1. Occorre imporre: - + f(x) x =1 - + f(x) x = 0 1 a x + 1 2 ax x + 2 4 a( 4-x ) x =
=a 0 1 x +a 1 2 x x +4a 2 4 x -a 2 4 x x =a [x] 0 1 +a [ x 2 2 ] 1 2 +4a [x] 2 4 -a [ x 2 2 ] 2 4 =
=a+2a- a 2 +8a-8a+2a= 9 2 aa= 2 9

Quindi la distribuzione di probabilità diventa (normalizzata):

  f(x)={ 0 x<0 2 9 0x<1 2 9 x 1x<2 - 2 9 x+ 8 9 2x<4 0 4x
  1. Il grafico della f(x) è:

  1. La funzione di ripartizione F(x) è definita:   F(x)= - x f(t) t 

In questo caso:  F(x) ={ 0 x<0 0 x ( 2 9 ) x 0x<1 F(1)+ 1 x ( 2 9 x ) x 1x<2 F(2)+ 2 x ( - 2 9 x+ 8 9 ) x 2x<4 F(4) 4x ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 F(1)+ [ 1 9 x 2 ] 1 x 1x<2 F(2)+ [ - 1 9 x 2 + 8 9 x ] 2 x 2x<4 F(4) 4x ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 2 9 +[ ( 1 9 x 2 )-( 1 9 ) ] 1x<2 F(2)+[ ( - 1 9 x 2 + 8 9 x )-( - 4 9 + 16 9 ) ] 2x<4 F(4) 4x =

  ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 1 9 x 2 + 1 9 1x<2 F(2)- 1 9 x 2 + 8 9 x- 12 9 2x<4 F(4) 4x ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 1 9 x 2 + 1 9 1x<2 4 9 + 1 9 - 1 9 x 2 + 8 9 x- 12 9 2x<4 F(4) 4x ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 1 9 x 2 + 1 9 1x<2 - 1 9 x 2 + 8 9 x- 7 9 2x<4 F(4) 4x ={ 0 x<0 2 9 x 0x<1 1 9 x 2 + 1 9 1x<2 - 1 9 x 2 + 8 9 x- 7 9 2x<4 1 4x

Di seguito il grafico della funzione di ripartizione.


  1. Calcolo del valore medio:
m= - + xf(x) x = 0 1 ( 2 9 )x x + 1 2 ( 2 9 x )x x + 2 4 ( - 2 9 x+ 8 9 )x x =

= 2 9 0 1 x x + 2 9 1 2 x 2 x - 2 9 2 4 x 2 x + 8 9 2 4 x x = 2 9 [ x 2 2 ] 0 1 + 2 9 [ x 3 3 ] 1 2 - 2 9 [ x 3 3 ] 2 4 + 8 9 [ x 2 2 ] 2 4 =

= 2 9 [ 1 2 ]+ 2 9 [ 8 3 - 1 3 ]- 2 9 [ 64 3 - 8 3 ]+ 8 9 [ 16 2 - 4 2 ]= 1 9 + 14 27 - 112 27 + 48 9 = 3+14-112+144 27 = 49 27

  1. Calcolo della varianza:

σ 2 = - + ( x-m ) 2 f(x) x = 0 1 ( 2 9 ) ( x- 49 27 ) 2 x + 1 2 ( 2 9 x ) ( x- 49 27 ) 2 x + 2 4 ( - 2 9 x+ 8 9 ) ( x- 49 27 ) 2 x =

= 0 1 ( 2 9 )( x 2 + 2401 729 - 98 27 x ) x + 1 2 ( 2 9 x )( x 2 + 2401 729 - 98 27 x ) x + 2 4 ( - 2 9 x+ 8 9 )( x 2 + 2401 729 - 98 27 x ) x =

= 0 1 ( 2 9 x 2 + 4802 6561 - 196 243 x ) x + 1 2 ( 2 9 x 3 + 4802 6561 x- 196 243 x 2 ) x + 2 4 ( - 2 9 x 3 - 4802 6561 x+ 196 243 x 2 + 8 9 x 2 + 19208 6561 - 784 243 x ) x =

= 0 1 ( 2 9 x 2 + 4802 6561 - 196 243 x ) x + 1 2 ( 2 9 x 3 + 4802 6561 x- 196 243 x 2 ) x + 2 4 ( - 2 9 x 3 + 412 243 x 2 - 25970 6561 x+ 19208 6561 ) x =

= [ 2 27 x 3 + 4802 6561 x- 98 243 x 2 ] 0 1 + [ 1 18 x 4 + 2401 6561 x 2 - 196 729 x 3 ] 1 2 + [ - 1 18 x 4 + 412 729 x 3 - 25970 13122 x 2 + 19208 6561 x ] 2 4 =

= 2 27 + 4802 6561 - 98 243 +[ ( 16 18 + 9604 6561 - 1568 729 )-( 1 18 + 2401 6561 - 196 729 ) ]+[ ( - 256 18 + 26368 729 - 415520 13122 + 76832 6561 )-( - 16 18 + 3296 729 - 103880 13122 + 38416 6561 ) ]=
= 486+4802-2646 6561 +[ 11664+19208-28224-729-4802+3528 13122 ]+[ -186624+474624-415520+153664+11664-59328+103880-76832 13122 ]=
= 2642 6561 +[ 645 13122 ]+[ 5528 13122 ]= 5284+645+5528 13122 = 11457 13122 = 1273 1458

  1. Calcolo della probabilità che la variabile aleatoria x sia al massimo x= 2:
p( x2 )=F(2)= 4 9 + 1 9  = 5 9
  1. Calcolo della probabilità che la variabile aleatoria sia compresa fra 3 e 4:
p( 3x4 )=F(4)-F(3)=1-( - 9 9 + 24 9 - 7 9 )=1- -9+24-7 9 =1- 8 9 = 1 9
  1. Calcolo della probabilità che la variabile aleatoria sia almeno x= 3:
p( x3 )=1-p( x<3 )=1-F(3)= 1 9