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19041216 Frida Krystel Herrera Hernández

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Descripción: Genere un conjunto de valores con los resultados de tres dados aventados al mismo tiempo con la suma de las tres caras.

Objetivo:

1. Identificar los valores de x y de probabilidad de x en la tabla de distribución mediante combinaciones…

2. Determinar valor esperado ∑xp(x)

3. Determinar la probabilidad acumulada F(X) de x

4. Determinar y visualizar la tabla de distribución de probabilidad con columnas de x, p(x), F(x) o probabilidad acumulada o función de la distribución acumulativa, xp(x), (x−μ)2, (x−μ)2p(x)

5. Visualizar la gráfica de barra de la variable aleatoria x con respecto a su probabilidad

6. Visualizar la gráfica de la probabilidad acumulada F(x)

7. Determinar varianza σ2=∑(x−μ)2p(x)

8. Determinar desviación std σ=σ2−−√

Las librerías a utilizar

library(gtools)
library(knitr)  

Simular Lanzamiento de dados

dados <- data.frame(permutations(6, 3, repeats.allowed = TRUE))
dados
##     X1 X2 X3
## 1    1  1  1
## 2    1  1  2
## 3    1  1  3
## 4    1  1  4
## 5    1  1  5
## 6    1  1  6
## 7    1  2  1
## 8    1  2  2
## 9    1  2  3
## 10   1  2  4
## 11   1  2  5
## 12   1  2  6
## 13   1  3  1
## 14   1  3  2
## 15   1  3  3
## 16   1  3  4
## 17   1  3  5
## 18   1  3  6
## 19   1  4  1
## 20   1  4  2
## 21   1  4  3
## 22   1  4  4
## 23   1  4  5
## 24   1  4  6
## 25   1  5  1
## 26   1  5  2
## 27   1  5  3
## 28   1  5  4
## 29   1  5  5
## 30   1  5  6
## 31   1  6  1
## 32   1  6  2
## 33   1  6  3
## 34   1  6  4
## 35   1  6  5
## 36   1  6  6
## 37   2  1  1
## 38   2  1  2
## 39   2  1  3
## 40   2  1  4
## 41   2  1  5
## 42   2  1  6
## 43   2  2  1
## 44   2  2  2
## 45   2  2  3
## 46   2  2  4
## 47   2  2  5
## 48   2  2  6
## 49   2  3  1
## 50   2  3  2
## 51   2  3  3
## 52   2  3  4
## 53   2  3  5
## 54   2  3  6
## 55   2  4  1
## 56   2  4  2
## 57   2  4  3
## 58   2  4  4
## 59   2  4  5
## 60   2  4  6
## 61   2  5  1
## 62   2  5  2
## 63   2  5  3
## 64   2  5  4
## 65   2  5  5
## 66   2  5  6
## 67   2  6  1
## 68   2  6  2
## 69   2  6  3
## 70   2  6  4
## 71   2  6  5
## 72   2  6  6
## 73   3  1  1
## 74   3  1  2
## 75   3  1  3
## 76   3  1  4
## 77   3  1  5
## 78   3  1  6
## 79   3  2  1
## 80   3  2  2
## 81   3  2  3
## 82   3  2  4
## 83   3  2  5
## 84   3  2  6
## 85   3  3  1
## 86   3  3  2
## 87   3  3  3
## 88   3  3  4
## 89   3  3  5
## 90   3  3  6
## 91   3  4  1
## 92   3  4  2
## 93   3  4  3
## 94   3  4  4
## 95   3  4  5
## 96   3  4  6
## 97   3  5  1
## 98   3  5  2
## 99   3  5  3
## 100  3  5  4
## 101  3  5  5
## 102  3  5  6
## 103  3  6  1
## 104  3  6  2
## 105  3  6  3
## 106  3  6  4
## 107  3  6  5
## 108  3  6  6
## 109  4  1  1
## 110  4  1  2
## 111  4  1  3
## 112  4  1  4
## 113  4  1  5
## 114  4  1  6
## 115  4  2  1
## 116  4  2  2
## 117  4  2  3
## 118  4  2  4
## 119  4  2  5
## 120  4  2  6
## 121  4  3  1
## 122  4  3  2
## 123  4  3  3
## 124  4  3  4
## 125  4  3  5
## 126  4  3  6
## 127  4  4  1
## 128  4  4  2
## 129  4  4  3
## 130  4  4  4
## 131  4  4  5
## 132  4  4  6
## 133  4  5  1
## 134  4  5  2
## 135  4  5  3
## 136  4  5  4
## 137  4  5  5
## 138  4  5  6
## 139  4  6  1
## 140  4  6  2
## 141  4  6  3
## 142  4  6  4
## 143  4  6  5
## 144  4  6  6
## 145  5  1  1
## 146  5  1  2
## 147  5  1  3
## 148  5  1  4
## 149  5  1  5
## 150  5  1  6
## 151  5  2  1
## 152  5  2  2
## 153  5  2  3
## 154  5  2  4
## 155  5  2  5
## 156  5  2  6
## 157  5  3  1
## 158  5  3  2
## 159  5  3  3
## 160  5  3  4
## 161  5  3  5
## 162  5  3  6
## 163  5  4  1
## 164  5  4  2
## 165  5  4  3
## 166  5  4  4
## 167  5  4  5
## 168  5  4  6
## 169  5  5  1
## 170  5  5  2
## 171  5  5  3
## 172  5  5  4
## 173  5  5  5
## 174  5  5  6
## 175  5  6  1
## 176  5  6  2
## 177  5  6  3
## 178  5  6  4
## 179  5  6  5
## 180  5  6  6
## 181  6  1  1
## 182  6  1  2
## 183  6  1  3
## 184  6  1  4
## 185  6  1  5
## 186  6  1  6
## 187  6  2  1
## 188  6  2  2
## 189  6  2  3
## 190  6  2  4
## 191  6  2  5
## 192  6  2  6
## 193  6  3  1
## 194  6  3  2
## 195  6  3  3
## 196  6  3  4
## 197  6  3  5
## 198  6  3  6
## 199  6  4  1
## 200  6  4  2
## 201  6  4  3
## 202  6  4  4
## 203  6  4  5
## 204  6  4  6
## 205  6  5  1
## 206  6  5  2
## 207  6  5  3
## 208  6  5  4
## 209  6  5  5
## 210  6  5  6
## 211  6  6  1
## 212  6  6  2
## 213  6  6  3
## 214  6  6  4
## 215  6  6  5
## 216  6  6  6

