הפקולטה למדעים ) 90002 ( " הסתברות למהנדסים -" בקורס
Transcription
הפקולטה למדעים ) 90002 ( " הסתברות למהנדסים -" בקורס
הפקולטה למדעים מבחן סוף סמסטר בקורס " -הסתברות למהנדסים" ()90002 המרצים :ד"ר אלכס קפלונובסקי וד"ר אלעד שגב סמסטר ב' ,תשע"ד, מועד א', תאריך המבחן 99.2.9002 : הוראות המבחן: משך המבחן 3שעות. עליך לפתור סה''כ ( 2ארבע) שאלות מתוך .5הסבר/י ונמק/י את תשובותיך .תשובה מספרית יש לתת בשלוש ספרות אחרי הנקודה. נא לרשום בראש המחברת אלו שאלות יש לבדוק. חומר עזר מוגבל – חומר לימוד מהרצאות ודפי נוסחאות סטנדרטיים מודפסים מאתר הקורס בכתובתhttp://www.hit.ac.il/ac/files/Eugene.Kanzieper/teaching/ps/ps.htm : מותר להשתמש במחשבון פשוט שאלה 1 ברשותו של חובב אלקטרוניקה 5קבלים שונים (בעלי קיבול של 0,9,3,2,5פראד) ו5- סלילים שונים (בעלי השראות של 0,9,3,2,5הנרי) ,ברשותו של חובב האלקטרוניקה לוח עם 00מקומות המסודרים בשורה ,ובכל מקום ניתן לחבר קבל או סליל לבחירתו .חובב האלקטרוניקה מסדר את הקבלים והסלילים בשורה. א. ב. ג. מהו מספר הסידורים השונים של קבלים וסלילים שניתן לסדר (להזכירכם ,כל הקבלים שונים זה מזה וכן כל הסלילים שונים זה מזה)? ( 00נק') הקבלים והסלילים סודרו באופן אקראי ,מהי ההסתברות שכל הקבלים סודרו סמוך אחד לשני ( 00נק') ידוע שרכיבי האלקטרוניקה (הקבלים והסלילים) סודרו כך שבין כל שני קבלים יש סליל אחד ,ובין כל שני סלילים יש קבל אחד .ידוע גם שהקבל בעל 0פראד סודר בקצה השורה .מהי ההסתברות שהסליל בעל השראות של 0הנרי חובר בצמוד אליו? ( 5נק') פתרון אPn n! , P10 10! 3,628, 800 . ב .נקבץ את הקבלים ונחשב את מספר הסידורים מוכפל במספר הסידורים הפנימיים !A 6! 5 86, 400 של הקבלים P A 0.0238 10! 3, 628,800 ג .מספר הסידורים כ ד .ך שבין כל שני קבלים יש סליל אחד ,ובין כל שני סלילים יש קבל אחד ,וכן הקבל של 0פאראד נמצא בקצה ,הוא A 4! 5! 2 5,760 הפקולטה למדעים =Bמספר הסידורים (מתוך )Aאשר בהם הקבל של 0פראד נמצא בסמוך לסליל של 1,152 P B | A 0הנרי 0.2 B 4! 4! 2 1,152 5, 760 שאלה 2 במאפיה עובדים שני אופים ,היודעים לאפות רק עוגות משני סוגים :עוגות גבינה ועוגות שוקולד 20% .מהעוגות במאפייה נאפות על ידי אופה א' מהן 20%עוגות שוקולד00% . מהעוגות הנאפות על ידי אופה ב' הן עוגות שוקולד .כל עוגה נארזת בקופסה .אדם שבא לקנות עוגה בוחר בקופסה אקראית. א. ב. ג. מה ההסתברות שבחר בעוגת גבינה 00( .נק') אם הוא בחר בעוגת גבינה ,מהי ההסתברות שהעוגה נאפתה על ידי אופה א'? ( 00נק') אדם שמעוניין בלפחות 3עוגות גבינה ,בוחר 00קופסאות באופן אקראי .מהי ההסתברות שימצא את מבוקשו?(ניתן להניח כי יש כמות גדולה מאוד של עוגות, וכי ההסתברות לבחירת עוגה מסויימת נשמרקבוע) ( 5נק') פתרון נגדיר -A1אופה א' - A2,אופה ב'P A1 0.6; P A2 0.4 . נגדיר Bעוגות שוקולד - B ,עוגות גבינה. בנוסף נתון P B | A1 0.4; P B | A2 0.7; P B | A1 0.6; P B | A2 0.3 א. P B P B | A1 P A1 P B | A2 P A2 0.6 0.6 0.3 0.4 0.48 ב. 0.6 0.6 ; 0.75 0.48 ג. P B | A1 P A1 PB P A1 | B ; X ~ Bin n 10, p 0.48 P X 3 1 P X 0 P X 1 P X 2 1 1 C100 0.480 0.5210 C10 0.481 0.529 C102 0.482 0.528 0.930 שאלה 3 מספר הפעמים שאדם מצטנן במהלך שנה הוא משתנה מקרי פואסוני עם ממוצע 5( =5 פעמים בשנה). א .