Dra. Noeryanti, M.Si

46
Dra. Noeryanti, M.Si DISTRIBUSI PROBABLITAS (SSTS 2305 / 3 sks) 1

description

DISTRIBUSI PROBABLITAS (SSTS 2305 / 3 sks ). Dra. Noeryanti, M.Si. Pengantar: - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Dra. Noeryanti, M.Si

Page 1: Dra. Noeryanti, M.Si

Dra. Noeryanti, M.Si

DISTRIBUSI PROBABLITAS(SSTS 2305 / 3 sks)

1

Page 2: Dra. Noeryanti, M.Si

Pengantar:

Di bidang statistika, bentuk distribusi probabilitas perlu

dipelajari untuk memahami dan menafsirkan implikasi umum dari studi

staistik yang lebih lanjut. Misalnya dalam statistik inferensial yaitu

suatu cara pengambilan kesimpulan tentang populasi yang

didasarkan pada pengambilan sampel random. Inferensinya

bergantung pada bentuk distribusi probabilitas populasi.

Kadang-kadang pencatatan hasil percobaan yang kita peroleh

tidak selalu berasal dari perubah acak yang tunggal. Ada kalanya

diperlukan pencacatan beberapa perubah acak yang terjadi secara

serentak (distribusi probabilitas gabungan). Pokok bahasan disini

memberikan konsep dasar yang berguna untuk mempermudah

perhitungan yang berkaitan dengan distribusi probabilitas.

2

Page 3: Dra. Noeryanti, M.Si

Kompetensi:

Setelah mempelajari materi pokok bahasan disini, mahasiswa

diharapkan:

1. Mampu menggunakan konsep-konsep dasar teori distribusi

probabilitas secara benar.

2. Mampu dan terampil dalam melakukan hitungan-hitungan yang

berkaitan dengan perubah acak, distribusi probabilitas diskrit,

kontinyu, fungsi padat gabungan, distribusi marginal, distribusi

bersyarat, dan bebas statistik.

3. Terampil dalam mengerjakan soal-soal tugas dan latihan.

3

Page 4: Dra. Noeryanti, M.Si

4

Daftar Isi Materi:

• Perubah Acak Diskrit dan Komtinyu

• Distribusi Probabilitas Diskrit

• Distribusi Probabilitas Kontinyu

• Fungsi Padat gabungan

• Distribusi Marginal

• Probabilitas Bersyarat

• Bebas Statistik

Page 5: Dra. Noeryanti, M.Si

3.1. Perubah acak Suatu percobaan statistika yang dilakukan selalu

menghasilkan pengamatan yang berkemungkinan. Sering kali kita

mengkaitkan suatu bilangan sebagai pemberian hasil tersebut.

Sebagai contoh suatu percobaan dengan ruang sampel

yang memberikan secara rinci setiap kemungkinan hasilnya bila ada 3

suku cadang elektronik yang diuji dapat dinyatakan sebagai:

Dimana, B menyatakan barang yang baik dan C menyatakan barang

yang cacat. Jika kita ingin mengetahui berapa banyaknya barang

yang cacat, maka setiap titik dalam ruang sampel dikaitkan dengan

bilangan 0, 1, 2, atau 3. Bilangan ini merupakan besaran acak yang

ditentukan oleh hasil percobaan, dan dapat dipandang sebagai nilai

perubah acak, X, yaitu banyaknya barang yang cacat.

S {BBB,BBC,BCB,CBB,BCC,CBC,CCB,CCC}

5

Page 6: Dra. Noeryanti, M.Si

Definisi (3.1):

Peubah acak adalah suatu fungsi yang mengkaitkan bilangan

riel pada setiap unsur dalam ruang sampel S.

Perubah acak dinyatakan dengan huruf besar, misalnya X, sedangkan

nilainya dinyatakan dengan huruf kecil padanannya, misalnya x.

Pada contoh diatas, Jika X menyatakan banyaknya 2-barang yang cacat,

maka E {CCB,CBC,BCC} E S

Contoh (3.1):

Kembali ke contoh (1.2).

