Questão FC623972
Qual o valor do desvio padrão da variável aleatória X?
Variáveis Aleatórias
CESGRANRIO · 2022
Seja X uma variável aleatória absolutamente contínua com função de distribuição acumulada dada por
\(F_x(x) = \begin{cases} 0 , x < - 1 \\ \large{2 + 3x - x^3 \over 4} , -1 \le x \le 1 \\ 1, x > 1 \end{cases}\)
Qual o valor do desvio padrão da variável aleatória X?
\(\large {1 \over 3}\)
\(\large {2 \over 5}\)
\(\large {\sqrt{5} \over 5}\)
\(\large {\sqrt{15} \over 4}\)
\(\large {\sqrt{39} \over 15}\)
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A partir da função acumulada, obtenha a função densidade por derivação: \(f(x)=F'_X(x)=\dfrac{3-3x^2}{4}\) para \(-1\le x\le1\).
O cálculo da esperança usa \(E(X)=\int_{-1}^{1} x f(x)\,dx\). Como a integranda é função ímpar em um intervalo simétrico, temos \(\;E(X)=0\;\) por simetria.
Para \(E(X^2)\): \(E(X^2)=\int_{-1}^{1} x^2 f(x)\,dx=\dfrac{1}{4}\int_{-1}^{1}(3x^2-3x^4)\,dx\). Calculando, obtemos \(E(X^2)=\dfrac{1}{5}.\)
A variância é \(Var(X)=E(X^2)-E(X)^2=\tfrac{1}{5}-0=\tfrac{1}{5}\). Assim o desvio padrão é \(\sqrt{Var(X)}=\sqrt{\tfrac{1}{5}}=\dfrac{\sqrt{5}}{5}\).
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