 16 January 2015, 8:00-12:00. English Version

Kurskod: TAMS24 / Provkod: TEN (8:00-12:00) English Version

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 07 April 2015, 14:00-18:00. English Version

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 20 August 2014, English Version

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 15 August 2016, 8:00-12:00. English Version

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 31 May 2016, 8:00-12:00. English Version

English Version. Number of sold cakes Number of days

English Version. 1 f(x) = if 0 x θ; 0 otherwise, ) = V (X) = E(X2 ) (E(X)) 2 =

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 22 April 2014, 14:00am-18:00noon. English Version

English Version. + 1 n 2. n 1

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 12 June 2014, 14:00-18:00. English Version

Exam MVE265 Mathematical Statistics,

1. En kortlek består av 52 kort, med fyra färger och 13 valörer i varje färg.

Tentamen MVE302 Sannolikhet och statistik

Tentamen MVE302 Sannolikhet och statistik

LINKÖPINGS UNIVERSITET EXAM TAMS 27 / TEN 2

Matematisk statistik KTH. Formel- och tabellsamling i matematisk statistik

f(x) = 2 x2, 1 < x < 2.

F ξ (x) = f(y, x)dydx = 1. We say that a random variable ξ has a distribution F (x), if. F (x) =

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 01 June 2015, 8:00-12:00. English Version

1. Compute the following matrix: (2 p) 2. Compute the determinant of the following matrix: (2 p)

0 om x < 0, F X (x) = x. 3 om 0 x 1, 1 om x > 1.

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

b) antalet timmar Lukas måste arbeta för att sannolikheten att han ska hinna med alla 112 datorerna ska bli minst (3 p)

4.3 Stokastiska variabler (slumpmässiga variabler) 4.4 Väntevärde och varians till stokastiska variabler

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen MVE300 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

denna del en poäng. 1. (Dugga 1.1) och v = (a) Beräkna u (2u 2u v) om u = . (1p) och som är parallell

Avd. Matematisk statistik

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Statistik: Intervallskattning (konfidensintervall)

Uppgift 1 a) En kontinuerlig stokastisk variabel X har fördelningsfunktion

Mälardalens Högskola. Formelsamling. Statistik, grundkurs

MVE051/MSG810 Matematisk statistik och diskret matematik

Föreläsning 8: Konfidensintervall

Avd. Matematisk statistik

(b) Bestäm sannolikheten att minst tre tåg är försenade under högst tre dagar en given vecka.

MVE051/MSG810 Matematisk statistik och diskret matematik

(a) på hur många sätt kan man permutera ordet OSANNOLIK? (b) hur många unika 3-bokstavskombinationer kan man bilda av OSANNO-

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Statistik: Intervallskattning (konfidensintervall) Jan Grandell & Timo Koski

S0005M. Stokastiska variabler. Notes. Notes. Notes. Stokastisk variabel (slumpvariabel) (eng: random variable) Mykola Shykula

English Version P (A) = P (B) = 0.5.

Föreläsning 11: Mer om jämförelser och inferens

Tentamen i matematisk statistik (9MA241/9MA341, STN2) kl 08-12

Föreläsning 6 (kap 6.1, 6.3, ): Punktskattningar

Pre-Test 1: M0030M - Linear Algebra.

TAMS17/TEN1 STATISTISK TEORI FK TENTAMEN ONSDAG 10/ KL

9. Konfidensintervall vid normalfördelning

TAMS65 - Föreläsning 12 Test av fördelning

TAMS65 - Föreläsning 1 Introduktion till Statistisk Teori och Repetition av Sannolikhetslära

Lufttorkat trä Ugnstorkat trä

S0005M, Föreläsning 2

TAMS65 - Föreläsning 8 Test av fördelning χ 2 -test

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik

Föreläsning 9, Matematisk statistik 7.5 hp för E Konfidensintervall

Tentamen i Sannolikhetslära och statistik, TNK069, , kl 8 13.

