370 likes | 1.26k Views
Probabilitas dan Statistika BAB 3 harapan matematik. Pembahasan. Rataan Peubah Acak Variansi dan Kovariansi Rataan dan Variansi dari Kombinasi Linear Peubah Acak Teorema Chebyshev. Rataan peubah acak definisi 1.
E N D
Pembahasan • RataanPeubahAcak • VariansidanKovariansi • RataandanVariansidariKombinasi Linear PeubahAcak • TeoremaChebyshev
Rataanpeubahacakdefinisi 1 • Misalkan X suatupeubahacakdengansebaranprobabilitasf(x). Nilairataanataunilaiharapandari X adalah bila X diskrit, dan bila X kontinu.
Contoh 1 • Carilahnilaiharapanbanyaknyakimiawandalampanitia 3 orang yang dipilihsecaraacakdari 4 kimiawandan 3 biolog • Jawab : Misalkan X menyatakanbanyaknyakimiawandalampanitia . Distribusipeluang X adalah… Beberapaperhitungansederhanamenghasilkan f(0) = 1/35, f(1) = 12/35 , f(2) = 18/35 dan f(3) =4/35
Jadi… • Jadi, bilasuatupanitiaberanggota 3 orangdipilihsecaraacakberulang-ulangdari 4 kimiawandan 3 biolog, maka rata-ratanyaakanberanggota 1,7 kimiawan
Teorema 1 • Misalkan X merupakanpeubahacakdengansebaranprobabilitasf(x). Nilairataanataunilaiharapanpeubahacak g(X) adalah jika X diskritdan jika X kontinu.
Contoh 2 • Banyaknyamobil X yang masukkesuatupencucimobilsetiaphariaantara jam 13.00 – 14.00 mempunyaidistribusipeluang : x 4 5 6 7 8 9 P(X=x) 1/12 1/12 ¼ ¼ 1/6 1/6 • Misalkan g(X) = 2X-1 menyatakanupah, dalamribuan rupiah, parakaryawan yang dibayarperusahaandalam jam tersebut. Cariharapanpendapatankaryawanpada jam tersebut.
Jawab : = (7)(1/12) + (9)(1/12) + (11)(1/4) + (13) (1/4) + (15)(1/6) +(17)(1/6) = Rp 12,67
Definisi 2 • Misalkan X dan Y merupakanpeubahacakgabungandengansebaranprobabilitasgabungan f(x,y). Nilairataanataunilaiharapanpeubahacak g(X,Y) adalah jika X dan Y diskrit, dan • Bila X dan Y kontinu.
Contoh 3 • Misalkan X dan Y peubahacakdengandistribusipeluanggabunganpadaTabel 2.6 hal 75. Hitunglahnilaiharapan g(X,Y) = XY = (0) (0) f(0,0) + (0)(1)f(0,1) + (0)(2)f(0,2) + (1)(0) f (1,0) + (1)(1) f(1,1) + (2)(0) f(2,0) = f(1,1) = 3/14
Variansidankovariansidefinisi 3 • Misalkan X merupakansuatupeubahacakdengansebaranprobabilitas f(x) dannilaitengahµ. Ragam x adalah jika x diskrit, dan • Jika X kontinu • Akarkuadratpositifdariragam, disebutsimpanganbaku X.
Contoh4 • Misalkanpeubahacak X menyatakanbanyaknyamobil yang digunakanuntukkeperluandinaskantorpadasetiapharikerja. Distribusipeluanguntukkantor A adalah x 1 2 3 f(x) 0,3 0,4 0,3 Dan untukkantor B adalah x 0 1 2 3 4 f(x) 0,2 0,1 0,3 0,3 0,1 Tunjukkanbahwavariansidistribusipeluangkantor B lebihbesardaripadavariansikantor A
Jawab : • Untukkantor A diperoleh dan = (1-2)2 (0,3)+ (2-2)2 (0,3)+ (3-2)2 (0,3)=0,6
Untukkantor B diperoleh : Dan = (0-2)2 (0,2) + (1-2)2 (0,1) +(2-2)2 (0,3)+(3-2)2 (0,3) + (4-2)2 (0,1) =1,6 Jelas..variansibanyaknyamobil yang digunakanuntuk Keperluandinaslebihbesaruntukkantor B daripada untukkantor A. Rumus yang lebihmudahdiberikanolehteorema Berikut : • Ragampeubahacak X adalah (Teorema 2)
Teorema 3 • MisalkanX merupakansebuahpeubahacakdengansebaranprobabilitas f(x). Ragampeubahacak g(X) adalah jika X diskrit jikaX kontinu.
Definisi 4 • Misalkan X dan Y merupakanpeubahacakdengansebaranprobabilitasgabungan f(x,y). variansidari X dan Y adalah JikaX dan Y diskrit jika X dan Y kontinu
Teorema 4 • Peragamdariduapeubahacak X dan Y dengannilaitengahmasing-masingµXdan µYdiberikanoleh
Rataandanvariansidarikombinasi linear peubahacak • Jikaadanbmerupakankonstanta, maka E(aX+b) = aE(X)+b akibatdariteoremadiatasadalah: • Denganmembuata=0, kitalihatbahwa E(b)=0 • Denganmembuat b=0, kitalihatbahwa E(aX)=aE(X)
Nilaiharapanpenjumlahanatauperbedaandariduaataulebihfungsisuatupeubahacak X adalahpenjumlahanatauperbedaandarinilaiharapanfungsiitu. Dengankata lain E[g(X)±h(X)] = E[g(X)]±E[h(X)] • Nilaiharapandaripenjumlahanatauperbedaanduafungsiataulebihdaripeubahacak X dan Y merupakanpenjumlahanatauperbedaandarinilaiharapanfungsiitu. Dengankata lain E[g(X,Y)±h(X,Y)] = E[g(X,Y)]±E[h(X,Y)]
Akibatdariteoremadiatasadalah • Denganmembuat g(X,Y) = g(X) dan h(X,Y) = h(Y) kitalihatbahwa E[g(X)±h(Y)]=E[g(X)]±E[h(Y)] • Denganmembuat g(X,Y) = X dan h(X,Y) = Y, kitalihatbahwa E(X±Y) = E(X) ± E(Y) • X dan Y adalahduapeubahacakbebas, maka E(XY) = E(X)E(Y)
Jikaadanbmerupakankonstantamaka Akibatdariteorematersebutadalah • Denganmembuata=1 • denganmembuatb=0
Jika X dan Y adalahpeubahacakdengansebaranprobabilitasgabungan f(x,y) maka • Akibatdariteorematersebutadalah • JikaX dan Y adalahpeubahacakbebas, maka • Jika X dan Y merupakanpeubahacakbebas, maka
Teoremachebyshev • Probabilitasbahwasetiappeubahacak X akanmengambilsuatunilaididalamksimpanganbakudarinilaitengahpaling sedikitadalah 1-1/k² P(µ-kσ<X<µ+kσ)≥1-1/k²
contoh • Suatupeubahacak X mempunyairataan µ=8, variasi = 9, sedangkanpeluangdistribusinyatidakdiketahui. Hitunglah a P(-4<X<20), dan b P( 6 ). Jawab: a. P(-4<X<20) = P[8-(4)(3)<X<8+(4)(3)] 15/16 b. P( 6 ) = 1–P( < 6) = 1–P(-6 < X -8 < 6) = 1–P[8-(2)(3)<X< 8+(2)(3)] 1/4