Distribuição Gama de Probabilidade - Resolução de Questão

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Enunciado: CP�T/2015 � MARINHA

15. Considere que X é uma variável aleatória contínua que tome somente valores

não negativos. Sabe-se que X tem uma distribuição de probabilidade Gama se

sua função densidade de probabilidade for dada por

f(x) =

α

Γ(r)(αx)r−1 e−αx, x > 0

0, caso contrário.

Essa distribuição depende de dois parâmetros, r e α, dos quais se exige r > 0 e

α > 0. A distribuição que é um caso particular muito importante da

Distribuição Gama, e que é obtida quando α =1

2e r =

n

2, onde n é um

número inteiro positivo, é a distribuição:

(A) Exponencial.

(B) Beta.

(C) Qui-quadrado.

(D) F de Snedecor.

(E) Normal Bidimensional.

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Função Densidade de Probabilidade

� X ∼ Exponencial: f(x) = α e−αx, x > 0, α > 0

� X ∼ Beta: f(x) =Γ(α+ β)

Γ(α)Γ(β)xα−1(1− x)β−1, 0 < x < 1;

� X ∼ Qui-quadrado: f(x) =(1/2)n/2

Γ(n2

) xn2−1 e−

x2 , x > 0;

� X ∼ Fυ1,υ2 : f(x) =Γ(υ1+υ2

2

)Γ(υ12

)Γ(υ22

) · (υ1υ2

)υ12

· xυ12−1(

1 + υ1υ2x)υ1+υ2

2

0 < x <∞, υ1, υ2 = 1, 2, 3, . . .

� X ∼ Normal Bidimensional:

f(x, y) =1

2πσ1σ2√

(1− ρ)×

× exp

[(x− µ1σ1

)2

+

(y − µ2σ2

)2

− 2ρ

(x− µ1σ1

)(y − µ2σ2

)]

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Densidade da Distribuição Gama

Considerando X com distribuição gama com parâmetros α e r. Sua densidade é

dada por:

f(x) =α

Γ(r)(αx)r−1 e−αx, x > 0

f(x) =αr

Γ(r)xr−1 e−αx, x > 0

Seja Y uma variável aleatória com distribuição qui-quadrado com parâmetros ngraus de liberdade. Sua densidade é dada por:

f(y) =(1/2)n/2

Γ(n2 )yn/2−1 e−

12y, y > 0

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Dica

Seja X uma variável aleatória com distribuição gama com parâmetros α e r.

f(x) =αr

Γ(r)xr−1 e−αx, x > 0

Considere Y distribuição gama com parâmetros α e r = 1. Sua densidade é:

f(y) =α1

Γ(1)y1−1 e−αy, y > 0

f(y) = α e−αy, y > 0

Conclusão: Se X ∼ Gama(α, 1)⇒ X ∼ Exponencial(α).

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RESUMO

Seja X com distribuição gama com parâmetros α e r.

f(x) =αr

Γ(r)xr−1 e−αx, x > 0

i. para α = 1/2 e r = n/2⇒ X ∼ χ2n (n graus de liberdade);

ii. para α > 0 e r = 1⇒ X ∼ Exponencial α;

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Enunciado: CP�T/2015 � MARINHA

15. Considere que X é uma variável aleatória contínua que tome somente valores

não negativos. Sabe-se que X tem uma distribuição de probabilidade Gama se

sua função densidade de probabilidade for dada por

f(x) =α

Γ(r)(αx)r−1 e−αx, x > 0

0, caso contrário.

Essa distribuição depende de dois parâmetros, r e α, dos quais se exige r > 0 e

α > 0. A distribuição que é um caso particular muito importante da

Distribuição Gama, e que é obtida quando α =1

2e r =

n

2, onde n é um

número inteiro positivo, é a distribuição:

(A) Exponencial.

(B) Beta.

(C) Qui-quadrado.

(D) F de Snedecor.

(E) Normal Bidimencional.

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