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Matemática discreta Exemplos
xP(x)221033105510xP(x)221033105510
Etapa 1
Etapa 1.1
Uma variável aleatória discreta xx usa um conjunto de valores separados (como 00, 11, 22 ...). Sua distribuição de probabilidade atribui uma probabilidade P(x)P(x) para cada valor possível xx. Para cada xx, a probabilidade P(x)P(x) está entre 00 e 11, inclusive, e a soma das probabilidades para todos os valores possíveis de xx é igual a 11.
1. Para cada xx, 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1.
2. P(x0)+P(x1)+P(x2)+…+P(xn)=1P(x0)+P(x1)+P(x2)+…+P(xn)=1.
Etapa 1.2
210210 está entre 00 e 11, inclusive, o que corresponde à primeira propriedade da distribuição de probabilidade.
210210 está entre 00 e 11, inclusive
Etapa 1.3
310310 está entre 00 e 11, inclusive, o que corresponde à primeira propriedade da distribuição de probabilidade.
310310 está entre 00 e 11, inclusive
Etapa 1.4
510510 está entre 00 e 11, inclusive, o que corresponde à primeira propriedade da distribuição de probabilidade.
510510 está entre 00 e 11, inclusive
Etapa 1.5
Para cada xx, a probabilidade P(x)P(x) está entre 00 e 11, inclusive, o que corresponde à primeira propriedade da distribuição de probabilidade.
0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 para todos os valores x
Etapa 1.6
Encontre a soma das probabilidades para todos os valores possíveis de xx.
210+310+510210+310+510
Etapa 1.7
A soma das probabilidades de todos os valores possíveis de xx é 210+310+510=1210+310+510=1.
Etapa 1.7.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
2+3+5102+3+510
Etapa 1.7.2
Simplifique a expressão.
Etapa 1.7.2.1
Some 22 e 33.
5+5105+510
Etapa 1.7.2.2
Some 55 e 55.
10101010
Etapa 1.7.2.3
Divida 1010 por 1010.
11
11
11
Etapa 1.8
Para cada xx, a probabilidade de P(x)P(x) está entre 00 e 11, inclusive. Além disso, a soma das probabilidades de todos os xx possíveis é igual a 11, o que significa que a tabela satisfaz as duas propriedades de uma distribuição de probabilidade.
A tabela satisfaz as duas propriedades de uma distribuição de probabilidade:
Propriedade 1: 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 para todos os valores xx
Propriedade 2: 210+310+510=1210+310+510=1
A tabela satisfaz as duas propriedades de uma distribuição de probabilidade:
Propriedade 1: 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 para todos os valores xx
Propriedade 2: 210+310+510=1210+310+510=1
Etapa 2
A média de expectativa de uma distribuição é o valor esperado quando as tentativas da distribuição continuam indefinidamente. Isso é igual a cada valor multiplicado por sua probabilidade discreta.
u=2⋅210+3⋅310+5⋅510u=2⋅210+3⋅310+5⋅510
Etapa 3
Etapa 3.1
Cancele o fator comum de 22.
Etapa 3.1.1
Fatore 22 de 1010.
u=2⋅22(5)+3⋅310+5⋅510u=2⋅22(5)+3⋅310+5⋅510
Etapa 3.1.2
Cancele o fator comum.
u=2⋅22⋅5+3⋅310+5⋅510
Etapa 3.1.3
Reescreva a expressão.
u=25+3⋅310+5⋅510
u=25+3⋅310+5⋅510
Etapa 3.2
Multiplique 3(310).
Etapa 3.2.1
Combine 3 e 310.
u=25+3⋅310+5⋅510
Etapa 3.2.2
Multiplique 3 por 3.
u=25+910+5⋅510
u=25+910+5⋅510
Etapa 3.3
Cancele o fator comum de 5.
