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AZUCENA AGÜERO TORRES 2. C

LIC. GERARDO EDGAR MATA ORTIZ
 DISTRIBUCIONES :


        Distribución                Distribución               Distribución
         Bernoulli                   Binomial                    Poisson




            Una distribución de probabilidad indica toda la gama de valores
       quepueden representarse como resultado de un experimento si éste se
        llevase a cabo. Es decir, describe la probabilidad de que un evento se
          realice en el futuro, constituye una herramienta fundamental para la
               prospectiva, puesto que se puede diseñar un escenario de
           acontecimientos futuros considerando las tendencias actuales de
                              diversos fenómenos naturales




         Distribución                Distribución              Distribución T
           Normal                      Gamma                    de student
Un ensayo bernoulli es un                             Para cualquier ensayo de
                                                   bernoulli se define a la variable
experimento que tiene dos                                aleatoria x así: si el
       resultados                                      experimento propicio
                                                   “éxito” , entonces x = 1. De lo
                                                    contrario, x = 0. De ahí que x
                                                     sea una variable aleatoria
 Al primero                                        discreta, con función de masa
                      Y al otro                         de probabilidad p(x)
 se e llama
                      “fracaso”
   “éxito”


     La                    Por
probabilidad         consecuencia,                   P(0) =P(X = 0) = 1-P
                     la probabilidad
de “éxito” se        de “fracaso” es
                                                      P(1) =P(X = 1) =P
denota por P               1-P




                Media y varianza de una variable aleatoria de Bernoulli
                                      Media = P
                                  Varianza = P(1-P)
 Un jugador de basquetbol esta a punto de tirar hacia la parte
  superior del tablero. La probabilidad de que anote el tiro es
  de 0.55. Sea X = 1, si anota el tiro, si no lo hace, X = 0. Determine
  la mediana y la varianza de X

      Eventos                             Probabilidad
        X=1         P(1) =P(X = 1) =P           0.55
        X=0        P(0) =P(X = 0) = 1-P         0.45



    La probabilidad de éxito, P(X =
    1), es igual a 0.1. Por lo tanto,
            X~ Bernoulli (0.55)


     Media:       =P         0.55
     Varianza:    = P(1-P)   0.2475
   En un restaurante de comida rápida, 25% delas ordenes para beber es una
    bebida pequeña, 35% una mediana y 40% una grande.
   Sea X = 1 si se escoge aleatoriamente una orden de una bebida pequeña y X=
    0 en cualquier otro caso.
   Sea Y = 1 si la orden es una bebida median y Y = 0 en cualquier otro caso.
   Sea Z = 1 si la orden es una bebida pequeña o mediana y Z = 0 en cualquier
    otro caso.


    Eventos   Si la bebida es pequeña     Probabilidad
     X=1         P(1) =P(X = 1) =P            0.25       Media:      =P         0.25
     X=0       P(0) =P(X = 0) = 1-P           0.75       Varianza:   = P(1-P)   0.1875

    Eventos   Si la bebida es mediana     Probabilidad
     Y=1         P(1) =P(Y = 1) =P            0.35       Media:      =P         0.35
     Y=0       P(0) =P(Y = 0) = 1-P           0.65       Varianza:   = P(1-P)   0.2275

    Eventos   Si la bebida es pequeña o   Probabilidad
              mediana
     Z=1         P(1) =P(Z = 1) =P            0.60       Media:      =P         0.60
     Z=0       P(0) =P(Z = 0) = 1-P           0.40       Varianza:   = P(1-P)   0.24
 Extraer un solo componente de una población y determinar si
  está o no defectuosa es ejemplo de un ensayo bernoulli. En la
  práctica, es posible extraer varios componentes de una gran
  población y contar el número de elementos defectuosos. Esto
  implica realizar diversos ensayos de bernoulli independientes
  y contar el número de éxitos. El número de éxitos es una
  variable aleatoria, que tiene una distribución binomial.

 Suponga que se lleva a cabo una serie de   n ensayos de
  bernoulli, cada uno con la misma probabilidad de éxito p.
  además, suponga que los ensayos son independientes: esto es,
  que el resultado de un ensayo no influyen en los resultados de
  alguno de los otros ensayos. Sea la variable aleatoria X
  igual al numero de éxitos en n ensayos, entonces X tiene la
  distribución binomial con parámetros n y p. la notación es
  X~Bin(n,p). X es una variable aleatoria discreta y sus posibles
  valores son 0,1……n.
 Si X ~Bin (n,p), la función de masa de
                probabilidad de X es:

 P(X) = P(X = x) =
 Sea X~ Bin(8, 0.4). Determine




   X   Valores de la formula           Sustituir formula         Resultado

   0     n=8 p=0.4 X=0         (8!/0!(8-0)!)(0.40)(1-0.4) 8-0   0.01679616
   1     n=8 p=0.4 X=1         (8!/1!(8-1)!)(0.41)(1-0.4) 8-1   0.08957952
   2     n=8 p=0.4 X=2         (8!/2!(8-2)!)(0.42)(1-0.4) 8-2   0.20901888
   3     n=8 p=0.4 X=3         (8!/3!(8-3)!)(0.43)(1-0.4) 8-3   0.27869184
   4     n=8 p=0.4 X=4         (8!/4!(8-4)!)(0.44)(1-0.4) 8-4   0.2322432
   5     n=8 p=0.4 X=5         (8!/5!(8-5)!)(0.45)(1-0.4) 8-5   0.12386304
   6     n=8 p=0.4 X=6         (8!/6!(8-6)!)(0.46)(1-0.4) 8-6   0.04128768
   7     n=8 p=0.4 X=7         (8!/7!(8-7)!)(0.47)(1-0.4) 8-7   0.0688128
   8     n=8 p=0.4 X=8         (8!/8!(8-8)!)(0.48)(1-0.4) 8-8   0.00065536
 Se toma una muestra de cinco elementos de una población
  grande, en la cual 10% de los elementos esta defectuosa
 Sea X~ Bin(5, 0.1). Determine




      X     Valores de la formula           Sustituir formula        Resultado

      0      n=5 p=0.1X=0           (5!/0!(5-0)!)(0.10)(1-0.1) 5-0   0.59049
      1      n=5 p=0.1X=1           (5!/1!(5-1)!)(0.11)(1-0.1) 5-1   0.32805
      2      n=5 p=0.1X=2           (5!/2!(5-2)!)(0.12)(1-0.1) 5-2   0.0729
      3      n=5 p=0.1X=3           (5!/3!(5-3)!)(0.13)(1-0.1) 5-3   0.0081
      4      n=5 p=0.1X=4           (5!/4!(5-4)!)(0.14)(1-0.1) 5-4   0.00045
      5      n=5 p=0.1X=5           (5!/5!(5-5)!)(0.15)(1-0.1) 5-5   0.00001
 Se lanza una moneda 10 veces y la probabilidad de obtener
  cara es de .5
 Sea X~ Bin(10, 0.5). Determine




