Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda SysteMachine » 17/08/2023, 09:44

Buongiorno a tutti ragazzi, sono un nuovo iscritto :D
Mi manca solo questo esame e mi sono finalmente laureato in informatica, ma statistica è davvero una materia ostica!

Ho dei dubbi riguardo al seguente esercizio, e vorrei degli input anche per capire se ho ragionato bene.
L'esercizio recita:

Si lancia un dado a 4 facce, dove la probabilità che il risultato sia 1 o 2 o 3 è
uguale a p.
a) (4 punti) Sia X la v.a. che fornisce il risultato del lancio. Quanto valgono E(X) e V (X)?
b) (5 punti) Sia data un’urna vuota inizialmente. Lancio 3 volte il dado immettendo ogni volta nell’urna una pallina bianca se il risultato del lancio è 1 o 2 o 3 e una pallina nera se 4. (Suggerimento: usare la binomiale di
parametri 3, p). Dopo estraggo una pallina dall’urna. Qual è la probabilità che sia bianca?
c) (4 punti) Nelle stesse ipotesi di b), supponiamo di estrarre 1 bianca e 1 nera dall’urna. Qual è la probabilità che la pallina rimasta sia nera?

Per il punto a) ho fatto questo:
Sapendo che P(1), P(2) e P(3) valgono p, allora P(4) vale 1-3p. Dunque ho applicato la definizione di media.
$\E(X) = sum_{k=1}^N k*x$

Per la varianza sorge il primo problema, cioè ho posto
$\V(X) = E(X^2) - E(X)^2$
ma non so come calcolare effettivamente $\E(X^2)$ dato che non posso usare la tattica $\E(X^2) = V(X) + E(X)^2$ e non so se possa effettivamente usare la formula della media, ma con i valori k al quadrato per $\E(X^2)$.

Il punto b) è molto facile per me, col suggerimento della binomiale ho posto 3 casi
1. 1 pallina bianca
2. 2 palline bianche
3. 3 palline bianche
e poi mi basta fare la probabilità totale

Il punto c) invece credo di non averlo capito. Nel senso, la logica mi suggerisce che l'unico caso possibile in cui rimanga una pallina nera è il caso in cui vengano estratte 2 nere e 1 bianca, ma non riesco a capire come impostare eventuali probabilità condizionate.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda ghira » 17/08/2023, 10:36

SysteMachine ha scritto:Si lancia un dado a 4 facce, dove la probabilità che il risultato sia 1 o 2 o 3 è
uguale a p.

Sapendo che P(1), P(2) e P(3) valgono p, allora P(4) vale 1-3p


E non $1-p$? La mia prima reazione era $P(1\text{ o }2\text{ o }3)=p$ ma magari ho capito male il testo.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda ghira » 17/08/2023, 10:39

SysteMachine ha scritto:Il punto b) è molto facile per me, col suggerimento della binomiale ho posto 3 casi
1. 1 pallina bianca
2. 2 palline bianche
3. 3 palline bianche

4 casi, no? Ma ok il caso 0 palline bianche lo puoi escludere.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda SysteMachine » 17/08/2023, 10:41

Io ho fatto questo ragionamento, magari è sbagliato:
$P(1) + P(2) + P(3) + P(4) = 1$
$P(1) + P(2) + P(3) = 3p$
$P(4) = 1 - P(1) + P(2) + P(3)$
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda SysteMachine » 17/08/2023, 10:42

Il caso 0 palline mi sembrava inutile visto che a me serve la probabilità di estrarre 1 pallina bianca, se ho 0 palline bianche allora sto sommando un 0 alla probabilità totale, quindi posso evitare.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda ghira » 17/08/2023, 10:42

SysteMachine ha scritto:Il punto c) invece credo di non averlo capito. Nel senso, la logica mi suggerisce che l'unico caso possibile in cui rimanga una pallina nera è il caso in cui vengano estratte 2 nere e 1 bianca

E in quali altri casi puoi estrarre una bianca e una nera?
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda SysteMachine » 17/08/2023, 10:47

ghira ha scritto:
SysteMachine ha scritto:Il punto c) invece credo di non averlo capito. Nel senso, la logica mi suggerisce che l'unico caso possibile in cui rimanga una pallina nera è il caso in cui vengano estratte 2 nere e 1 bianca

E in quali altri casi puoi estrarre una bianca e una nera?


Mi stai dicendo che devo considerare anche l'evenienza in cui la pallina rimasta sia bianca? Quindi devo unire la probabilità che la pallina rimasta sia bianca con quella nera? Io avevo dato per scontato che dovessimo considerare la probabilità che la pallina rimasta fosse nera, rimanendo dunque in 1 solo caso.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda ghira » 17/08/2023, 11:48

SysteMachine ha scritto:Mi stai dicendo che devo considerare anche l'evenienza in cui la pallina rimasta sia bianca? Quindi devo unire la probabilità che la pallina rimasta sia bianca con quella nera? Io avevo dato per scontato che dovessimo considerare la probabilità che la pallina rimasta fosse nera, rimanendo dunque in 1 solo caso.

Hai estratto una bianca e una nera. In quali casi puoi aver fatto questo? In quali di questi casi la pallina rimasta è nera?
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda ghira » 17/08/2023, 11:57

SysteMachine ha scritto: so se possa effettivamente usare la formula della media, ma con i valori k al quadrato per $\E(X^2)$.

Certo che puoi. Quali sono i valori? Con quali probabilità? Fatto.
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Re: Esercizio dado, urna e variabile aleatoria

Messaggioda SysteMachine » 17/08/2023, 12:11

ghira ha scritto:
SysteMachine ha scritto:Mi stai dicendo che devo considerare anche l'evenienza in cui la pallina rimasta sia bianca? Quindi devo unire la probabilità che la pallina rimasta sia bianca con quella nera? Io avevo dato per scontato che dovessimo considerare la probabilità che la pallina rimasta fosse nera, rimanendo dunque in 1 solo caso.

Hai estratto una bianca e una nera. In quali casi puoi aver fatto questo? In quali di questi casi la pallina rimasta è nera?


Quindi qui posso praticamente rifare la probabilità totale? Se mi poni il problema in questi termini allora deduco che $1/2$ sia la probabilità che la pallina rimasta sia bianca o nera, $A$ come probabilità di estrarre 2 bianche 1 nera e $B$ come probabilità di estrarre 1 bianca 2 nere e faccio
$1/2 * A + 1/2 * B $


ghira ha scritto:
SysteMachine ha scritto: so se possa effettivamente usare la formula della media, ma con i valori k al quadrato per $ \E(X^2) $.

Certo che puoi. Quali sono i valori? Con quali probabilità? Fatto.

Apposto, allora questo punto lo considero risolto.
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