Etapa 3.3.1
Fatore 5 de 10.
u=25+910+5⋅55(2)
Etapa 3.3.2
Cancele o fator comum.
u=25+910+5⋅55⋅2
Etapa 3.3.3
Reescreva a expressão.
u=25+910+52
u=25+910+52
u=25+910+52
Etapa 4
Etapa 4.1
Multiplique 25 por 22.
u=25⋅22+910+52
Etapa 4.2
Multiplique 25 por 22.
u=2⋅25⋅2+910+52
Etapa 4.3
Multiplique 52 por 55.
u=2⋅25⋅2+910+52⋅55
Etapa 4.4
Multiplique 52 por 55.
u=2⋅25⋅2+910+5⋅52⋅5
Etapa 4.5
Reordene os fatores de 5⋅2.
u=2⋅22⋅5+910+5⋅52⋅5
Etapa 4.6
Multiplique 2 por 5.
u=2⋅210+910+5⋅52⋅5
Etapa 4.7
Multiplique 2 por 5.
u=2⋅210+910+5⋅510
u=2⋅210+910+5⋅510
Etapa 5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
u=2⋅2+9+5⋅510
Etapa 6
Etapa 6.1
Multiplique 2 por 2.
u=4+9+5⋅510
Etapa 6.2
Multiplique 5 por 5.
u=4+9+2510
u=4+9+2510
Etapa 7
Etapa 7.1
Some 4 e 9.
u=13+2510
Etapa 7.2
Some 13 e 25.
u=3810
Etapa 7.3
Cancele o fator comum de 38 e 10.
Etapa 7.3.1
Fatore 2 de 38.
u=2(19)10
Etapa 7.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 7.3.2.1
Fatore 2 de 10.
u=2⋅192⋅5
Etapa 7.3.2.2
Cancele o fator comum.
u=2⋅192⋅5
Etapa 7.3.2.3
Reescreva a expressão.
u=195
u=195
u=195
u=195
Etapa 8
A variância de uma distribuição é a medida da dispersão e é igual ao quadrado do desvio padrão.
s2=∑(x-u)2⋅(P(x))
Etapa 9
Preencha os valores conhecidos.
(2-(195))2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10
Etapa 10.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.1.1
Para escrever 2 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
(2⋅55-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.2
Combine 2 e 55.
(2⋅55-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
(2⋅5-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.4
Simplifique o numerador.
Etapa 10.1.4.1
Multiplique 2 por 5.
(10-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.4.2
Subtraia 19 de 10.
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.6
Use a regra da multiplicação de potências (ab)n=anbn para distribuir o expoente.
Etapa 10.1.6.1
Aplique a regra do produto a -95.
(-1)2(95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.6.2
Aplique a regra do produto a 95.
(-1)29252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
(-1)29252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.7
Eleve -1 à potência de 2.
19252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.8
Multiplique 9252 por 1.
9252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.9
Combine.
92⋅252⋅10+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.10
Cancele o fator comum de 2 e 10.
Etapa 10.1.10.1
Fatore 2 de 92⋅2.
2⋅9252⋅10+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.10.2.1
Fatore 2 de 52⋅10.
2⋅922(52⋅5)+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
2⋅922(52⋅5)+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.11
Multiplique 52 por 5 somando os expoentes.
Etapa 10.1.11.1
Multiplique 52 por 5.
Etapa 10.1.11.1.1
Eleve 5 à potência de 1.
9252⋅51+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.11.1.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
9252+1+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252+1+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.11.2
Some 2 e 1.
9253+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9253+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.12
Eleve 9 à potência de 2.
8153+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.13
Eleve 5 à potência de 3.
81125+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.14
Para escrever 3 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
81125+(3⋅55-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.15
Combine 3 e 55.
81125+(3⋅55-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.16
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
81125+(3⋅5-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.17
Simplifique o numerador.
Etapa 10.1.17.1
Multiplique 3 por 5.
81125+(15-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.17.2
Subtraia 19 de 15.
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.18
Mova o número negativo para a frente da fração.
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.19
Use a regra da multiplicação de potências (ab)n=anbn para distribuir o expoente.