   X    Valores de la formula            Sustituir formula            Resultado

   0    n=10 p=0.5 X=0          (10!/0!(10-0)!)(0.50)(1-0.5) 10-0   0.000976562
   1     n=10 p=0.5 X=1         (10!/1!(10-1)!)(0.51)(1-0.5) 10-1   0.009765625
   2     n=10 p=0.5 X=2         (10!/2!(10-2)!)(0.52)(1-0.5) 10-2   0.043945312
   3     n=10 p=0.5 X=3         (10!/3!(10-3)!)(0.53)(1-0.5) 10-3    0.1171875
   4     n=10 p=0.5 X=4         (10!/4!(10-4)!)(0.54)(1-0.5) 10-4   0.205078125
   5     n=10 p=0.5 X=5         (10!/5!(10-5)!)(0.55)(1-0.5) 10-5   0.24609375
   6     n=10 p=0.5 X=6         (10!/6!(10-6)!)(0.56)(1-0.5) 10-6   0.205078125
   7     n=10 p=0.5 X=7         (10!/7!(10-7)!)(0.57)(1-0.5) 10-7    0.1171875
   8     n=10 p=0.5 X=8         (10!/8!(10-8)!)(0.58)(1-0.5) 10-8   0.043945312
   9     n=10 p=0.5 X=9         (10!/9!(10-9)!)(0.59)(1-0.5) 10-    0.009765625
  10    n=10 p=0.5 X=10         (10!/10!(10-10)!)(0.510)(1-0.5) 10- 0.000976562
                                10
La distribución de poisson se utiliza con frecuencia en el trabajo científico. Una
manera de considerarla es como una aproximación de la distribución binomial cuando
n es grande y p es pequeño. Esto se muestra con un ejemplo:




Una masa contiene 10 000 átomos de una sustancia radiactiva. La probabilidad de
que cierto átomo decaiga en un periodo de un minuto es 0.0002. Sea X el número de
átomos que decae en un minuto. Se puede considerar a cada átomo como un ensayo
de bernoulli, en lo que el éxito ocurre si el átomo decae. Por tanto, X es el numero de
éxitos en 10 000 ensayos de bernoulli independientes, cada uno con probabilidad de
éxito de 0.0002, de tal forma que la distribución de X es Bin (10 000, 0.0002). La
media de X es µx =(10 000)(0.0002) = 2.




Otra masa contiene 5 000 átomos y cada uno de estos tiene probabilidad de 0.0004
de decaer en un intervalo de un minuto. Se Y el numero de átomos de esta masa
que decae en un minuto.
Por lo tanto Y ~ Bin(5 000, 0.0004) y µy = (5 000)(0.0004)=2.
En cada uno de estos casos, el número de ensayos n y la probabilidad de éxito p
son diferentes, pero el número promedio de éxitos, que es igual al producto np, es el
mismo. Ahora suponga que se quiere calcular la probabilidad de que solo tres
átomos decaigan en un minuto para cada uno de estas masas. Mediante la función
de masa de probabilidad binomial, se calcula de la siguiente manera:
Esta probabilidades son casi iguales entre sí. Aunque a partir de la fórmula de la
función de masa de probabilidad binomial esto no es obvio, cuando n es grande y p
es pequeño la función de masa depende por completo de la media np, y muy pocos
de los valores específicos de n y p. por consiguiente, se puede aproximar la función
       de masa binomial con una cantidad que dependa solo del producto np.
   Específicamente, si n es grande y p es pequeña, y λ =np, se puede demostrar
                 mediante métodos avanzados que para toda las X.
Esto conduce a la definición de una nueva función de probabilidad, denominada
función de masa de probabilidad de poisson, que se define mediante




                                                                    Siempre y cuando X
                                                                   sea un numero entero
                                                                       y no negativo
 Suponga que 0.03% de los contenedores plásticos producidos en
  cierto proceso tiene pequeños agujeros que los dejan
  inservibles. X representa el numero de contenedores en una
  muestra aleatoria de 10 000 que tiene estos defectos
  determine P(X = 1), P(X = 2), P(X = 3), P(X = 4) y P(X = 5)

       λ =np =(10 0008)(0.03%)
                λ=3


            P(X = x)         Sustitución de la    Resultado
                                 formula
            P(X = 1)             e-3 (31/1!)     0.149361205
            P(X = 2)             e-3 (32/2!)     0.224041807
            P(X = 3)             e-3 (33/3!)     o.224041807
            P(X = 4)             e-3 (34/4!)     0.168031355
            P(X = 5)             e-3 (35/5!)     0.100818813
 Si X ~Poisson (5), calcule:   P(X = 1), P(X = 2), P(X = 3), P(X =
  4) y P(X = 5)
                  λ



      P(X = x)        Sustitución de la formula       Resultado



      P(X = 1)              e-5 (51/1!)             0.033689735

      P(X = 2)              e-5 (52/2!)             0.084224337

      P(X = 3)              e-5 (53/3!)             0.140373895

      P(X = 4)              e-5 (54/4!)             0.175467369

      P(X = 5)              e-5 (55/5!)             0.175467369
   Una distribución normal de media μ y desviación típica σ se designa por N (μ, σ). Su
    gráfica es la campana de Gauss:
   El área del recinto determinado por la función y el eje de abscisas es igual a la
    unidad.
   Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja un área igual a 0.5 a la
    izquierda y otra igual a 0.5 a la derecha.
   La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva.
   Distribución normal estándar
   N (0, 1)
   La distribución normal estándar, o tipificada o reducida, es aquella que tiene
    por media el valor cero, μ =0, y por desviación típica la unidad, σ =1.
   La probabilidad de la variable X dependerá del área del recinto sombreado en la
    figura. Y para calcularla utilizaremos una tabla.
 Tipificación de la variable
 Para poder utilizar la tabla tenemos que transformar la variable X que sigue
  una distribución N (μ, σ) en otra variable Z que siga una distribución N (0, 1).



