Bevezetés az R-be 2.0 - Feladatgyűjtemény

Nevezetes eloszlások

1. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egyetlen ábrán jelenítsünk meg 3 db normális eloszláshoz tartozó sűrűségfüggvényt, melyek paraméterei: \(\mu_1=1\), \(\sigma_1=2\); \(\mu_2=1\), \(\sigma_2=3\); \(\mu_3=2\), \(\sigma_3=1\)

x  <- seq(from = -8, to = 10, by = 0.01)
y1 <- dnorm(x = x, mean = 1, sd = 2)
y2 <- dnorm(x = x, mean = 1, sd = 3)
y3 <- dnorm(x = x, mean = 2, sd = 1)

plot(x = x, y = y1, type = "l", ylim=c(0, 0.5), col="red", lwd=2)
lines(x = x, y = y2, type = "l", col="blue", lwd=2)
lines(x = x, y = y3, type = "l", col="darkgreen", lwd=2)

legend("topright", 
       legend = c(expression(paste(mu[1], "=1, ", sigma[1], "=2    ")),
                  expression(paste(mu[2], "=1, ", sigma[2], "=3    ")),
                  expression(paste(mu[3], "=2, ", sigma[3], "=1    "))), 
       col=c("red", "blue", "darkgreen"), lwd=2)

plot of chunk neveleszlas_suruseg_1

2. feladat. Sűrűségfüggvény.
Mutassuk be a standard normális eloszlás és a t eloszlás kapcsolatát! Egy ábrán jelenítsük meg a standard normális eloszlás sűrűségfüggvényét és az 5, 10, 15, 20 és 25 szabadsági fokú t eloszlás sűrűségfüggvényét!

x  <- seq(from = -3, to = 3, by = 0.01)
y  <- dnorm(x = x, mean = 0, sd = 1)
y1 <- dt(x = x, df = 5)
y2 <- dt(x = x, df = 10)
y3 <- dt(x = x, df = 15)
y4 <- dt(x = x, df = 20)
y5 <- dt(x = x, df = 25)


plot(x = x, y = y, type = "l", col=2, lwd=2)
lines(x = x, y = y1, type = "l", col=3)
lines(x = x, y = y2, type = "l", col=4)
lines(x = x, y = y3, type = "l", col=5)
lines(x = x, y = y4, type = "l", col=6)
lines(x = x, y = y5, type = "l", col=7)

legend("topright", 
       legend =c("stand.norm.", "t df=5", 
                 "t df=10", "t df=15", "t df=20", "t df=25") , 
       col=2:7, lwd=2)

plot of chunk neveleszlas_suruseg_2

3. feladat. Sűrűségfüggvény.
Jelenítsük meg az \(n=50\), \(p=1/3\) paraméterű binomiális eloszlás eloszlását bemutató vonalas ábrát!

y <- dbinom(x = 0:50, size = 50, prob = 1/3)
plot(x = 0:50, y, type = "h")

plot of chunk neveleszlas_suruseg_3

4. feladat. Sűrűségfüggvény.
Jelenítsük meg az \(n=50\), \(p=1/3\) paraméterű binomiális eloszlás eloszlását bemutató vonalas ábrát! Rajzoljuk be rá a közelítő normalis eloszás görbéjét is!

y <- dbinom(x = 0:50, size = 50, prob = 1/3)
plot(x = 0:50, y, type = "h")
x <- seq(0, 50, 0.01)
y <- dnorm(x, mean = 50*1/3, sd=sqrt(50*1/3*2/3))
lines(x, y, col="blue")

plot of chunk neveleszlas_suruseg_4

5. feladat. Sűrűségfüggvény.
Jelenítsük meg a \(\lambda=1/100\) paraméterű Poisson eloszlás eloszlását bemutató vonalas ábrát!

y <- dpois(x = 0:50, lambda = 20)
plot(x = 0:50, y, type = "h")

plot of chunk neveleszlas_suruseg_5

6. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy szabályos pénzérmét 6-szor egymás után feldobunk? Mi a valószínűsége, hogy pontosan 2 fejet kapunk?

dbinom(x = 2, size = 6, prob = 1/2)
[1] 0.234375

7. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy szabályos pénzérmét 6-szor egymás után feldobunk? Mi a valószínűsége, hogy 3-nál kevesebb fejet kapunk?

dbinom(x = 0, size = 6, prob = 1/2) + 
dbinom(x = 1, size = 6, prob = 1/2) + 
dbinom(x = 2, size = 6, prob = 1/2)
[1] 0.34375

8. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy szabályos pénzérmét 6-szor egymás után feldobunk? Mi a valószínűsége, hogy 4-nél több fejet kapunk?

dbinom(x = 5, size = 6, prob = 1/2) + dbinom(x = 6, size = 6, prob = 1/2)
[1] 0.109375

9. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy kollégiumban a diákok 60%-a lány. Mi a valószínűsége, hogy 10 tagú tanulócsoportban pontosan 4 lány van?