Jika X menyatakan banyaknya pasien yang sembuh, maka

X = {0, 1, 2, 3, 4}

Artinya untuk x=0 menyatakan tidak ada yang sebuh, x=1

menyatakan ada satu pasien yang sembuh, analog yang lainya.6

Page 7: Dra. Noeryanti, M.Si

7

Definisi (3.2):

Jika suatu ruang sampel memuat titik yang berhingga, atau

banyaknya unsur sesuai dengan banyaknya bilangan cacah, maka

ruang sampel tersebut dikatakan ruang sampel diskret.

Ruang sampel untuk contoh 3.1 dikatakan ruang sampel diskret

Definisi (3.3):

Jika suatu ruang sampel memuat titk sampel yang

takberhingga banyaknya, dan banyaknya unsur sesuai dengan

banyaknya titik pada sepotong garis, maka dikatakan ruang sampel

kontinyu.

Ruang sampel yang datanya diukur seluruh kemungkinan berat badan,

tinggi, jarak, temperatur, dan jangka hidup

Page 8: Dra. Noeryanti, M.Si

3.2. Distribusi Probabilitas Diskrit

Suatu perubah acak disebut perubah acak diskrit jika

himpunan kemungkinan hasilnya terhitung. Pada contoh (3.1) nilai X

adalah 0, 1, 2, 3, 4 maka X adalah perubah acak diskrit. Perubah acak

diskrit ini menggambarkan data cacah.

Lebih mudah jika semua probabilitas dari perubah acak X

dinyatakan dalam rumusan, misalnya f(x), g(x), h(x), dst. Kadang

ditulis f(x)=P(X=x). Pasangan (x, f(x)) disebut fungsi probabilitas atau

distribusi probabilitas perubah acak X

Jadi sebuah tabel yang memuat perubah acak diskrit X

beserta nilai fungsi probabilitasnya disebut distribusi probabilitas

diskrit. Dan distribusi kumulatif dari f(x) dinyatakan sebagai F(x)

8

Page 9: Dra. Noeryanti, M.Si

Definisi (3.4):

Misalkan f(x) merupakan fungsi probabilitas, fungsi massa

probabilitas, atau distribusi probabilitas dari perubah acak diskrit X,

maka berlaku:

1.

2.

3.

Distribusi kumulatif F(x) dinyatakan sebagai

0f(x)

1x

f(x) P(X x) f(x)

t x

F(x) P(X x) f(t) ; untuk x

9

Page 10: Dra. Noeryanti, M.Si

Contoh (3.2):

Suatu eksperimen dari pelemparan sebuah mata uang logam

sebanyak 3 kali. Tentukan distribusi probabilitas X yang menyatakan

banyaknya sisi muka yang tampak dari hasil eksperimen tersebut

Jawab:

Hasil eksperien adalah sbb;

dimana M = sisi muka ; B = sisi belakang

Misalnya:

X = perubah acak yang menyatakan banyaknya sisi muka yg muncul

X = { 0, 1, 2, 3}

Untuk x=0, artinya tidak ada sisi muka yg muncul

x=1, artinya ada 1-sisi muka yg muncul

S MMM, MMB, MBM, BMM, BBM, BMB, MBB,BBB n(S) 8

0 18

0 n(x )n(S)

P(X )

1 38

1 n(X )n(S)

P(X ) 10

Page 11: Dra. Noeryanti, M.Si

x=2, artinya ada 1-sisi muka yg muncul

x=3, artinya ada 1-sisi muka yg muncul

Tabel 3.1 Distribusi Probabilitas perubah acak X

2 38

2 n(X )n(S)

P(X )

3 18

3 n(X )n(S)

P(X )

X 0 1 2 3

P(X x) f(x) 18

38

18

38

( ) 0f x 3 31 1

8 8 8 8( ) 1

x

f x ( ) ( )P X x f x

Tabel diatas, memenuhi:

1.

2.

3.