   Cálculo de probabilidades en distribuciones normales
 La tabla nos da las probabilidades de P (z ≤ k), siendo z la variable
  tipificada.
 Estas probabilidades nos dan la función de distribución Φ (k).
 Φ (k) = P (z ≤ k)
 Determine el área bajo la curva normal
a) Ala derecha de z= -0.85.
b) Entre z = 0.40 y z = 1.30.
c) Entre z =0.30 y z = 0.90.
d) Desde z = - 1.50 hasta z =-0.45
Estos resultados se obtuvieron con las tablas anexas al final de los problemas
a) 1 – 0.1977 = 0.8023
b) 0.9032 – 0.6554 = 0.2478
c) 0.8159 – 0.3821 = 0.4338
d) 0.0668 + (1 – 0.3264) = 0.7404
Las puntuaciones de una prueba estandarizada se distribuyen normalmente con
   media de 480 y desviación estándar de 90.
a) ¿Cual es la proposición de puntuaciones mayores a 700?
b) ¿Cual es el 25º? ¿Percentil de las puntuaciones?
Si la puntuación de alguien es de 600. ¿En que percentil se encuentra?
c) ¿Qué proporción de las puntuaciones se encuentra entre 420 y 520?
    µ = 480      σ = 90

a) Z = (700-480)/90 = 2.44 el área a la derecha de Z es 0.0073
b) la puntuación de z en el 25 º percentil -0.67
      El 25 º percentil es entonces 480 - 0.67 (90) = 419.7
c) z = (600-480)/90 = 1.33 el área a la derecha de z es 0.9082
Por lo que una puntuación de 600 esta en el percentil 91
d) z = (420 - 480)/90 = - 0.67
      Z = (520 – 480)/90 = 0.44
         El área entre z = - 0.67 y z = 0.44 es 0.6700 – 0.2514 = 0.4186
3- La resistencia de una aleación de aluminio se distribuye normalmente con
   media de 10 giga pascales (Gpa) desviación estándar de 1.4 Gpa.
a) ¿Cuál es la probabilidad de que una muestra de esta aleación tenga
   resistencia mayor a 12 Gpa?
b) Determine el primer cuartil de la resistencia de esta aleación.
c)Determine el 95º. Percentil de la resistencia de esta aleación.
  RESULTADOS
   µ = 10 σ = 1.4
  a) z = (12 -10)/1.4 = 1.43 el área ala derecha de z = 1.43 es 1 – 0.9236 =
  0.0764
  b) la puntuación de z en el 25 º percentil es -0.67
   El 25 º percentil es entonces 10 - 0.67 (1.4) = 9.062 Gpa.
  c) la puntuación de z en el 95 º percentil es 1.645
  El 25 º percentil es entonces 10 + 1.645(1.4) = 12.303 Gpa.
4- La penicilina es producida por el hongo penicillium, que crece en un caldo,
  cuyo contenido de azúcar debe controlarse con cuidado. La concentración
  optima e azúcar es de 4.9 mg/mL. Si la concentración excede los 6 mg/mL,
  el hongo muere y el proceso debe suspenderse todo el día.

a) ¿Si la concentración de azúcar en tandas de caldo se distribuye
   normalmente con media 4.9 mg/mL y desviación estándar 0.6 mg/mL en que
   proporción de días se suspenderá el proceso?
b)El distribuidor ofrece vender caldo con una concentración de azúcar que se
   distribuye normalmente con medida de 5.2 mg/mL y desviación estándar de
   0.4 mg/mL ¿este caldo surtirá efectos con menos días de producción
   perdida?
   RESULTADOS
a) (6 – 4.9)/0.6 =1.83                        1 – 0.9664 = 0.0336

b) Z = (6 – 5.2)/0.4 = 2.00       1 – 0.9772 = 0.0228
 Con este caldo el proceso se suspendería el 2.28% de los días
5- El volumen de las llantas llenadas por cierta maquina se distribuye con media de
   12.05 onzas y desviación estándar de 0.03 onzas.
a)¿Qué proporción de latas contiene menos de 12 onzas?
b) La medida del proceso se puede ajustar utilizando calibración. ¿En que valor debe
   fijarse la media para que el 99% de las latas contenga 12 onzas o mas?
c) Si la media del procesos sigue siendo de 12.05 onzas. ¿En que valor debe fijarse la
   media para que el 99% de las latas contenga 12 onzas o mas?
RESULTADOS
a) (12 – 12.05)/0.03 = -1.67 la proporción es 0.0475


b)Z= -2.33 entonces -2.33=(12 - µ)/0.03 despejando µ = 12 .07 onzas


c)– 2.33 = (12-12.05)/ σ despejando σ = 0.0215 onzas
 La distribución gamma se puede caracterizar del modo siguiente: si se está
    interesado en la ocurrencia de un evento generado por un proceso de
    Poisson de media lambda, la variable que mide el tiempo transcurrido hasta
    obtener n ocurrencias del evento sigue una distribución gamma con
    parámetros a= n  lambda(escala) y p=n (forma). Se denota
 Gamma(a,p).

 Por ejemplo, la distribución gamma aparece cuando se realiza el estudio de
    la duración de elementos físicos (tiempo de vida).
 Esta distribución presenta como propiedad interesante la “falta de memoria”.
    Por esta razón, es muy utilizada en las teorías de la fiabilidad,
    mantenimiento y fenómenos de espera (por ejemplo en una consulta médica
    “tiempo que transcurre hasta la llegada del segundo paciente”).
.




    El número de pacientes que llegan a la consulta de un médico sigue una
    distribución de
     Poisson de media 3 pacientes por hora. Calcular la probabilidad de que
    transcurra menos de una hora hasta la llegada del segundo paciente.
    Debe tenerse en cuenta que la variable aleatoria “tiempo que transcurre
    hasta la llegada del segundo paciente” sigue una distribución Gamma (6, 2).
    Solución:
    Cálculo de probabilidades. Distribuciones continuas
    Gamma (a p)
                                    Cola Izquierda Pr[X<=k]    0,9826
    a : Escala    60000             Cola Derecha Pr[X>=k]      0,0174
                                    Media                     0,3333
    p : Forma     20000             Varianza                  0,0556
    Punto X                         Moda                      0,1667
                  10000



              La probabilidad de que transcurra menos de una hora
              hasta que llegue el segundo paciente es 0,98.
 Suponiendo que el tiempo de supervivencia, en años, de pacientes que son
   sometidos a una cierta intervención quirúrgica en un hospital sigue una
   distribución Gamma con parámetros a=0,81 y p=7,81, calcúlese:
 1. El tiempo medio de supervivencia.
2. Los años a partir de los cuales la probabilidad de supervivencia es menor
   que 0,1
Cálculo de probabilidades. Distribuciones continuas