dbinom(x = 4, size = 10, prob = 0.6)
[1] 0.1114767

10. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy kollégiumban a diákok 60%-a lány. Mi a valószínűsége, hogy 10 tagú tanulócsoportban pontosan 5, 6 vagy 7 lány van?

dbinom(x = 5, size = 10, prob = 0.6) + 
dbinom(x = 6, size = 10, prob = 0.6) + 
dbinom(x = 7, size = 10, prob = 0.6)
[1] 0.6664716

11. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy kollégiumban a diákok 60%-a lány. Mi a valószínűsége, hogy 10 tagú tanulócsoportban legalább 5 lány van?

dbinom(x = 5, size = 10, prob = 0.6) + 
dbinom(x = 6, size = 10, prob = 0.6) + 
dbinom(x = 7, size = 10, prob = 0.6) +
dbinom(x = 8, size = 10, prob = 0.6) +
dbinom(x = 9, size = 10, prob = 0.6) +
dbinom(x = 10,size = 10, prob = 0.6)
[1] 0.8337614

12. feladat. Sűrűségfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból pontosan 6-ot fog értékesíteni?

dbinom(x = 6, size = 8, prob = 0.73)
[1] 0.3089034

13. feladat. Sűrűségfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból legalább 6-ot fog értékesíteni?

dbinom(x = 6, size = 8, prob = 0.73) +
dbinom(x = 7, size = 8, prob = 0.73) +
dbinom(x = 8, size = 8, prob = 0.73)
[1] 0.6281732

14. feladat. Sűrűségfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból legalább 2-t fog értékesíteni?

1-(dbinom(x = 0, size = 8, prob = 0.73) + dbinom(x = 1, size = 8, prob = 0.73))
[1] 0.9993609

15. feladat. Sűrűségfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból legalább 2-t fog értékesíteni?

1-(dbinom(x = 0, size = 8, prob = 0.73) + dbinom(x = 1, size = 8, prob = 0.73))
[1] 0.9993609

16. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy 10 kérdésből álló tesztben minden kérdésre 4 lehetséges válasz közül kell megjelölni az egyetlen helyest. Mi a valószínűsége, hogy egy olyan diák, aki véletlenszerűen adja meg a válaszokat, pontosan 2 kérdésre válaszol helyesen?

dbinom(x = 2, size = 10, prob = 1/4)
[1] 0.2815676

17. feladat. Sűrűségfüggvény.
Egy 10 kérdésből álló tesztben minden kérdésre 4 lehetséges válasz közül kell megjelölni az egyetlen helyest. Mi a valószínűsége, hogy egy olyan diák, aki véletlenszerűen adja meg a válaszokat, 3-nál kevesebb kérdésre válaszol helyesen?

dbinom(x = 0, size = 10, prob = 1/4) +
dbinom(x = 1, size = 10, prob = 1/4) +
dbinom(x = 2, size = 10, prob = 1/4)
[1] 0.5255928

18. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy szabályos pénzérmét 6-szor egymás után feldobunk? Mi a valószínűsége, hogy 3-nál kevesebb fejet kapunk?

pbinom(q = 2, size = 6, prob = 1/2)
[1] 0.34375

19. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy szabályos pénzérmét 6-szor egymás után feldobunk? Mi a valószínűsége, hogy 4-nél több fejet kapunk?

1-pbinom(q = 4, size = 6, prob = 1/2)
[1] 0.109375
pbinom(q = 4, size = 6, prob = 1/2, lower.tail = F)
[1] 0.109375

20. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy kollégiumban a diákok 60%-a lány. Mi a valószínűsége, hogy 10 tagú tanulócsoportban legalább 5 lány van?

1-pbinom(q = 4, size = 10, prob = 0.6)
[1] 0.8337614
pbinom(q = 4, size = 10, prob = 0.6, lower.tail = F)
[1] 0.8337614

21. feladat. Eloszlásfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból legalább 6-ot fog értékesíteni?

1-pbinom(q = 5, size = 8, prob = 0.73)
[1] 0.6281732
pbinom(q = 5, size = 8, prob = 0.73, lower.tail = F)
[1] 0.6281732

22. feladat. Eloszlásfüggvény.
Tegyük fel, hogy LeBron James a szabaddobások 73%-át értékesíti. Mi a valószínűsége, hogy a következő 8 szabaddobásból legalább 2-t fog értékesíteni?

1-pbinom(q = 1, size = 8, prob = 0.73)
[1] 0.9993609
pbinom(q = 1, size = 8, prob = 0.73, lower.tail = F)
[1] 0.9993609

23. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 10 kérdésből álló tesztben minden kérdésre 4 lehetséges válasz közül kell megjelölni az egyetlen helyest. Mi a valószínűsége, hogy egy olyan diák, aki véletlenszerűen adja meg a válaszokat, 3-nál kevesebb kérdésre válaszol helyesen?

pbinom(q = 2, size = 10, prob = 1/4)
[1] 0.5255928

24. feladat. Eloszlásfüggvény.
A \(Z\) valószínűségi változó legyen standard normális eloszlású! Mennyi a \(P(Z<3)\) valószínűség?

pnorm(q = 3, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.9986501

25. feladat. Eloszlásfüggvény.
A \(Z\) valószínűségi változó legyen standard normális eloszlású! Mennyi a \(P(Z>1)\) valószínűség?