אדם נבחר באופן מקרי מהאוכלוסייה .מה ההסתברות שהיה מצונן בדיוק פעמים במשך השנה האחרונה? ( 00נק') הפקולטה למדעים חברת תרופות פיתחה חיסון המקטין את ממוצע מספר הפעמים שאדם מצטנן בשנה ל3- ( (=3ל 05% -מהמחוסנים .על שאר 95%מהמחוסנים החיסון לא ישפיע .החיסון ניתן לכלל האוכלוסיה. ב .אדם נבחר באופן אקראי (מתוך האוכלוסיה המחוסנת) ,מהי ההסתברות שהוא הצטנן בדיוק פעמיים בשנה האחרונה? ( 00נק') ג .שלושה אנשים נבחרו באופן מקרי מהאוכלוסייה (המחוסנת) .מה ההסתברות שבדיוק אחד מהם היה מצונן פעמיים במשך השנה אם ידוע שלפחות אחד מהם היה מצונן פעמיים במשך השנה החולפת? ( 5נק') פתרון א .נסמן ב Xאת מספר הפעמים שאדם הצטנן במהלך שנה. 52 5 P x 2 e 0.0842 !2 X ~ P 5 e ב .נגדיר את המאורע – Aהאוכלוסיה עליה החיסון משפיע, k !k Px k X A ~ P 3 , X A ~ P 5 P A 0.75, P A 0.25 32 e3 52 e5 0.75 0.25 0.189 !2 !2 P( X 2) P X 2 | A P A P X 2 | A P A ג .נגדיר משתנה Yהסופר את מספר האנשים במדגם של 3שהצטננו בדיוק פעמיים ; Y ~ Bin n 3, p 0.189 P Y 1 P Y 1 Y 1 C31 0.1891 0.8112 0.799 P Y 1 1 P Y 0 1 C30 0.1890 0.8113 שאלה 4 בעת איסוף התוצרת החקלאית מהשדה מכניס האיכר בדיוק 50עגבניות בכל ארגז ,כאשר לכל ארגז הוא מכניס בדיוק 05עגבניות סוג א' 00 ,עגבניות סוג ב' ,והיתר מסוג ג' .מכל ארגז דוגם החקלאי באקראי (ללא החזרה) 09עגבניות. א .מהי ההסתברות שבמדגם מסויים הוא יוצא בדיוק 2עגבניות מסוג א? ( 00נק') ב .הפרש מדגמי לארגז יוגדר כהפרש בין מספר העגבניות מסוג א' במדגם לבין מספר העגבניות סוג ב' באותו מדגם ,שנלקח מארגז מסוים .מהי התוחלת של הפרש מדגמי? ( 00נק') ג .נמצא כי מקדם המתאם בין מספר העגבניות מסוג א' לבין מספר העגבניות מסוג ב', בתוך אותו המדגם הנלקח מארגז מסוים ,הוא ( .)-0.2חשב את השונות המשותפת: ) 5( .cov(x,yנק') פתרון א. P Y 1| P Y 1 הפקולטה למדעים X ~ Hyp n 50, D 15, n 12 CDk CNn kD C156 C356 0.067 12 CNn C50 P X 6 ב. D 15 12 3.6 N 50 D 10 Y ~ Hyp n 50, D 10, n 12 , E Y n 12 2.4 N 50 E Z E X Y E X E Y 3.6 2.4 1.2 EX n X ~ Hyp n 50, D 15, n 12 , ג. ) COV ( X , Y 0.6 ] VAR[ X ] VAR[Y 15 15 50 12 1 1.954 50 50 50 1 x, y *VAR X 12 10 10 50 12 1 1.489 50 50 50 1 *VAR Y 12 COV X , Y x, y VAR[ X ] VAR[Y ] 0.6 1.954 1.489 1.023 שאלה 5 נמצא כי משקל הגברים בישראל מתפלג נורמאלית עם ממוצע של 07ק"ג עם וסטיית תקן של 00ק"ג. א .מהו אחוז הגברים השוקלים יותר מ 20ק"ג? ( 00נק') ב .מהי ההסתברות שבמדגם אקראי של 00גברים .ימצאו בדיוק שני גברים במשקל של מעל ל 20ק"ג? ( 00נק') ג .למעלית בעלת כושר נשיאה של 200ק"ג נכנסו 5גברים ,מהי ההסתברות שמשקלם המשותף לא יעלה על 200ק"ג? ( 5נק') פתרון א .נגדיר את Xכמשקל לגבר בודד X ~ N 78, 2 100 90 78 P X 90 1 P X 90 1 1 1.2 0.115= 11.5% 10 ב .נגדיר משתנה =Yסופר את מספר הגברים השוקלים מעל 20 הפקולטה למדעים Y ~ Bin n 10, p 0.115 P Y 2 C102 0.1152 1 0.115 0.2240 8 גברים5 שסוכם את משקלם של,Z נגדיר משתנה.ג E Z 5 E X 390, Var Z 5 Var X 500 Z ~ N 390, 2 500 410 390 P Z 410 0.89 0.8145 500 !בהצלחה