                             Cola Izquierda Pr [X<=k]     0,9000
                             Cola Derecha Pr [X>=k]      0,1000
                             Punto X                     14,2429
                             Media                       9,6420
                             Varianza                   11,9037
Gamma (a,p)                  Moda                          8,4074
a : Escala  0,8100           El tiempo medio de supervivencia es de,
                             aproximadamente, 10 años
p : Forma   7,8100
•Un fabricante de focos afirma que su producto durará un promedio
de 500 horas de trabajo. Para conservar este promedio esta
persona verifica 25 focos cada mes. Si el valor y calculado cae
entre –t 0.05 y t 0.05, él se encuentra satisfecho con esta
afirmación. ¿Qué conclusión deberá él sacar de una muestra de 25
focos cuya duración fue?:
Aquí se encuentran las muestras que se tomaron para resolver el problema.
Solución:
   Para poder resolver el problema lo que se tendrá que hacer será lo
  siguiente se aplicara una formula la cual tendremos que desarrollar con
  los datos con los que contamos.
    Tendremos que sustituir los datos
    t= x -μ
    SI n             α = 1- Nc = 10%
    v = n-1 = 24
    t = 2.22

Procedimiento: se demostrara la forma en que se sustituirán los datos.
 VALOR DE LOS DATOS..         APLICACION DE LA FORMULA
 µ=500 h               t=505.36-500 t = 2.22
 n=25                     12.07 25
 Nc=90%             v = 25 -1 = 24
 X=505.36                α = 1- 90% = 10%
 S=12.07

   En probabilidad y estadística, la distribución t (de Student) es una distribución de
    probabilidad que surge del problema de estimar la media de
    una población normalmente distribuida cuando el tamaño de la muestra es pequeño.
   Aparece de manera natural al realizar la prueba t de Student para la determinación de
    las diferencias entre dos medias muéstrales y para la construcción del intervalo de
    confianza para la diferencia entre las medias de dos poblaciones cuando se
    desconoce la desviación típica de una población y ésta debe ser estimada a partir de
    los datos de una muestra.
   La distribución t de Student es la distribución de probabilidad del cociente

                         Donde
                         Z tiene una distribución normal de media nula y varianza 1
                         V tiene una distribución ji-cuadrado con grados de libertad
                         Z y V son independientes




          Si μ es una constante no nula, el cociente        es una variable
           aleatoria que sigue la distribución t de Student no central con
                            parámetro de no-centralidad
Supongamos que X1,..., Xn son variables
aleatorias independientes distribuidas
normalmente, con media μ y varianza σ2. Sea




  La media muestral. Entonces sigue           Sin embargo, dado que la
  una distribución normal de media 0 y        desviación estándar no siempre
  varianza 1.                                 es conocida de
                                              antemano, Gosset estudió un
                                              cociente relacionado,
1. Sea T ~ t(4,0.5)
       a) Determinar 𝜇            𝑇
                4
          𝜇𝑡 =     =8
               0.5

       b) Determinar 𝜎 𝑇

                  4 2
        𝜎𝑇 =          =4
                 0.5

       c) Determinar P(T≤ 1)

                        4−1                      0.5        1   𝑗
P(T< 1) = 1 −           𝑗 =0   𝑒 − 0.5    1
                                                       𝑗!

                   (0.5)(1) 0                    (0.5)(1) 1                         (0.5)(1) 2                  0.5       1   3
= 1- e –(0.5)(1)                 - e –(0.5)(1)                      - e –(0.5)(1)                - e (0.5)(1)
                        0!                             1!                                2!                          3!

=1- 0.60653 -0.30327 -0.075816 -0.012636

=0.000175

       d) Determinar P(T≥ 4)

                        4−1                      0.5        3   𝑗
P(T< 1) = 1 −           𝑗 =0   𝑒 − 0.5    3
                                                       𝑗!

                (0.5)(3) 0                     (0.5)(3) 1                       (0.5)(3) 2                   0.5     3    3
= e –(0.5)(3)                  - e –(0.5)(3)                    - e –(0.5)(3)                 - e (0.5)(3)
                   0!                             1!                                2!                          3!

=0.22313 + 0.33470+0.25102 +0.12551

=0.9344
1. Sea T ~ Weibull(0.5,3)
   a) Determinar 𝜇 𝑇
            1        2
      𝜇 𝑇 = 2! = = 0.6667
            3        3

  b) Determinar 𝜎 𝑇
            12                      1
   𝜎𝑇 = (        ) 4! − (2!)2   = ( ) 24 − 4 = 1.4907
            3                       9


  c) Determinar P(T> 5)
                                            0.5         −150.5
     P (T>5) =1-P(T≤1) = 1 – e- (3)(1) = 1 − 𝑒                   = 0.0208
1. En el articulo “Parameter Estimation with Only One Complete Failure
   Observation”se modela la duración en horas, de cierto tipo de cojinete con
   la distribución de Weibull con parámetros 𝛼 = 2.25 𝑦 𝛽 = 4.474𝑋10−4

  a) Determine la probabilidad de que un cojinete dure mas de 1000 horas
                                                  0.0004474 1000 2.25
      𝑃 𝑇 > 1000 = 1 − 𝑃 𝑡 ≤ 1000 = 1 − 1 − 𝑒 −                         = 0.8490

  b) Determine la probabilidad de que un cojinete dure menos de 2000 horas
                                        0.0004474 2000 2.25
      P(T<2000)= P(T≤ 2000) = 1 − 𝑒                           ) = 0.5410

  c) La función de riesgo se definio en el ejercicio 4 ¿Cuál es el riesgo en
     T=2000 horas?
     h(t) =𝛼𝛽 𝛼 𝑡 𝛼−1 = 2.25 0.00044742.25 20002.25−1 = 8.761𝑋10−4
1. La duración de un ventilador, en horas , que se usa en un sistema
   computacional tiene una distribución de Weibull con 𝛼 = 1.5 𝑦 𝛽 = 0.0001
   a) ¿Cuáles la probabilidad de que un ventilador dure mas de 10 000
      horas?
                                (0.0001)(10 000) 1.5            (0.0001)(10 000) 1.5
      P(T>10 000 ) =1 –(1-𝑒 −                          )= 𝑒 −                          =0.3679




   b) ¿Cuál es la probabilidad de que un ventilador dure menos de 5000
      horas?
                                          0.0001 5000 1.5
      P(t<5000) =P(T≤ 5000) = 1 − 𝑒                         = 0.2978
5. Un sistema consiste de dos componentes conectados en serie. El sistema fallara cuando alguno
de los componentes falle. Sea T el momento en el que el sistema falla. Sean X1 y X2 las duraciones
de los dos componentes. Suponga que X1 y X2 son independientes y que cada uno sigue una
distribución Weibull con 𝛼 = 2 𝑦 𝛽 = 0.2
         a) Determine P(𝑋1 > 5)
                                                        0.2 5 2
         P(𝑋1 > 5) = 1 − 𝑝 𝑋1 ≤ 5 = 1 − (1 − 𝑒 −                  = 𝑒 −1 = 0.1353



        b) Determine P(T≤5)

