PRINCIPAIS DISTRIBUIÇÕES DISCRETAS. 1. Uniforme Discreta: ocorre quando cada um dos k valores poss€veis de uma v.a. discreta X tem mesma probabilidade. f.d.p.: P( X x) 1 k x i ( x1 , x 2 , , x k ), i = 1,2, , k . k k xi E( X ) f.d.a.: 2 xi i 1 Var ( X ) k i 1 k F x P ( X x ) P ( X xi ) xi x E ( X ) 2 n( x ) , k onde n( x ) • o n‚mero de valores xi x . 2. Bernoulli: a distribuiƒ„o de Bernoulli ocorre quando a v.a. discreta X assume apenas dois valores: sucesso (1) ou fracasso (0), com probabilidades p e (1 – p), 0 p 1 , respectivamente: Notação: X ~ Bernoulli( p ) . E( X ) p x 0 1 Total p x 1–p p 1 Var ( X ) p (1 p ) obs: Cada experimento de uma v.a. de Bernoulli • chamado ensaio de Bernoulli. f.d.a.: x<0 0, F ( x ) (1 p ), 0 x 1 , 1, x 1 0 p 1. 3. Binomial: Considere n ensaios de Bernoulli, independentes. Seja X a v.a. que conta o número de sucessos nesses n ensaios. Então X tem distribuição binomial com parâmetros n e p. X : número de sucessos em n ensaios de Bernoulli, independentes. Notação: X ~ binomial( n, p ) . f.d.p.: n P ( X x ) p x (1 p ) n x x E( X ) n p f.d.a.: x 0 , 1, , n e 0 p 1 . Var ( X ) n p (1 p ) F ( x ) P ( X x ) P ( X xi ) xi x 4. Hipergeométrica: Esta distribuição ocorre quando executamos extrações, sem reposi€•o, de uma população finita e verificamos a ocorrência de um dado evento. Seja uma população de tamanho N, tal que m elementos dessa população apresentam uma certa característica e (N – m) não a apresentam. Se selecionamos ao acaso n elementos sem reposição, então a probabilidade de que nessa amostra existam exatamente k elementos com a característica de interesse é: X : número de elementos com a característica na amostra de tamanho n. Notação: X ~ HG ( N , m, n) . f.d.p.: m N m k n k P( X k ) N n E( X ) nm N f.d.a.: F ( x ) P ( X x ) P ( X xi ) Var ( X ) max0, n ( N m ) k min( m, n) . nm m N n 1 N N N 1 xi x obs: Se N é grande, então a distribuição Hipergeométrica pode ser aproximada pela distribuição binomial. 5. Geométrica: Ocorre quando contamos o número de ensaios de Bernoulli, independentes, que resultam em fracasso até a ocorrência do primeiro sucesso, em que P ( sucesso) p . X : número de fracassos até a ocorrência do primeiro sucesso. Notação: X ~ geométrica( p) . f.d.p.: P ( X x ) p (1 p ) x E( X ) (1 p ) p f.d.a.: F ( x ) P ( X x ) 1 P ( X x 1) 1 (1 p ) x 1 Var ( X ) x 0, 1, 2, e 0 p 1 . (1 p) p2 obs: A geométrica pode, ainda, ser definida pela contagem do número de ensaios até o primeiro sucesso, sendo P ( X x ) p (1 p) x 1 , x 1, 2, e 0 p 1 . 6. Binomial Negativa ou Pascal: Se agora estamos interessados em contar o número de falhas até a ocorrência do r-ésimo sucesso, tal que P sucesso p , então a v.a. X tem distribuição binomial negativa com parâmetros r e p, e f.d.p. dada por: X : número de falhas até a ocorrência do r-ésimo sucesso. Notação: X ~ BN ( r , p ) . f.d.p.: r x 1 r p (1 p ) x x 0, 1, 2, , r 1 e 0 p 1 . P ( X x ) r E( X ) r (1 p ) p f.d.a.: F ( x ) P ( X x ) P ( X xi ) . Var ( X ) r (1 p ) p2 xi x Quando r = 1 temos a distribuição geométrica com parâmetro p. obs: Da mesma forma como a geométrica, a distribuição binomial negativa pode ser definida pela contagem do número de ensaios até o r-ésimo sucesso. 