Zmienna losowa X ma rozkład N(m,σ)=N(6.5,0.2) . Wyznaczyć prawdopodobieństwo, że zmienna losowa X przyjmuje wartości z przedziału od 6.2 do 6.64.

Odpowiedź :

Rozkład normalny. Obliczanie prawdopodobieństwa.

Celem tego zadania jest obliczenie prawdopodobieństwa, gdzie zmienna losowa X ma rozkład normalny N(μ,σ) = N (6.5, 0.2) i przyjmuje wartości z przedziału od 6.2 do 6.64.

Przy obliczaniu prawdopodobieństwa wykonujemy standaryzację do rozkładu normalnego standaryzowanego. Wartości oczekiwana wynosi wówczas μ = 0, a odchylenie standardowe σ = 1.

Jak wygląda wzór na standaryzacje zmiennej (lub inaczej test Z)?

[tex]Z=\frac{X- \mu}{\sigma}[/tex]

gdzie:

μ - wartość oczekiwana

σ - odchylenie standardowe

X - wartość zmiennej

Z - wynik testu Z

Jak wygląda nasze prawdopodobieństwo?

Aby to ustalić wykorzystamy przedział jaki przyjmuje zmienna losowa X.

[tex]P(6,2 < X < 6,64)[/tex]

Teraz, wykorzystując wzór możemy wykonać standaryzację

[tex]P=(\frac{6,2-6,5}{0,2} < \frac{X-6,5}{0,2} < \frac{6,64-6,5}{0,2})[/tex]

Jak zatem wygląda zapis prawdopodobieństwa, gdzie wykorzystana została zmienna standaryzowana?

Aby to zapisać wcześniej musimy wyliczyć zapisaną standaryzację (równanie wyżej). Od razu natomiast wprowadzimy kolejną zmienną - U (zmienna losowa rozkładu normalnego standaryzowanego)

[tex]P=(-\frac{0,3}{0,2} < U < \frac{0,14}{0,2} )[/tex]

Teraz możemy ustalić jakie wartości należy odczytać z tablic rozkładu normalnego oraz możemy wyliczyć nasze prawdopodobieństwo.
[tex]\phi=(0,7)-\phi(-1,5)=0,7580-0,0668=0,6912[/tex]

Prawdopodobieństwo, że zmienna losowa X przyjmuje wartości od 6,2 do 6,64 wynosi 0,6912.