            P(T≤ 5) = 1 − 𝑃(𝑇 > 5) = 1 − 𝑒 −2 =0.8647

        c) T Tiene una distribución de Weibull= si es Asi ¿Cuáles son sus
           parametros?
            Si, T~ Weibull (2, 0.08) = 𝑊𝑒𝑖𝑏𝑢𝑙𝑙 (2, 0.2828)

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Distribuciones de probabilidad para modelar fenómenos aleatorios

  • 1. AZUCENA AGÜERO TORRES 2. C LIC. GERARDO EDGAR MATA ORTIZ
  • 2.  DISTRIBUCIONES : Distribución Distribución Distribución Bernoulli Binomial Poisson Una distribución de probabilidad indica toda la gama de valores quepueden representarse como resultado de un experimento si éste se llevase a cabo. Es decir, describe la probabilidad de que un evento se realice en el futuro, constituye una herramienta fundamental para la prospectiva, puesto que se puede diseñar un escenario de acontecimientos futuros considerando las tendencias actuales de diversos fenómenos naturales Distribución Distribución Distribución T Normal Gamma de student
  • 3. Un ensayo bernoulli es un Para cualquier ensayo de bernoulli se define a la variable experimento que tiene dos aleatoria x así: si el resultados experimento propicio “éxito” , entonces x = 1. De lo contrario, x = 0. De ahí que x sea una variable aleatoria Al primero discreta, con función de masa Y al otro de probabilidad p(x) se e llama “fracaso” “éxito” La Por probabilidad consecuencia, P(0) =P(X = 0) = 1-P la probabilidad de “éxito” se de “fracaso” es P(1) =P(X = 1) =P denota por P 1-P Media y varianza de una variable aleatoria de Bernoulli Media = P Varianza = P(1-P)
  • 4.  Un jugador de basquetbol esta a punto de tirar hacia la parte superior del tablero. La probabilidad de que anote el tiro es de 0.55. Sea X = 1, si anota el tiro, si no lo hace, X = 0. Determine la mediana y la varianza de X Eventos Probabilidad X=1 P(1) =P(X = 1) =P 0.55 X=0 P(0) =P(X = 0) = 1-P 0.45 La probabilidad de éxito, P(X = 1), es igual a 0.1. Por lo tanto, X~ Bernoulli (0.55) Media: =P 0.55 Varianza: = P(1-P) 0.2475
  • 5. En un restaurante de comida rápida, 25% delas ordenes para beber es una bebida pequeña, 35% una mediana y 40% una grande.  Sea X = 1 si se escoge aleatoriamente una orden de una bebida pequeña y X= 0 en cualquier otro caso.  Sea Y = 1 si la orden es una bebida median y Y = 0 en cualquier otro caso.  Sea Z = 1 si la orden es una bebida pequeña o mediana y Z = 0 en cualquier otro caso. Eventos Si la bebida es pequeña Probabilidad X=1 P(1) =P(X = 1) =P 0.25 Media: =P 0.25 X=0 P(0) =P(X = 0) = 1-P 0.75 Varianza: = P(1-P) 0.1875 Eventos Si la bebida es mediana Probabilidad Y=1 P(1) =P(Y = 1) =P 0.35 Media: =P 0.35 Y=0 P(0) =P(Y = 0) = 1-P 0.65 Varianza: = P(1-P) 0.2275 Eventos Si la bebida es pequeña o Probabilidad mediana Z=1 P(1) =P(Z = 1) =P 0.60 Media: =P 0.60 Z=0 P(0) =P(Z = 0) = 1-P 0.40 Varianza: = P(1-P) 0.24
  • 6.  Extraer un solo componente de una población y determinar si está o no defectuosa es ejemplo de un ensayo bernoulli. En la práctica, es posible extraer varios componentes de una gran población y contar el número de elementos defectuosos. Esto implica realizar diversos ensayos de bernoulli independientes y contar el número de éxitos. El número de éxitos es una variable aleatoria, que tiene una distribución binomial.  Suponga que se lleva a cabo una serie de n ensayos de bernoulli, cada uno con la misma probabilidad de éxito p. además, suponga que los ensayos son independientes: esto es, que el resultado de un ensayo no influyen en los resultados de alguno de los otros ensayos. Sea la variable aleatoria X igual al numero de éxitos en n ensayos, entonces X tiene la distribución binomial con parámetros n y p. la notación es X~Bin(n,p). X es una variable aleatoria discreta y sus posibles valores son 0,1……n.
  • 7.
  • 8.  Si X ~Bin (n,p), la función de masa de probabilidad de X es:  P(X) = P(X = x) =
  • 9.  Sea X~ Bin(8, 0.4). Determine X Valores de la formula Sustituir formula Resultado 0 n=8 p=0.4 X=0 (8!/0!(8-0)!)(0.40)(1-0.4) 8-0 0.01679616 1 n=8 p=0.4 X=1 (8!/1!(8-1)!)(0.41)(1-0.4) 8-1 0.08957952 2 n=8 p=0.4 X=2 (8!/2!(8-2)!)(0.42)(1-0.4) 8-2 0.20901888 3 n=8 p=0.4 X=3 (8!/3!(8-3)!)(0.43)(1-0.4) 8-3 0.27869184 4 n=8 p=0.4 X=4 (8!/4!(8-4)!)(0.44)(1-0.4) 8-4 0.2322432 5 n=8 p=0.4 X=5 (8!/5!(8-5)!)(0.45)(1-0.4) 8-5 0.12386304 6 n=8 p=0.4 X=6 (8!/6!(8-6)!)(0.46)(1-0.4) 8-6 0.04128768 7 n=8 p=0.4 X=7 (8!/7!(8-7)!)(0.47)(1-0.4) 8-7 0.0688128 8 n=8 p=0.4 X=8 (8!/8!(8-8)!)(0.48)(1-0.4) 8-8 0.00065536
  • 10.  Se toma una muestra de cinco elementos de una población grande, en la cual 10% de los elementos esta defectuosa  Sea X~ Bin(5, 0.1). Determine X Valores de la formula Sustituir formula Resultado 0 n=5 p=0.1X=0 (5!/0!(5-0)!)(0.10)(1-0.1) 5-0 0.59049 1 n=5 p=0.1X=1 (5!/1!(5-1)!)(0.11)(1-0.1) 5-1 0.32805 2 n=5 p=0.1X=2 (5!/2!(5-2)!)(0.12)(1-0.1) 5-2 0.0729 3 n=5 p=0.1X=3 (5!/3!(5-3)!)(0.13)(1-0.1) 5-3 0.0081 4 n=5 p=0.1X=4 (5!/4!(5-4)!)(0.14)(1-0.1) 5-4 0.00045 5 n=5 p=0.1X=5 (5!/5!(5-5)!)(0.15)(1-0.1) 5-5 0.00001