7. Poisson: a distribuição de Poisson ocorre quando contamos o número de eventos, de um certo tipo, que ocorrem num intervalo de tempo, superfície ou volume. Notação: X ~ Poisson ( ) . f.d.p.: e x P( X x) x! E( X ) f.d.a.: x 0, 1, 2, e 0 . Var ( X ) F ( x ) P ( X x ) P ( X xi ) xi x obs: A distribuição de Poisson é uma aproximação da distribuição binomial quando n , p 0, com n p constante. PRINCIPAIS DISTRIBUIÇÕES CONTÍNUAS. 1. Uniforme: Seja X uma v.a. continua com distribuição Uniforme no intervalo [ a ; b] , a < b , então sua f.d.p. é dada por: Notação: X ~ U (a , b) . f.d.p.: 1 b a f ( x) 0 E( X ) ab 2 f.d.a.: F ( x) a xb se se x < a ou x > b Var ( X ) (b a) 2 12 xa , se a x b ba 2. Normal: Uma v.a. X tem distribuição normal com parâmetros e 2 , 2 0 e , se sua f.d.p. é dada por: Notação: X ~ N ( , 2 ) . f.d.p.: ( x ) exp 2 2 2 1 f ( x) 2 , x ; e 0 . Var ( X ) 2 E( X ) x f.d.a.: F ( x ) f (u )du . F ( x ) não tem solução algébrica e seus valores devem ser obtidos por intermédio de tabela. obs: Se Z é uma v.a. tal que z ( X ) , então Z tem distribuição Normal Padronizada com média 0 e variância 1, ou seja, Z ~ N (0,1) e sua f.d.p. é dada por: f.d.p.: f (z) 1 2 2 e z 2 , z . 3. Exponencial: Dizemos que uma v.a. X tem distribuição exponencial, ou distribuição dos tempos de vida, com parâmetro , 0, se a sua f.d.p. é: Notação: X ~ exponencial () . f.d.p.: 1 x e f ( x) 0 x0 se se x<0 Var ( X ) 2 E( X ) x f.d.a.: F ( x ) f (u )du 1 e x . 0 obs: Para 1 temos a exponencial padrão com f.d.p. f ( x ) e x , se x 0 . 4. Gama: Uma extensão da distribuição exponencial é dada pela distribuição gama com parâmetros , 0 , e sua f.d.p. é dada por: Notação: X ~ gama(, ) . f.d.p.: 1 x x e f ( x ) ( ) 0 se x0 se x<0 onde ( ) x 1 e x dx é chamada função gama. 0 E( X ) f.d.a.: F ( x ) f (u )du . Var ( X ) 2 x F (x ) não tem solução algébrica. obs: Para 1 temos a distribuição exponencial com parâmetro 1 / . 5. Qui-quadrado: Uma v.a. X tem distribuição qui-quadrado com n graus de liberdade se a sua f.d.p. for: Nota€•o: X ~ 2n . f.d.p.: 1 xn n 2 n 2 f ( x) 2 0 E( X ) n 2 1 x 2 e se se x0 x<0 Var ( X ) 2n obs: A distribuição qui-qaudrado é um caso especial da gama, para n 2 e 1 2 . 6. t–Student: Uma v.a. X tem distribuição t–Student com n graus de liberdade se tiver f.d.p. dada por: Nota€•o: X ~ t n . f.d.p.: n 1 n 1 2 x 2 2 , f ( x) 1 n n n 2 E( X ) 0 Var ( X ) n , n2 x . n 2. obs: Quando o valor de n é grande, a distribuição t-Student aproxima-se da N (0,1) . 7. F de Snedcor: Sejam X 1 ~ 2m e X 2 ~ 2n , independentes. A v.a. W, definida por W X1 m , tem distribuição F de Snedcor com m e n graus de liberdade, com f.d.p: X2 n Notação: Y ~ Fm ,n . f.d.p.: E (W ) m n m 2 m f ( w) m n n 2 2 n n2 Var ( X ) 2 w (m 2 ) mw 1 n 2n 2 ( m n 2) m ( n 2) 2 ( n 4) 2 (m n) 2 , , w 0. n 4.