11

Distribusi kumulatif perubah acak X:

1 18 2

78

0 0 1 0 1

2 0 1 2 3 0 1 2 3 1

F( ) f( ) ; F( ) f( ) f( )

F( ) f( ) f( ) f( ) ; F( ) f( ) f( ) f( ) f( )

Page 12: Dra. Noeryanti, M.Si

Contoh (3.3):

Sebuah toko elektronik menjual 15 radio yang diantaranya ada 5 yang

rusak. Jika seoarang calon pembeli melakukan test 3 radio yang dipilih

secara random, tuliskan distribusi peluang dari banyaknya radio yang

rusak dalam sampel tersebut

JawabMisalkan:X = perubah acak yang menyatakan banyaknya radio yg rusak X = {0, 1, 2, 3}

10B, 5R 3 ; x=0,1,2,3

15

Diperoleh:

x=0 ; x=1

n N n

x k xP(X x)

N

k

5 10

0 3 1200

15 455

3

P( )

5 10

1 2 2251

15 455

3

P( )

12

Page 13: Dra. Noeryanti, M.Si

225455

120455

5 10

2 1 1002

15 455

3

P( )

5 10

3 0 103

15 455

3

P( )

x=2 ; x=3

100455

10455

X 0 1 2 3

P(X x) f(x)

Tabel 3.2 Distribusi Probabilitas perubah acak X

( ) 0f x 120 225 100 10455 455 455 455

( ) 1x

f x ( ) ( )P X x f x

Tabel diatas, memenuhi:

1.

2.

3.

13

Distribusi kumulatif perubah acak X:

120 345455 455

445455

0 0 1 0 1

2 0 1 2 3 0 1 2 3 1

F( ) f( ) ; F( ) f( ) f( )

F( ) f( ) f( ) f( ) ; F( ) f( ) f( ) f( ) f( )

Page 14: Dra. Noeryanti, M.Si

3.3. Distribusi Probabilitas Kontinyu

Distribusi probabilitas kontinyu adalah distribusi yang memuat

perubah acak kontinyu. Distribusi probabilitas kontinyu dinyatakan

dalam bentuk rumusan (dan tidak dapat dinyatakan dalam bentuk

tabel) karena perubah acaknya berupa interval (selang). Cara

menghitung fungsi peluang utk berbagai selang dari perubah acak

kontinyu adalah sebagai berikut:

( ) ( )

( )

( )

P a x b P a x b

P a x b

P a x b

Gambar 3.1. Luas daerah yang diarsir = ( ) P a x b0 a b

x

y

Tidak menjadi soal, apakah titik ujung selang diikutsertakan atau tidak.

Lihat gambar 3.1 14

Page 15: Dra. Noeryanti, M.Si

f (x) 0

( ) 1f x dx

b

a

P(a X b) f(x) dx

xF(x) P(X x) f(t) dt

dF(x)P(a x b) F(b) F(a) dan f(x)

dx

Definisi (3.5):

Misalkan f(x) merupakan fungsi probabilitas, dari perubah acak diskrit

X, maka berlaku:

1.

2.

3.

Distribusi kumulatif F(x) dinyatakan sebagai

Akibatnya:

15

Page 16: Dra. Noeryanti, M.Si

Contoh (3.4):

Misalkan galat suatu reaksi dalam derajat celsius (0c) pada

percobaan di laboratorium yang dikontrol merupakan perubah acak X

yang mempunyai fungsi peluang sbb:2

31 2

0

x ;untuk xf(x);untuk x yglain

a). Tunjuan 1f(x)dx

b). Hitung 0 1P( x )

Jawab2 22 3 8 1

3 9 9 911

1x xf(x)dx dx

1 12 3 13 9 9

00

0 1 x xP( x ) dx 16

Page 17: Dra. Noeryanti, M.Si

17

Contoh (3.5):

Carilah distribusi kumulatif dari contoh(3.4) dan kemudian hitung P(0

< X < b)

Jawab:

untuk -1 < X < 2

Jadi:

Diperoleh:

32 3

3 91

9

xx xt t x

F(x) f(t)dt dt

3 19

0 1

1 2

1 2

x

;x

F(x) ; x

; x

2 1 19 9 9

0 1 1 0 P( x ) F( ) F( )

Page 18: Dra. Noeryanti, M.Si

18

3.4. Fungsi Massa Gabungan

Kadang-kadang pencatatan hasil percobaan yang kita peroleh

tidak selalu berasal dari perubah acak yang tunggal. Ada kalanya

diperlukan pencacatan beberapa perubah acak yang terjadi secara

serentak.