  • 11.  Se lanza una moneda 10 veces y la probabilidad de obtener cara es de .5  Sea X~ Bin(10, 0.5). Determine X Valores de la formula Sustituir formula Resultado 0 n=10 p=0.5 X=0 (10!/0!(10-0)!)(0.50)(1-0.5) 10-0 0.000976562 1 n=10 p=0.5 X=1 (10!/1!(10-1)!)(0.51)(1-0.5) 10-1 0.009765625 2 n=10 p=0.5 X=2 (10!/2!(10-2)!)(0.52)(1-0.5) 10-2 0.043945312 3 n=10 p=0.5 X=3 (10!/3!(10-3)!)(0.53)(1-0.5) 10-3 0.1171875 4 n=10 p=0.5 X=4 (10!/4!(10-4)!)(0.54)(1-0.5) 10-4 0.205078125 5 n=10 p=0.5 X=5 (10!/5!(10-5)!)(0.55)(1-0.5) 10-5 0.24609375 6 n=10 p=0.5 X=6 (10!/6!(10-6)!)(0.56)(1-0.5) 10-6 0.205078125 7 n=10 p=0.5 X=7 (10!/7!(10-7)!)(0.57)(1-0.5) 10-7 0.1171875 8 n=10 p=0.5 X=8 (10!/8!(10-8)!)(0.58)(1-0.5) 10-8 0.043945312 9 n=10 p=0.5 X=9 (10!/9!(10-9)!)(0.59)(1-0.5) 10- 0.009765625 10 n=10 p=0.5 X=10 (10!/10!(10-10)!)(0.510)(1-0.5) 10- 0.000976562 10
  • 12. La distribución de poisson se utiliza con frecuencia en el trabajo científico. Una manera de considerarla es como una aproximación de la distribución binomial cuando n es grande y p es pequeño. Esto se muestra con un ejemplo: Una masa contiene 10 000 átomos de una sustancia radiactiva. La probabilidad de que cierto átomo decaiga en un periodo de un minuto es 0.0002. Sea X el número de átomos que decae en un minuto. Se puede considerar a cada átomo como un ensayo de bernoulli, en lo que el éxito ocurre si el átomo decae. Por tanto, X es el numero de éxitos en 10 000 ensayos de bernoulli independientes, cada uno con probabilidad de éxito de 0.0002, de tal forma que la distribución de X es Bin (10 000, 0.0002). La media de X es µx =(10 000)(0.0002) = 2. Otra masa contiene 5 000 átomos y cada uno de estos tiene probabilidad de 0.0004 de decaer en un intervalo de un minuto. Se Y el numero de átomos de esta masa que decae en un minuto. Por lo tanto Y ~ Bin(5 000, 0.0004) y µy = (5 000)(0.0004)=2.
  • 13. En cada uno de estos casos, el número de ensayos n y la probabilidad de éxito p son diferentes, pero el número promedio de éxitos, que es igual al producto np, es el mismo. Ahora suponga que se quiere calcular la probabilidad de que solo tres átomos decaigan en un minuto para cada uno de estas masas. Mediante la función de masa de probabilidad binomial, se calcula de la siguiente manera:
  • 14. Esta probabilidades son casi iguales entre sí. Aunque a partir de la fórmula de la función de masa de probabilidad binomial esto no es obvio, cuando n es grande y p es pequeño la función de masa depende por completo de la media np, y muy pocos de los valores específicos de n y p. por consiguiente, se puede aproximar la función de masa binomial con una cantidad que dependa solo del producto np. Específicamente, si n es grande y p es pequeña, y λ =np, se puede demostrar mediante métodos avanzados que para toda las X.
  • 15. Esto conduce a la definición de una nueva función de probabilidad, denominada función de masa de probabilidad de poisson, que se define mediante Siempre y cuando X sea un numero entero y no negativo
  • 16.  Suponga que 0.03% de los contenedores plásticos producidos en cierto proceso tiene pequeños agujeros que los dejan inservibles. X representa el numero de contenedores en una muestra aleatoria de 10 000 que tiene estos defectos determine P(X = 1), P(X = 2), P(X = 3), P(X = 4) y P(X = 5) λ =np =(10 0008)(0.03%) λ=3 P(X = x) Sustitución de la Resultado formula P(X = 1) e-3 (31/1!) 0.149361205 P(X = 2) e-3 (32/2!) 0.224041807 P(X = 3) e-3 (33/3!) o.224041807 P(X = 4) e-3 (34/4!) 0.168031355 P(X = 5) e-3 (35/5!) 0.100818813
  • 17.  Si X ~Poisson (5), calcule: P(X = 1), P(X = 2), P(X = 3), P(X = 4) y P(X = 5) λ P(X = x) Sustitución de la formula Resultado P(X = 1) e-5 (51/1!) 0.033689735 P(X = 2) e-5 (52/2!) 0.084224337 P(X = 3) e-5 (53/3!) 0.140373895 P(X = 4) e-5 (54/4!) 0.175467369 P(X = 5) e-5 (55/5!) 0.175467369
  • 18. Una distribución normal de media μ y desviación típica σ se designa por N (μ, σ). Su gráfica es la campana de Gauss:  El área del recinto determinado por la función y el eje de abscisas es igual a la unidad.  Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja un área igual a 0.5 a la izquierda y otra igual a 0.5 a la derecha.  La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva.  Distribución normal estándar  N (0, 1)  La distribución normal estándar, o tipificada o reducida, es aquella que tiene por media el valor cero, μ =0, y por desviación típica la unidad, σ =1.  La probabilidad de la variable X dependerá del área del recinto sombreado en la figura. Y para calcularla utilizaremos una tabla.
  • 19.  Tipificación de la variable  Para poder utilizar la tabla tenemos que transformar la variable X que sigue una distribución N (μ, σ) en otra variable Z que siga una distribución N (0, 1). Cálculo de probabilidades en distribuciones normales  La tabla nos da las probabilidades de P (z ≤ k), siendo z la variable tipificada.  Estas probabilidades nos dan la función de distribución Φ (k).  Φ (k) = P (z ≤ k)