1 - pnorm(q = 1, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.1586553

26. feladat. Eloszlásfüggvény.
A \(Z\) valószínűségi változó legyen standard normális eloszlású! Mennyi a \(P(-2<Z<2)\) valószínűség?

pnorm(q = 2, mean = 0, sd = 1) - pnorm(q = -2, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.9544997

27. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy populációban a testmagasság várható értéke 175 cm, szórása 17 cm! Mi a valószínűsége, hogy egy véletlenszerűen választott személy 190 cm-nél magasabb?

1-pnorm(q = 190, mean = 175, sd = 17)
[1] 0.188793

28. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=1,79\). Határozzuk meg a p értéket, kétoldali ellenhipotézis mellett!

2*(1-pnorm(q = 1.79, mean = 0, sd = 1))
[1] 0.07345391

29. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=1,79\). Határozzuk meg a p értéket, baloldali ellenhipotézis mellett!

pnorm(q = 1.79, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.963273

30. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=1,79\). Határozzuk meg a p értéket, jobboldali ellenhipotézis mellett!

1-pnorm(q = 1.79, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.03672696

31. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=-2,31\). Határozzuk meg a p értéket, kétoldali ellenhipotézis mellett!

2*pnorm(q = -2,31, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.04550026

32. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=-2,31\). Határozzuk meg a p értéket, baloldali ellenhipotézis mellett!

pnorm(q = -2,31, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.02275013

33. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egymintás u-próba végrehajtása során a próbastatisztika értéke \(u=-2,31\). Határozzuk meg a p értéket, jobboldali ellenhipotézis mellett!

1-pnorm(q = -2,31, mean = 0, sd = 1)
[1] 0.9772499

34. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 35 elemű mintán, kétoldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=2,45\). Határozzuk meg a p értéket!

2*(1-pt(q = 2.54, df=34))
[1] 0.01582348

35. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 35 elemű mintán, baloldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=2,45\). Határozzuk meg a p értéket!

pt(q = 2.54, df=34)
[1] 0.9920883

36. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 35 elemű mintán, jobboldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=2,45\). Határozzuk meg a p értéket!

1-pt(q = 2.54, df=34)
[1] 0.007911739

37. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 70 elemű mintán, kétoldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=-1,97\). Határozzuk meg a p értéket!

2*pt(q = -1.97, df=69)
[1] 0.0528533

38. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 70 elemű mintán, baloldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=-1,97\). Határozzuk meg a p értéket!

pt(q = -1.97, df=69)
[1] 0.02642665

39. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 70 elemű mintán, jobboldali ellenhipotézissel végrehajtott t próbában a próbastatisztika értéke \(t=-1,97\). Határozzuk meg a p értéket!

1-pt(q = -1.97, df=69)
[1] 0.9735733

40. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy 50 elemű mintán, jobboldali ellenhipotézissel végrehajtott \(\chi^2\) próbában a próbastatisztika értéke \(\chi^2=110.7\). Határozzuk meg a p értéket!

1-pchisq(q = 110.7, df=49)
[1] 1.136809e-06

41. feladat. Eloszlásfüggvény.
Egy jobboldali ellenhipotézissel végrehajtott F próbában a próbastatisztika értéke \(F=1.78\), a számláló szabadsági fokainak száma 17, a nevezőé 12. Határozzuk meg a p értéket!

1-pf(q = 1.78, df1 = 17, df2 = 12)
[1] 0.1567035

42. feladat. Kvantilis.
Az egymintás u próbát hajtunk végre kétoldali ellenhipotézissel. A szignifikanciaszint \(\alpha=0,05\). Melyek az elfogadási tartomány határai?

qnorm(0.05/2)
[1] -1.959964
qnorm(1-0.05/2)
[1] 1.959964

43. feladat. Kvantilis.
Az egymintás u próbát hajtunk végre baloldali ellenhipotézissel. A szignifikanciaszint \(\alpha=0,05\). Mi lesz az elfogadási tartomány határa?

qnorm(0.05)
[1] -1.644854

44. feladat. Kvantilis.
Az egymintás u próbát hajtunk végre jobboldali ellenhipotézissel. A szignifikanciaszint \(\alpha=0,05\). Mi lesz az elfogadási tartomány határa?

qnorm(1-0.05)
[1] 1.644854

45. feladat. Véletlen számok.
Tegyük fel, hogy a testmagasság normális eloszlású változó 175 cm várható értékkel és 17 cm szórással. Válasszunk 40 véletlen testmagasságot ebből az eloszlásból! Rajzoljunk hisztogramot és simított hisztogramot a mintára!

x <- rnorm(n = 40, mean = 175, sd = 17)
hist(x)

plot of chunk veletlenszamok_1

plot(density(x))

plot of chunk veletlenszamok_1