Jika X dan Y perubah acak, maka probabilitas terjadinya

secara serentak dari X dan Y dinyatakan sebagai f(x,y) disebut

Distribusi Probabilitas Gabungan, untuk setiap pasangan (x,y) dalam

rentangan X dan Y

Jika X dan Y merupakan dua perubah acak diskret yang

dapat terjadi secara serentak dinyatakan dengan notasi f(x,y), maka

f(x,y) disebut Fungsi ( atau distribusi ) Massa Gabungan dari

perubah acak X dan Y.

Page 19: Dra. Noeryanti, M.Si

19

Definisi (3.6):

Fungsi f(x,y) disebut distribusi probabilitas gabungan atau fungsi

massa gabungan dari perubah acak diskret X dan Y jika:

1. f(x,y) ≥ 0; untuk semua (x,y)

2.

3. P(X=x,Y=y) = f(x,y)

Untuk setiap daerah A di bidang xy, maka

P[(X,Y)єA] =

1x y

f(x,y)

A f(x,y)

Page 20: Dra. Noeryanti, M.Si

20

Contoh (3.6):

Dua buah bolam dipilih secara acak dari sebuah kotak yang berisi 3

bolam berwarna biru, 2 berwarna merah, dan 3 berwarna hijau. Jika X

menyatakan banyaknya bolam berwarna biru dan Y berwarna merah

yang terpilih, maka hitunglah:

a. fungsi probabilitas gabungan X dan Y

b. P[(X,Y)єA], bila A daerah {(x,y)/ x+y≤ 1}

Jawab:

a. Misalkan,

X = banyaknya bolam biru yang terambil = {0, 1, 2}

Y = banyaknya bolam merah yang terambil = {0, 1, 2}

Pasangan nilai (x,y) yang terjadi :(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(2,0)

Page 21: Dra. Noeryanti, M.Si

21

Ilustrasi:

2 n(S) = 3B 2M,3H 8

Misalnya n(S) = banyaknya cara memilih 2 bolam dari 8 yang ada

Fungsi peluang gabungan f(x,y) dinyatakan dengan rumus:

x = 0, 1, 2

y = 0, 1, 2

0 ≤ x+y ≤ 2

8 828

2 2 6

!! !

3 2 3

28

2

x y x yf ( x, y )

Page 22: Dra. Noeryanti, M.Si

22

b. Dari hasil a), diperoleh sbb:

;

;

;

328

3 2 3

0 0 20 0

8

2

f( , ) 314

3 2 3

0 1 10 1

8

2

f( , )

128

3 2 3

0 2 00 2

8

2

f( , )

314

3 2 3

1 1 011

8

2

f( , )

928

3 2 3

1 0 11 0

8

2

f( , )

328

3 2 3

2 0 02 0

8

2

f( , )

Page 23: Dra. Noeryanti, M.Si

23

Dari hasil diatas dapat dibuat tabel distribusi probabiliatas sbb:

Tabel. 3.3. Distribusi Peluang Gabuangan X dan Y

f(x,y)

X Jumlah

baris 0 1 2

Y

0

1

2

Jumlah kolom 1

328

314

128

928

37

1528

1528

514

Jadi P[(X,Y)єA] = P(x+y ≤ 1) = f(0,0) + f(0,1) + f(1,0)

= + + =328

914

328

328

128

314

314

928

Page 24: Dra. Noeryanti, M.Si

24

3.5 Fungsi Padat Gabungan

Jika X dan Y, perubah acak kontinu, maka f(x,y) disebut

fungsi padat gabungan dari X dan Y yaitu suatu permukaan yang

terletak di atas bidang xy, dan P[(X,Y)єA] dimana A adalah

daerah di bidang xy , sama dengan isi silinder kanan yang dibatasi

oleh dasar A dan permukaan.

Fungsi padat gabungan ini merupakan cara menjelaskan

distribusi probabilitas untuk populasi atau sistem.

Page 25: Dra. Noeryanti, M.Si

25

Definisi (3.7):

Fungsi f(x,y) disebut fungsi padat gabungan dari perubah

acak kontinu X dan Y jika:

1. f(x,y) ≥ 0; untuk semua (x,y)

2.