  • 20.  Determine el área bajo la curva normal a) Ala derecha de z= -0.85. b) Entre z = 0.40 y z = 1.30. c) Entre z =0.30 y z = 0.90. d) Desde z = - 1.50 hasta z =-0.45 Estos resultados se obtuvieron con las tablas anexas al final de los problemas a) 1 – 0.1977 = 0.8023 b) 0.9032 – 0.6554 = 0.2478 c) 0.8159 – 0.3821 = 0.4338 d) 0.0668 + (1 – 0.3264) = 0.7404
  • 21. Las puntuaciones de una prueba estandarizada se distribuyen normalmente con media de 480 y desviación estándar de 90. a) ¿Cual es la proposición de puntuaciones mayores a 700? b) ¿Cual es el 25º? ¿Percentil de las puntuaciones? Si la puntuación de alguien es de 600. ¿En que percentil se encuentra? c) ¿Qué proporción de las puntuaciones se encuentra entre 420 y 520? µ = 480 σ = 90 a) Z = (700-480)/90 = 2.44 el área a la derecha de Z es 0.0073 b) la puntuación de z en el 25 º percentil -0.67 El 25 º percentil es entonces 480 - 0.67 (90) = 419.7 c) z = (600-480)/90 = 1.33 el área a la derecha de z es 0.9082 Por lo que una puntuación de 600 esta en el percentil 91 d) z = (420 - 480)/90 = - 0.67 Z = (520 – 480)/90 = 0.44  El área entre z = - 0.67 y z = 0.44 es 0.6700 – 0.2514 = 0.4186
  • 22. 3- La resistencia de una aleación de aluminio se distribuye normalmente con media de 10 giga pascales (Gpa) desviación estándar de 1.4 Gpa. a) ¿Cuál es la probabilidad de que una muestra de esta aleación tenga resistencia mayor a 12 Gpa? b) Determine el primer cuartil de la resistencia de esta aleación. c)Determine el 95º. Percentil de la resistencia de esta aleación. RESULTADOS µ = 10 σ = 1.4 a) z = (12 -10)/1.4 = 1.43 el área ala derecha de z = 1.43 es 1 – 0.9236 = 0.0764 b) la puntuación de z en el 25 º percentil es -0.67 El 25 º percentil es entonces 10 - 0.67 (1.4) = 9.062 Gpa. c) la puntuación de z en el 95 º percentil es 1.645 El 25 º percentil es entonces 10 + 1.645(1.4) = 12.303 Gpa.
  • 23. 4- La penicilina es producida por el hongo penicillium, que crece en un caldo, cuyo contenido de azúcar debe controlarse con cuidado. La concentración optima e azúcar es de 4.9 mg/mL. Si la concentración excede los 6 mg/mL, el hongo muere y el proceso debe suspenderse todo el día. a) ¿Si la concentración de azúcar en tandas de caldo se distribuye normalmente con media 4.9 mg/mL y desviación estándar 0.6 mg/mL en que proporción de días se suspenderá el proceso? b)El distribuidor ofrece vender caldo con una concentración de azúcar que se distribuye normalmente con medida de 5.2 mg/mL y desviación estándar de 0.4 mg/mL ¿este caldo surtirá efectos con menos días de producción perdida? RESULTADOS a) (6 – 4.9)/0.6 =1.83 1 – 0.9664 = 0.0336 b) Z = (6 – 5.2)/0.4 = 2.00 1 – 0.9772 = 0.0228  Con este caldo el proceso se suspendería el 2.28% de los días
  • 24. 5- El volumen de las llantas llenadas por cierta maquina se distribuye con media de 12.05 onzas y desviación estándar de 0.03 onzas. a)¿Qué proporción de latas contiene menos de 12 onzas? b) La medida del proceso se puede ajustar utilizando calibración. ¿En que valor debe fijarse la media para que el 99% de las latas contenga 12 onzas o mas? c) Si la media del procesos sigue siendo de 12.05 onzas. ¿En que valor debe fijarse la media para que el 99% de las latas contenga 12 onzas o mas? RESULTADOS a) (12 – 12.05)/0.03 = -1.67 la proporción es 0.0475 b)Z= -2.33 entonces -2.33=(12 - µ)/0.03 despejando µ = 12 .07 onzas c)– 2.33 = (12-12.05)/ σ despejando σ = 0.0215 onzas
  • 25.  La distribución gamma se puede caracterizar del modo siguiente: si se está interesado en la ocurrencia de un evento generado por un proceso de Poisson de media lambda, la variable que mide el tiempo transcurrido hasta obtener n ocurrencias del evento sigue una distribución gamma con parámetros a= n lambda(escala) y p=n (forma). Se denota  Gamma(a,p).   Por ejemplo, la distribución gamma aparece cuando se realiza el estudio de la duración de elementos físicos (tiempo de vida).  Esta distribución presenta como propiedad interesante la “falta de memoria”. Por esta razón, es muy utilizada en las teorías de la fiabilidad, mantenimiento y fenómenos de espera (por ejemplo en una consulta médica “tiempo que transcurre hasta la llegada del segundo paciente”).
  • 26. . El número de pacientes que llegan a la consulta de un médico sigue una distribución de Poisson de media 3 pacientes por hora. Calcular la probabilidad de que transcurra menos de una hora hasta la llegada del segundo paciente. Debe tenerse en cuenta que la variable aleatoria “tiempo que transcurre hasta la llegada del segundo paciente” sigue una distribución Gamma (6, 2). Solución: Cálculo de probabilidades. Distribuciones continuas Gamma (a p) Cola Izquierda Pr[X<=k] 0,9826 a : Escala 60000 Cola Derecha Pr[X>=k] 0,0174 Media 0,3333 p : Forma 20000 Varianza 0,0556 Punto X Moda 0,1667 10000 La probabilidad de que transcurra menos de una hora hasta que llegue el segundo paciente es 0,98.
  • 27.  Suponiendo que el tiempo de supervivencia, en años, de pacientes que son sometidos a una cierta intervención quirúrgica en un hospital sigue una distribución Gamma con parámetros a=0,81 y p=7,81, calcúlese: 1. El tiempo medio de supervivencia. 2. Los años a partir de los cuales la probabilidad de supervivencia es menor que 0,1 Cálculo de probabilidades. Distribuciones continuas Cola Izquierda Pr [X<=k] 0,9000 Cola Derecha Pr [X>=k] 0,1000 Punto X 14,2429 Media 9,6420 Varianza 11,9037 Gamma (a,p) Moda 8,4074 a : Escala 0,8100 El tiempo medio de supervivencia es de, aproximadamente, 10 años p : Forma 7,8100
