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Grado esperado en un esquema de prueba extraño

Un maestro quiere dar una prueba para una clase. Ella le da a los estudiantes 12 problemas para estudiar, 8 de los cuales estarán en la prueba. Los estudiantes pueden elegir 4 preguntas para responder y solo aquellas serán calificadas. Si un alumno memoriza la respuesta a k problemas, ¿cuál es su calificación esperada?

Mi profesor hizo esto para una de nuestras pruebas y me puse curioso. Puedo calcular la calificación esperada para k <4 con una distribución binomial simple, pero no estoy seguro de cómo hacer esto para las otras posibilidades.

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Oli Puntos 89

Para responder a la pregunta, debemos hacer algunas suposiciones. La menos plausible es la de que si el estudiante no ha aprendido de memoria la respuesta, ella recibirá $0$ sobre la cuestión. Vamos a suponer también que las preguntas para que sean memorizados, y las preguntas en el examen, son todos la misma probabilidad de ser elegido, y el independiente.

Si $k\ge 8$, el alumno obtendrá una puntuación perfecta, a la que llamamos $4$. Así que ahora tenemos que lidiar con $0\le k\le 7$. Los argumentos para $k\le 4$ $5\le k\le 7$ son un poco diferentes.

Caso $k\le 4$: Para cualquier $i$$0$$4$, podemos calcular la probabilidad $p_i$ que exactamente $i$ de la memorizado preguntas están en la prueba. Hay $\binom{12}{8}$ igualmente probable de las formas para elegir el $8$ preguntas.

Hay $\binom{k}{i}$ formas de elegir los $i$ memorizado preguntas y para cada una de estas formas hay $\binom{12-k}{8-i}$ formas de elegir el resto de la $8$ a las preguntas de la $12-k$ unmemorized. Así $$p_i=\frac{\binom{k}{i}\binom{12-k}{8-i}}{\binom{12}{8}}.$$ Estamos utilizando la convención de que si $a\lt b$$\binom{a}{b}=0$. Finalmente, el resultado esperado es $\sum_{1}^4 ip_i$.

Casos $5\le k\le 7$: vamos a hacer un caso de ejemplo, decir $k=6$. A continuación,$p_0=p_1=0$. Las probabilidades de $p_2$ $p_3$ se calcula como en el caso de $k\le 4$. Pero $p_4$ es diferente, ya que es posible que el profesor elija más de $4$ preguntas que el estudiante ha aprendido de memoria. La solución es fácil, $p_4=1-p_2-p_3$.

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m0j0 Puntos 181

Aquí están algunas sugerencias.

Memorizar $8$ de la $12$ preguntas se asegurará de que usted ace de la prueba. Peor de los casos no va a ser $4$ en la prueba que hizo memorizar, y $4$ no, en cuyo caso la respuesta $4$ que hizo.

Hay un total de $_{12}C_8 = 495$ pruebas posibles.

Digamos que usted memorizado preguntas $1$ a través de $7$. A continuación, puede obtener una prueba de que tiene al menos cuatro de las preguntas que usted memorizado, o sólo tres (preguntas $8$ a través de $12$ se mostró en el examen). Vamos a contar el número de pruebas que no ace. Sabemos preguntas $8$ a través de $12$ están en allí, así que escoge tres de $1$ a través de $7$ ($_7C_3 = 35$).

Por lo tanto, si usted memorizado $7$ preguntas, $35$ pruebas, el resultado será una $3/4$, e $460$ resultará en una calificación de $4/4$. Luego de su esperado es el grado de

$$G(7) = \frac{35 \cdot 3 + 460 \cdot 4}{495} \approx 3.93.$$

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