ESS011: Matematisk statistik och signalbehandling Tid: 14:00-18:00, Datum:

Tentamen MVE300 Sannolikhet, statistik och risk

Del I. Uppgift 1 För händelserna A och B gäller att P (A) = 1/4, P (B A) = 1/3 och P (B A ) = 1/2. Beräkna P (A B). Svar:...

b) Beräkna sannolikheten att en mottagen nolla har sänts som en nolla. (7 p)

Uppgift 1. P (A) och P (B) samt avgör om A och B är oberoende. (5 p)

Föreläsning 8, Matematisk statistik 7.5 hp för E Punktskattningar

Chapter 2: Random Variables

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIKTEORI KONSTEN ATT DRA INTERVALLSKATTNING. STATISTIK SLUTSATSER. Tatjana Pavlenko.

2(x + 1) x f(x) = 3. Find the area of the surface generated by rotating the curve. y = x 3, 0 x 1,

b) Om vi antar att eleven är aktiv i en eller flera studentföreningar vad är sannolikheten att det är en kille? (5 p)

TAMS65 - Föreläsning 2 Parameterskattningar - olika metoder

F9 SAMPLINGFÖRDELNINGAR (NCT

Avd. Matematisk statistik

Jesper Rydén. Matematiska institutionen, Uppsala universitet Tillämpad statistik för STS vt 2014

Avd. Matematisk statistik

Solutions to exam in SF1811 Optimization, June 3, 2014

Matematisk statistik KTH. Formelsamling i matematisk statistik

LINKÖPINGS UNIVERSITET Matematiska Institutionen Matematisk Statistik HT TAMS24

12.6 Heat equation, Wave equation

Avd. Matematisk statistik

Module 6: Integrals and applications

Avd. Matematisk statistik

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker

, för 0 < x < θ; Uppgift 2

Uppgift 1. f(x) = 2x om 0 x 1

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

(a) sannolikheten för att läkaren ställer rätt diagnos. (b) sannolikheten för att en person med diagnosen ej sjukdom S ändå har sjukdomen, dvs.

0 om x < 0, F X (x) = c x. 1 om x 2.

Föreläsning 11, FMSF45 Konfidensintervall

x 2 2(x + 2), f(x) = by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. γ : 8xy x 2 y 3 = 12 x + 3

6. a) Visa att följande vektorer är egenvektorer till matrisen A = , och ange motsvarande

Tentamen i Matematik 3: M0031M.

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Matematisk statistik 9.5 hp, HT-16 Föreläsning 11: Konfidensintervall

7.5 Experiment with a single factor having more than two levels

Transkript:

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 5 June 217, 14:-18: Examiner: Zhenxia Liu (Tel: 7 89528). Please answer in ENGLISH if you can. a. You are allowed to use a calculator, the formula and table collection edited by MAI. b. Scores rating: 8-11 points giving rate 3; 11.5-14.5 points giving rate 4; 15-18 points giving rate 5. 1 (3 points) A random variable X has the probability mass funtion English Version X 1 1 f(x).3.6.1 (1.1). (1p) Find the probability P (X )? (1.2). (1p) Find the mean µ = E(X) of the random variable X. (1.3). (1p) Find the variance σ 2 = V (X) of the random variable X. Solution. (1.1). P (X ) =.3 +.6 =.9. (1.2). µ = E(X) = ( 1).3 +.6 + 1.1 =.2. (1.3). σ 2 = V (X) = E(X 2 ) (E(X)) 2 = ( 1) 2.3 + 2.6 + 1 2.1 (.2) 2 =.36. 2 (3 points) The number of customers to a company during a day can be assumed to be a random variable with the following probability mass function:.1 för x =.2 för x = 1 P (X = x) =.3 för x = 2.3 för x = 3.1 för x = 4 The number of customers can be assumed to be independent in different days. Calculate the probability that there are at least 8 customers during 5 days. (Hint: use the central limit theorem). Solution. Let {,..., X 5 } be the customers of these 5 days. From CLT, it follows P ( +... + X 5 8) = P ( X 8/5) = P ( X µ σ/ n 8/5 µ σ/ ) P (N(, 1) 3.11) n = P (N(, 1) 3.11) =.9991. Where n = 5 µ =.1 + 1.2 +... + 4.1 = 2.1 σ 2 = 2.1 + 1 2.2 +... + 4 2.1 (2.1) 2 1.29 σ 1.14. Page 1/3

