Probabilidades y Estadística (C) Funciones de probabilidad puntual (pX ) o densidad densidad (fX ), esperanzas, varianzas y funciones generadoras (MX ) de las variables aleatorias más frecuentes I. Distribuciones discretas Distribución Binomial Bi(n, p) µ ¶ n k p (1 − p)n−k pX (k) = k E (X) = np var (X) = np(1 − p), k = 0, 1, . . . , n y 0 < p < 1 MX (t) = [pet + (1 − p)]n Un caso particular de la distribución binomial es cuando n = 1. Esta distribución suele denominarse Bernoulli de parámetro p, Be (p) = Bi (1, p) . Distribución Geométrica Ge(p) si k = 1, 2, . . . y 0 < p < 1 pX (k) = p (1 − p)k−1 1 E (X) = p p et 1−p , MX = var (X) = 2 p 1 − (1 − p) et Distribución Binomial Negativa (o de Pascal) BN (r, p) µ ¶ k−1 r p (1 − p)k−r k = r, r + 1, . . . y 0 < p < 1 pX (k) = r−1 r E (X) = p ¶r µ r(1 − p) p et var (X) = , MX = p2 1 − (1 − p) et La distribución geométrica es un caso particular de la distribución binomial negativa: Ge(p) = BN (1, p). Distribución Poisson P(λ) λk −λ e k! E (X) = λ pX (k) = var (X) = λ, si k = 0, 1, 2, . . . y λ > 0 t −1 MX (t) = eλ(e ) Distribución Hipergeométrica H (N, B, m) N : total poblacional B : cantidad de “buenos” en la población m : cantidad de elementos extraídos (tamaño de la muestra) µ ¶µ ¶ B N −B k m−k µ ¶ si k es entero con max(B + m − N, 0) ≤ k ≤ min (B, m) pX (k) = N m B E (X) = m N B (N − B) (N − m) var (X) = m N N (N − 1) 1 II. Distribuciones continuas Distribución Normal N(μ, σ 2 ) (x−μ)2 1 e− 2σ2 fX (x) = √ σ 2π E (X) = μ con σ > o var (X) = σ 2 MX (t) = e σ 2 t2 +μt 2 Distribución Gamma Γ (α, λ) λα α−1 −λx x e I(0,+∞) (x) Γ (α) α E (X) = λ α var (X) = 2 λ ¶α µ λ MX (t) = I(−∞,λ) (t) λ−t fX (x) = con λ > 0, α > 0 Recordemos que el símbolo Γ (α) representa a la función gamma que se define por Z ∞ Γ (y) = xy−1 e−x dx si y > 0 0 Satisface las siguientes propiedades: Γ (1) = 1 Γ (α) = (α − 1) Γ (α − 1) Γ (n) = (n − 1)! √ Γ (1/2) = π para n = 1, 2, 3, ... La distribución χ2n (chi cuadrado n) es un caso particular de la distribución gamma, χ2n = Γ Distribución Exponencial Exp(λ) fX (x) = λe−λx I(0,+∞) (x) 1 E (X) = λ 1 var (X) = 2 λ λ I MX (t) = (t) λ − t (−∞,λ) ¡n 1 2, 2 con λ > 0 La distribución exponencial es un caso particular de la distribución gamma: Exp(λ) = Γ (1, λ) . Distribución Uniforme U [a, b] 1 (x) I b − a [a,b] a+b E (X) = 2 (b − a)2 var (X) = 12 etb − eta MX (t) = t (b − a) f (x) = 2 ¢ .