Etapa 10.1.19.1
Aplique a regra do produto a -45.
81125+(-1)2(45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.19.2
Aplique a regra do produto a 45.
81125+(-1)24252⋅310+(5-(195))2⋅510
81125+(-1)24252⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.20
Eleve -1 à potência de 2.
81125+14252⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.21
Multiplique 4252 por 1.
81125+4252⋅310+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.22
Combine.
81125+42⋅352⋅10+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.23
Eleve 4 à potência de 2.
81125+16⋅352⋅10+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.24
Eleve 5 à potência de 2.
81125+16⋅325⋅10+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.25
Multiplique 16 por 3.
81125+4825⋅10+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.26
Multiplique 25 por 10.
81125+48250+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.27
Cancele o fator comum de 48 e 250.
Etapa 10.1.27.1
Fatore 2 de 48.
81125+2(24)250+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.27.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.27.2.1
Fatore 2 de 250.
81125+2⋅242⋅125+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.27.2.2
Cancele o fator comum.
81125+2⋅242⋅125+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.27.2.3
Reescreva a expressão.
81125+24125+(5-(195))2⋅510
81125+24125+(5-(195))2⋅510
81125+24125+(5-(195))2⋅510
Etapa 10.1.28
Para escrever 5 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
81125+24125+(5⋅55-195)2⋅510
Etapa 10.1.29
Combine 5 e 55.
81125+24125+(5⋅55-195)2⋅510
Etapa 10.1.30
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
81125+24125+(5⋅5-195)2⋅510
Etapa 10.1.31
Simplifique o numerador.
Etapa 10.1.31.1
Multiplique 5 por 5.
81125+24125+(25-195)2⋅510
Etapa 10.1.31.2
Subtraia 19 de 25.
81125+24125+(65)2⋅510
81125+24125+(65)2⋅510
Etapa 10.1.32
Aplique a regra do produto a 65.
81125+24125+6252⋅510
Etapa 10.1.33
Combine.
81125+24125+62⋅552⋅10
Etapa 10.1.34
Cancele o fator comum de 5 e 52.
Etapa 10.1.34.1
Fatore 5 de 62⋅5.
81125+24125+5⋅6252⋅10
Etapa 10.1.34.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.34.2.1
Fatore 5 de 52⋅10.
81125+24125+5⋅625(5⋅10)
Etapa 10.1.34.2.2
Cancele o fator comum.
81125+24125+5⋅625(5⋅10)
Etapa 10.1.34.2.3
Reescreva a expressão.
81125+24125+625⋅10
81125+24125+625⋅10
81125+24125+625⋅10
Etapa 10.1.35
Eleve 6 à potência de 2.
81125+24125+365⋅10
Etapa 10.1.36
Multiplique 5 por 10.
81125+24125+3650
Etapa 10.1.37
Cancele o fator comum de 36 e 50.
Etapa 10.1.37.1
Fatore 2 de 36.
81125+24125+2(18)50
Etapa 10.1.37.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.37.2.1
Fatore 2 de 50.
81125+24125+2⋅182⋅25
Etapa 10.1.37.2.2
Cancele o fator comum.
81125+24125+2⋅182⋅25
Etapa 10.1.37.2.3
Reescreva a expressão.
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
Etapa 10.2
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
81+24125+1825
Etapa 10.2.2
Some 81 e 24.
105125+1825
Etapa 10.2.3
Cancele o fator comum de 105 e 125.
Etapa 10.2.3.1
Fatore 5 de 105.
5(21)125+1825
Etapa 10.2.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.2.3.2.1
Fatore 5 de 125.
5⋅215⋅25+1825
Etapa 10.2.3.2.2
Cancele o fator comum.
5⋅215⋅25+1825
Etapa 10.2.3.2.3
Reescreva a expressão.
2125+1825
2125+1825
2125+1825
Etapa 10.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
21+1825
Etapa 10.2.5
Some 21 e 18.
3925
3925
3925