3. P[(X,Y)єA] =

untuk tiap daerah di bidang xy

1f ( x,y )dx dy

A

f ( x,y )dx dy

Page 26: Dra. Noeryanti, M.Si

26

• Contoh (3.7):

Suatu pengiriman barang yang memproduksi coklat dengan

campuran krem,cofee dan kacang, dengan berlapis coklat cerah dan

pekat. Bila sebuah kotak diambil secara acak , serta X dan Y masing-

masing menyatakan proporsi campuran krem berlapis coklat cerah

dan pekat dengan fungsi padat gabungannya adalah :

a. Tunjukan

b. Cari P[(X,Y)єA] jika A daerah {(x,y)/ 0 < x < ; < y < }12

12

14

23

2 3 0 1 0 1

0

( x y); x , yf(x,y)

; untuk x yanglain

1f x y dx dy

( , )

Page 27: Dra. Noeryanti, M.Si

27

Jawab:a.

b. P[(X,Y)єA] = P ( 0 < x < ; < y < )

11 1 12 62 2

5 5 50 0 0 01 126 2 3 32 2

5 5 5 5 5 500

2 3

1

x

xyx

x

y y y

f(x,y)dxdy ( x y)dxdy dy

( )dy ( )

x 1/ 21/ 2 1/ 2 1/ 22 6xy2 2x

5 5 51/ 4 0 1/ 4 x 01/ 2 1/ 223y y 3y 131

10 5 10 10 1601/ 41/ 4

(2x 3y)dxdy dy

( )dy ( )

12

12

14

Page 28: Dra. Noeryanti, M.Si

28

3.5 Distribusi Marginal (pias)

Jika f(x,y) peluang gabungan dari perubah acak diskrit X

dan Y maka peluang g(x) dari X sendiri diperoleh dengan

menjumlahkan f(x,y) terhadap semua Y. demikian pula untuk

distribusi peluang h(y) dari Y diperoleh dengan menjumlahkan f(x,y)

terhadap semua nilai X.

g(x) disebut distribusi marginal dari X, dan h(y) disebut

distribusi marginal dari Y.

Jika X dan Y perubah acak kontinu, tanda penjumlahan diganti

dengan integral.

Page 29: Dra. Noeryanti, M.Si

29

Definisi (3.8):

Distribusi marginal dari perubah acak X sendiri dan Y sendiri

didefinisikan sebagai :

a. Untuk hal diskrit, maka

dan

b. untuk hal kontinu, maka

dan

y

g(x) f(x,y) x

h(y) f(x,y)

g(x) f(x,y)dy

h(y) f(x,y)dx

Page 30: Dra. Noeryanti, M.Si

30

Contoh (3.8):

a. Tunjukan jumlah kolom dan baris pada tabel 3.3 memberikan

distribusi marginal dari X sediri dan Y sendiri.

b. Cari g(x) dan h(y) untuk fungsi padat gabungan pada

contoh (3.6)

Jawab:a. Untuk perubah acak X

P(X=0) = g(0) =

P(X=1) = g(1) =

P(X=2) = g(2) =

2

0

50 0 0 0 1 0 2

14

y

f( ,y) f( , ) f( , ) f( , )

2

0

151 1 0 11 1 2

28

y

f( ,y) f( , ) f( , ) f( , )

2

y 0

3f (2, y) f (2,0) f (2,1) f (2,2)

28

Page 31: Dra. Noeryanti, M.Si

31

Untuk perubah acak Y

P(Y=0) = h(0) =

P(Y=1) = h(1) =

P(Y=2) = h(2) =

Distribusi Marginal dalam bentuk tabel sbb:

2

0

150 0 0 1 0 2 0

28

x

f(x, ) f( , ) f( , ) f( , )

2

x 0

6f (x,1) f (0,1) f (1,1) f (2,1)

14

2

x 0

3f (x,2) f (0,2) f (1,2) f (2,2)

28

x 0 1 2g(x)

y 0 1 2h(y) 3

71528

128

1528

514

328

Page 32: Dra. Noeryanti, M.Si

32

b. Untuk perubah acak X

dan

Untuk perubah acak Y

dan

125

0126

100

2 3

4 4 30 1

5 5

y

y

y

g(x) f(x,y)dy ( x y)dy

xy x;untuk x

0g(x) ;untuk x yanglainnya

125

012

65

0

2 3

2 2 60 1

5 5

x

xy

x

h(y) f(x,y)dx ( x y)dx

x y;untuk y

0h(y) ;untuk y yanglainnya

Page 33: Dra. Noeryanti, M.Si

33

Catatan:

Distribusi marginal g(x) dan h(y) adalah distribusi masing-

masing perubah X dan Y sendiri. Hal ini dapat dengan mudah dengan

menunjukan misalnya untuk hal kontinu:

Dan

P(a< X < b) = P(a< X < b; -∞ < Y < ∞ )

1

g(x)dx f(x,y)dydx

b b

a a

f(x,y)dydx g(x)dx

Page 34: Dra. Noeryanti, M.Si

34

3.6 Distribusi Bersyarat

Menurut definisi probabilitas bersyarat sebelumnya

bahwa kejadian B terjadi setelah A muncul dinyatakan:

Jika kejadian A dan B masing-masing menyatakan X=x

dan Y=y, maka untuk X dan Y perubah acak diskrit:

0 P(A B)

P(B / A) ; P(A)P(A)

0

P(X x,Y y)P(Y y / X x)

P(X x)f(x,y)

; g(x)g(x)

• Berlaku juga untuk X dan Y kontinu.

Jika ditulis f(y/x), maka diperoleh definisi berikut ini P(Y y / X x)

Page 35: Dra. Noeryanti, M.Si

35

Definisi (3.9):

Misalkan X dan Y merupakan perubah acak diskrit maupun kontnu.

Maka distribusi probabilitas bersyarat dari perubah acak Y , jika

diketahui X=x dinyatakan sebagai:

Distribusi peluang bersyarat perubah acak X, jika diketahui Y=y

dinyatakan sebagai:

0f(x,y)

f(y / x) ; g(x)g(x)

0f(x,y)

f(x / y) ; h(y)h(y)

Page 36: Dra. Noeryanti, M.Si

36

Mencari probabilitas perubah acak diskrit X , a <x < b

• jika perubah acak diskrit Y telah diketahui , maka dihitung:

penjumlahan meliputi semua nilai X antara a dan b.

• Jika X dan Y Kontinu, maka dihitung:

Contoh (3.9):

Kembali ke contoh (3.6).

a). Cari distribusi bersyarat X, jika diketahui Y=1

b). Gunakan a). Untuk menghitung P(X=0/Y=1)

x

P(a X b / Y y) f(x,y)

b

a

P(a X b / Y y) f(x / y)dx

Page 37: Dra. Noeryanti, M.Si

37

Jawab:

a). Yang akan kita cari

Pertama-tama dicari

b). Untuk menghitung P(X=0/Y=1)

0f(x,y)

f(x / y) ; h(y)h(y)

1f(x / y); untuk y

26 3

14 70

1 1 0 1 11 2 1

x

h( ) f(x, ) f( , ) f( , ) f( , )

146

11 1 0 1 2

1f(x, )

f(x / ) f(x, ) ; x , ,h( )

7 314 16 3 14 2

0 10 0 1 0 1

1f( , )

x f( / ) f( , ) ( )( )h( )

7 314 16 3 14 2

111 1 1 11

1f( , )

x f( / ) f( , ) ( )( )h( )

Page 38: Dra. Noeryanti, M.Si

38

7146 3

2 12 2 1 2 1 0 0

1f( , )

x f( / ) f( , ) ( )( )h( )

x 0 1 2

f(x/1) 012

12

Tabel 3.4 distribusi bersyarat X, bila Y=1

Sehingga diperoleh P(X=0/Y=1) = f(0/1) =12

• Jadi bila diketahui bahwa 1 dari kedua isi bulpoint yang

terambil berwarna merah maka probabilitasnya

bahwa isi yang satu lagi bukan biru

12

Page 39: Dra. Noeryanti, M.Si

39

Contoh (3.10):

Misalkan X perubah acak yang menyatakan banyaknya pelari pria dan

Y pelari wanita yang menyelesaikan lomba-lomba maraton. Secara

matematika dapat dinyatakan sebagai fungsi padat gabungan:

a). Hitung lah g(x), h(y), f(y/x)

b). Tentukan peluang bahwa kurang dari 1/8 pelari wanita

yang menyelesaikan maraton bila ada tepat 1/2 pria

telah menyelesaikan maraton tsb

8 0 1 0

0

xy; x , y xf(x,y)

