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No obtener la respuesta que se da en Feller

Encuentre la probabilidad de que la ecuación $x^2-2ax+b=0$ tiene raíces complejas, si $a,b$ son variables aleatorias que siguen la regla Uniforme $(0,h)$ distribución individual e independiente.

Así que efectivamente tenemos que determinar $P(b>a^2)$ que, en mi caso resulta ser $1-\dfrac{h}{3}$ si $h\leq 1$ y $\dfrac{2}{3\sqrt{h}}$ si $h>1$ .

Sin embargo, las respuestas, como se menciona al final del texto, son $\dfrac{h}{3}$ y $\dfrac{1}{3\sqrt{h}}$ respectivamente. Habría obtenido esas respuestas si hubiera calculado $P(b<a^2)$ lo que claramente no es correcto ya que estamos buscando raíces complejas.

Mi boceto de trabajo:

Queremos $\int_{a}P(b>a^2)\dfrac{1}{h}da$ . Así que para que la probabilidad sea positiva, debemos tener $0<a<\min\{h,\sqrt{h}\}$

Así que nos dividimos en dos casos, uno en el que $h\leq1$ y el otro donde $h>1$ y realizar la integración en cada caso, con sujeción a $0<a<h$ en el primer caso y $0<a<\sqrt{h}$ en el segundo caso.

Por favor, señale cualquier error que pueda encontrar.

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heropup Puntos 29437

Su respuesta es correcta tal y como está explicada y escrita. Completando el cuadrado se obtiene $$0 = x^2 - 2ax + b = x^2 - 2ax + a^2 + (b-a^2) = (x-a)^2 + (b-a^2),$$ y como ningún cuadrado real es negativo, entonces la ecuación no tiene solución si $b-a^2 > 0$ ; es decir, $b > a^2$ . Por lo tanto, la probabilidad deseada es $$\Pr[b > a^2] = 1 - \Pr[b < a^2] = 1 - \int_{u=0}^h \min(u^2,h) \cdot \frac{1}{h^2} \, du.$$ La forma más fácil de ver que el libro no puede ser correcto es elegir $h = 1$ : La integral se convierte inmediatamente en $1/3$ por lo que la probabilidad es $2/3$ . Esto no es coherente con la respuesta dada por el texto.

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Este podría ser otro caso de respuesta de libro de texto en el que el solucionador olvidó el enunciado del problema (y, en este caso, apuntó la desigualdad en la dirección equivocada).

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