3 (3 points) Suppose that the distribution of a population has the probability density function f(x) = θ 2 xe θx om < x < ; where θ > is an unknown parameter. A sample {x 1, x 2,..., x n } from this population is now given. (3.1). (1.5p) Find a point estimate ˆθ MM of θ using the Method of Moments. (3.2). (1.5p) Find a point estimate ˆθ ML of θ using the Maximum-Likelihood method. Solution. (3.1). By the Method of Moments, the first equation is E(X) = x. E(X) = x θ 2 xe θx dx = = 2 θ. By solving E(X) = x, we have ˆθ MM = 2 x. (3.2). By the Maximum-Likelihood method, we write the likelihood function as L(θ) = f(x 1 ) f(x 2 )... f(x n ) = θ 2n (x 1... x n )e θ(x1+x2+...+xn). Maximizing L(θ) is equivalent to maximize ln L(θ) where d ln L(θ) ln L(θ) = 2n ln(θ) + ln(x 1... x n ) θ(x 1 + x 2 +... + x n ). By dθ =, we have 2n θ (x 1 + x 2 +... + x n ) =, therefore ˆθ ML = 2 x. (The second derivative d2 ln L(θ) dθ < which yields that ˆθ 2 ML is indeed a maximal point) 4 (3 points) One has seven observations from X N(µ 1, σ), and nine observations from Y N(µ 2, 2σ). grupper observationer 1. 1.4 8.7 9.9 9. 9.2 1.4 8.8 2. 11.3 12.7 12.1 9.4 9.8 13.4 11. 12.6 1.9 (4.1). (2p) Construct a (two-sided) 95% confidence interval for σ. (Hint: let Z = Y 2, then Z N(µ 2/2, σ). (4.2). (1p) Test the hypotheses with a significance level α = 5%: H : µ 1 = 1 versus H 1 : µ 1 < 1. Solution. (4.1). According to the data, we get x = 9.49 and s 2 X =.54. Let Z = Y 2, then we have observations from Z are: 11.3/2, 12.7/2, 12.1/2, 9.4/2, 9.8/2, 13.4/2, 11./2, 12.6/2, 1.9/2. Thus we get z = 5.73 and s 2 Z =.46. Since population standard deviation σ is related to two populations X, Z, the confidence interval for σ 2 is Where Therefore the confidence interval for σ is I σ 2 = ( (n X + n Z 2)s 2 χ 2 α/2 (n X + n Z 2), (n X + n Z 2)s 2 χ 2 1 α/2 (n ) = (.26 1.22). X + n Z 2) n X = 7 n Z = 9 (4.2). Since σ is unknown, the rejection region is s 2 = (n X 1)s 2 X + (n Z 1)s 2 Z n X + n Z 2 χ 2 α/2 (n X + n Z 2) = 26.13 χ 2 1 α/2 (n X + n Z 2) = 5.62. I σ = (.51, 1.1). =.49 (, t α (n X + n Z 2)) = (, 1.76). The test statistic is x µ s/ n = 9.49 1.49/ 7 = 1.93. Because the test statistic is in the rejection region, we reject H. Page 2/3