; untuk x,y yanglainya

Page 40: Dra. Noeryanti, M.Si

40

Jawab:

dan

Jadi,

dan

02 3

0

8

4 4 0 1

x

y x

y

g(x) f(x,y)dy xy dy

xy x ; x

1

12 2

8

4 4 1 0 1

yx

x y

h(y) f(x,y)dx xy dx

x y y( y ) ; y

28

04

f(x,y) xyf(y / x) ; y x

g(x) x

1 81 1 18 2 16

0

8

/

P(Y / X ) y dy

Page 41: Dra. Noeryanti, M.Si

41

Contoh (3.11):

Diketahui fungsi padat gabungan:

a). Carilah g(x), h(y), f(x/y)

b). Hitunglah

Jawab: menurut definisi,

21 30 2 0 1

40

x( y ); x , yf(x,y)

; untuk x,y yanglainya

1 1 14 2 3

P( X / Y )

1 2

013

0

1 34

0 24 4 2

y

y

x( y )g(x) f(x,y)dy dy

xy xy x; x

Page 42: Dra. Noeryanti, M.Si

42

dan

Jadi,

dan

2 2

022 2 2

02

1 34

38 8

1 30 1

2

x

x

x( y )h(y) f(x,y)dx dx

x x y

y; y

2

21 3 4

0 221 3 2

f(x,y) x( y ) / xf(x / y) ; x

h(y) ( y ) /

1 231 1 1

4 2 3 641 4

2

/

/

xP( X / Y ) dx

Page 43: Dra. Noeryanti, M.Si

43

3.7. Bebas Statistik

Jika f(x/y) tidak tergantung pada y, maka hasil dari perubah acak Y

tidak mempengaruhi oleh hasil perubah acak X, dan disebut bahwa “X

dan Y perubah acak bebas”.

• Definisi (3.10):

Jika f(x,y) merupakan fungsi probabilitas gabungan dari perubah

acak X dan Y dan distribusi marginal masing-masing g(x) dan h(y),

maka X dan Y dikatakan bebas statistik jika :

untuk setiap (x,y) dalam daerah definisinya

f(x,y) g(x)h(y)

Page 44: Dra. Noeryanti, M.Si

44

Contoh (3.12):

Tunjukan bahwa perubah acak pada contoh (7.1) tidak

bebas statistik.

Jawab: Untuk x=0 dan y=1 pada tabel 7.1. diperoleh

30 1

14f( , )

2

0

3 3 1 50 0

28 14 28 14y

g( ) f( ,y)

diperoleh: , Jadi X dan Y tidak bebas statistik

2

0

3 3 61 1 0

14 14 14x

h( ) f(x, )

0 1 0 1f( , ) g( ) h( )

Page 45: Dra. Noeryanti, M.Si

45

Definisi (3.8) juga berlaku untuk n-perubah acak ,yaitu:

untuk setiap dalam daerah definisinya

1 2 1 1 2 2n n nf(x ,x ,...,x ) f (x ) f (x )....f (x )

1 2 n(x ,x ,....,x )

Contoh (3.13):

Umur makanan kemasan dalam kotak sebelum rusak (tahan lama)

merupakan perubah acak dengan fungsi padat berbentuk

Hitung

0

0

xe ;xf(x);x yang lainnya

1 2 32 3 2P(X ,X ,X )

Page 46: Dra. Noeryanti, M.Si

46

Jawab:

Misal menyatakan umur tahan lama dari tiga kotak

makanan. karena dipilih secara acak, maka dapat dianggap bebas

statistik, sehingga distribusi gabungannya:

Jadi:

1 2 3x ,x ,dan x

31 21 2 3 1 2 3

31 21 2 30 0 0

xx x

xx x

f(x ,x ,x ) f(x ) f(x ) f(x ) e e e

e ;untuk x ,x ,x

1 2 3 0f(x ,x ,x ) ;untuk x yang lainnya

3 231 2

1 2 3 1 2 3

2 1 02 1 3 2

2 3 2

1

0 0376

xx xP(X ,X ,X ) e dx dx dx

( e )(e e )e

.