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  • 31. •Un fabricante de focos afirma que su producto durará un promedio de 500 horas de trabajo. Para conservar este promedio esta persona verifica 25 focos cada mes. Si el valor y calculado cae entre –t 0.05 y t 0.05, él se encuentra satisfecho con esta afirmación. ¿Qué conclusión deberá él sacar de una muestra de 25 focos cuya duración fue?:
  • 32. Aquí se encuentran las muestras que se tomaron para resolver el problema.
  • 33. Solución: Para poder resolver el problema lo que se tendrá que hacer será lo siguiente se aplicara una formula la cual tendremos que desarrollar con los datos con los que contamos. Tendremos que sustituir los datos t= x -μ SI n α = 1- Nc = 10% v = n-1 = 24 t = 2.22 Procedimiento: se demostrara la forma en que se sustituirán los datos.  VALOR DE LOS DATOS.. APLICACION DE LA FORMULA  µ=500 h t=505.36-500 t = 2.22  n=25 12.07 25  Nc=90% v = 25 -1 = 24  X=505.36 α = 1- 90% = 10%  S=12.07 
  • 34. En probabilidad y estadística, la distribución t (de Student) es una distribución de probabilidad que surge del problema de estimar la media de una población normalmente distribuida cuando el tamaño de la muestra es pequeño.  Aparece de manera natural al realizar la prueba t de Student para la determinación de las diferencias entre dos medias muéstrales y para la construcción del intervalo de confianza para la diferencia entre las medias de dos poblaciones cuando se desconoce la desviación típica de una población y ésta debe ser estimada a partir de los datos de una muestra.  La distribución t de Student es la distribución de probabilidad del cociente Donde Z tiene una distribución normal de media nula y varianza 1 V tiene una distribución ji-cuadrado con grados de libertad Z y V son independientes Si μ es una constante no nula, el cociente es una variable aleatoria que sigue la distribución t de Student no central con parámetro de no-centralidad
  • 35. Supongamos que X1,..., Xn son variables aleatorias independientes distribuidas normalmente, con media μ y varianza σ2. Sea La media muestral. Entonces sigue Sin embargo, dado que la una distribución normal de media 0 y desviación estándar no siempre varianza 1. es conocida de antemano, Gosset estudió un cociente relacionado,
  • 36. 1. Sea T ~ t(4,0.5) a) Determinar 𝜇 𝑇 4 𝜇𝑡 = =8 0.5 b) Determinar 𝜎 𝑇 4 2 𝜎𝑇 = =4 0.5 c) Determinar P(T≤ 1) 4−1 0.5 1 𝑗 P(T< 1) = 1 − 𝑗 =0 𝑒 − 0.5 1 𝑗! (0.5)(1) 0 (0.5)(1) 1 (0.5)(1) 2 0.5 1 3 = 1- e –(0.5)(1) - e –(0.5)(1) - e –(0.5)(1) - e (0.5)(1) 0! 1! 2! 3! =1- 0.60653 -0.30327 -0.075816 -0.012636 =0.000175 d) Determinar P(T≥ 4) 4−1 0.5 3 𝑗 P(T< 1) = 1 − 𝑗 =0 𝑒 − 0.5 3 𝑗! (0.5)(3) 0 (0.5)(3) 1 (0.5)(3) 2 0.5 3 3 = e –(0.5)(3) - e –(0.5)(3) - e –(0.5)(3) - e (0.5)(3) 0! 1! 2! 3! =0.22313 + 0.33470+0.25102 +0.12551 =0.9344
  • 37. 1. Sea T ~ Weibull(0.5,3) a) Determinar 𝜇 𝑇 1 2 𝜇 𝑇 = 2! = = 0.6667 3 3 b) Determinar 𝜎 𝑇 12 1 𝜎𝑇 = ( ) 4! − (2!)2 = ( ) 24 − 4 = 1.4907 3 9 c) Determinar P(T> 5) 0.5 −150.5 P (T>5) =1-P(T≤1) = 1 – e- (3)(1) = 1 − 𝑒 = 0.0208
  • 38. 1. En el articulo “Parameter Estimation with Only One Complete Failure Observation”se modela la duración en horas, de cierto tipo de cojinete con la distribución de Weibull con parámetros 𝛼 = 2.25 𝑦 𝛽 = 4.474𝑋10−4 a) Determine la probabilidad de que un cojinete dure mas de 1000 horas 0.0004474 1000 2.25 𝑃 𝑇 > 1000 = 1 − 𝑃 𝑡 ≤ 1000 = 1 − 1 − 𝑒 − = 0.8490 b) Determine la probabilidad de que un cojinete dure menos de 2000 horas 0.0004474 2000 2.25 P(T<2000)= P(T≤ 2000) = 1 − 𝑒 ) = 0.5410 c) La función de riesgo se definio en el ejercicio 4 ¿Cuál es el riesgo en T=2000 horas? h(t) =𝛼𝛽 𝛼 𝑡 𝛼−1 = 2.25 0.00044742.25 20002.25−1 = 8.761𝑋10−4
  • 39. 1. La duración de un ventilador, en horas , que se usa en un sistema computacional tiene una distribución de Weibull con 𝛼 = 1.5 𝑦 𝛽 = 0.0001 a) ¿Cuáles la probabilidad de que un ventilador dure mas de 10 000 horas? (0.0001)(10 000) 1.5 (0.0001)(10 000) 1.5 P(T>10 000 ) =1 –(1-𝑒 − )= 𝑒 − =0.3679 b) ¿Cuál es la probabilidad de que un ventilador dure menos de 5000 horas? 0.0001 5000 1.5 P(t<5000) =P(T≤ 5000) = 1 − 𝑒 = 0.2978
  • 40. 5. Un sistema consiste de dos componentes conectados en serie. El sistema fallara cuando alguno de los componentes falle. Sea T el momento en el que el sistema falla. Sean X1 y X2 las duraciones de los dos componentes. Suponga que X1 y X2 son independientes y que cada uno sigue una distribución Weibull con 𝛼 = 2 𝑦 𝛽 = 0.2 a) Determine P(𝑋1 > 5) 0.2 5 2 P(𝑋1 > 5) = 1 − 𝑝 𝑋1 ≤ 5 = 1 − (1 − 𝑒 − = 𝑒 −1 = 0.1353 b) Determine P(T≤5) P(T≤ 5) = 1 − 𝑃(𝑇 > 5) = 1 − 𝑒 −2 =0.8647 c) T Tiene una distribución de Weibull= si es Asi ¿Cuáles son sus parametros? Si, T~ Weibull (2, 0.08) = 𝑊𝑒𝑖𝑏𝑢𝑙𝑙 (2, 0.2828)