5 (3 points) People studied the life time of a certain component and started to use 15 components at the same time. After 1 time units, 15 componens worked. After 2 time units 65 components worked and after 3 time units 3 components worked. Prove by χ 2 - test with significance level α = 5% on the hypothesis H : the life time of a component is Exp(2). Solution. Let X be the life time of the certain component, then we have the following: where T S = goups X < 1 1 < X < 2 2 < X < 3 X > 3 N i 45 4 35 3 p i.39.24.15.22 np i 59. 35.8 21.7 33.5 p 1 = 1 4 (N i np i ) 2 i=1 Since T S C, reject H, namely, it is not Exp(2). n = 15 N 1 = 15 15 = 45, N 2 =... 1 2 exp x 2 dx,..., p4 = 3 1 2 exp x 2 dx np i = 12.33, C = (χ 2.5(4 1 ), + ) = (7.82, + ). 6 (3 points) The normal random vector X = X 2 has a mean vector and a covariance matrix 1 respective 25 (6.1). (.5p) Is and X 2 are independent? Why? (6.2). (.5p) Is and are independent? Why? (6.3). (2p) Find P (X 2 > ). 1 8 8 1 1. 1 8 Solution. (6.1). and X 2 are NOT independent since their covariance is not but 8. (6.2). and are independent since they are normal distributions and their covariance is. (6.3). We can write X 2 as X 2 = A X 2, where the matrix A = ( 1 1 ). Thus the mean vector for X 2 is The variance for X 2 is So X 2 N(1, 4), then we get µ X2 = Aµ X = 1. V X2 = AC X A = 4. P (X 2 > ) = P (X 2 > ) = P (N(, 1) > 1 4 ) = Φ(1.58) =.9429. Page 3/3

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 5 juni 217, kl. 14-18 Examinator: Zhenxia Liu (Tel: 7 89528). Vänligen svara på ENGELSKA om du kan. a. Tillåtna hjälpmedel är en räknare, formel -och tabellsamling utgiven av MAI. b. Betygsgränser: 8-11 poäng ger betyg 3; 11.5-14.5 poäng ger betyg 4; 15-18 poäng ger betyg 5. 1 (3 poäng) En stokastisk variabel X har sannolikheten Svensk version X 1 1 f(x).3.6.1 (1.1). (1p) Beräkna sannolikheten P (X )? (1.2). (1p) Beräkna väntevärdet µ = E(X) för den stokastiska variabeln X. (1.3). (1p) Beräkna variansen σ 2 = V (X) för den stokastiska variabeln X. 2 (3 poäng) Antalet kunder till en firma under en dag är en stokastisk variabel med följande sannolikhetsfunktion:.1 för x =.2 för x = 1 P (X = x) =.3 för x = 2.3 för x = 3.1 för x = 4 Antalet kunder under olika dagar kan anses oberoende. Beräkna sannolikheten för att minst 8 kunder tas emot av firman under 5 dagar. (Ledning: använd centrala gränsvärdessatsen). 3 (3 poäng) Antag att fördelningen för en population har täthetsfunktionen f(x) = θ 2 xe θx om < x < ; där θ > är en okänd parameter. {x 1, x 2,..., x n } är ett stickprov från populationen. (3.1). (1.5p) Hitta en punktskattning ˆθ MM av θ genom att använda momentmetoden. (3.2). (1.5p) Hitta en punktskattning ˆθ ML av θ genom att använda Maximum-Likelihood-metoden. 4 (3 poäng) Man har sju observationer frå X N(µ 1, σ), och nio observationer från Y N(µ 2, 2σ). (4.1). (1p) Pröva på nivån α = 5%: grupper observationer 1. 1.4 8.7 9.9 9. 9.2 1.4 8.8 2. 11.3 12.7 12.1 9.4 9.8 13.4 11. 12.6 1.9 H : µ 1 = 1 mot H 1 : µ 1 < 1. (4.2). (2p) Konstruera ett (tvåsidiga) 95% konfidensintervall för σ. (Ledning: låt Z = Y 2, då Z N(µ 2/2, σ). Page 1/2

5 (3 poäng) Man studerade livslängden hos en viss typ av komponenter och började använda samtidigt 15 komponenter. Efter 1 tidsenheter fungerade 15 komponenter, efter 2 tidsenheter 65 komponenter och efter 3 tidsenheter 3 komponenter. Pröva med χ 2 - test på nivån α = 5% hypotesen 6 (3 poäng) H : livslängden hos en komponent är Exp(2). Den stokastiska variabeln X = X 2 har en tredimensionell normalfördelning med väntevärdesvektor och kovariansmatris 1 8 1 respektive 8 1 1. 25 1 8 (6.1). (.5p) Är och X 2 oberoende? Varför? (6.2). (.5p) Är och oberoende? Varför? (6.3). (2p) Beräkna P (X 2 > ). Page 2/2