Encontrar las sumas y frecuencias

sumar.dados <- apply(dados, MARGIN = 1, FUN = sum)
sumar.dados
##   [1]  3  4  5  6  7  8  4  5  6  7  8  9  5  6  7  8  9 10  6  7  8  9 10 11  7
##  [26]  8  9 10 11 12  8  9 10 11 12 13  4  5  6  7  8  9  5  6  7  8  9 10  6  7
##  [51]  8  9 10 11  7  8  9 10 11 12  8  9 10 11 12 13  9 10 11 12 13 14  5  6  7
##  [76]  8  9 10  6  7  8  9 10 11  7  8  9 10 11 12  8  9 10 11 12 13  9 10 11 12
## [101] 13 14 10 11 12 13 14 15  6  7  8  9 10 11  7  8  9 10 11 12  8  9 10 11 12
## [126] 13  9 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 15 11 12 13 14 15 16  7  8  9 10 11 12
## [151]  8  9 10 11 12 13  9 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 15 11 12 13 14 15 16 12
## [176] 13 14 15 16 17  8  9 10 11 12 13  9 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 15 11 12
## [201] 13 14 15 16 12 13 14 15 16 17 13 14 15 16 17 18
frecuencia_sumas <- as.data.frame((table(sumar.dados)))

class(frecuencia_sumas)
## [1] "data.frame"
colnames(frecuencia_sumas)
## [1] "sumar.dados" "Freq"
frecuencia_sumas$sumar.dados
##  [1] 3  4  5  6  7  8  9  10 11 12 13 14 15 16 17 18
## Levels: 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
frecuencia_sumas$Freq
##  [1]  1  3  6 10 15 21 25 27 27 25 21 15 10  6  3  1
x <- as.numeric(as.vector(frecuencia_sumas$sumar.dados))
x
##  [1]  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
frecuencia <-as.numeric(as.vector(frecuencia_sumas$Freq))
frecuencia
##  [1]  1  3  6 10 15 21 25 27 27 25 21 15 10  6  3  1
n <- sum(frecuencia)
n
## [1] 216

1. Identificar los valores de x y de probabilidad de xen la tabla de distribución mediante permutaciones

x
##  [1]  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
prob.x <- frecuencia / n
prob.x
##  [1] 0.00462963 0.01388889 0.02777778 0.04629630 0.06944444 0.09722222
##  [7] 0.11574074 0.12500000 0.12500000 0.11574074 0.09722222 0.06944444
## [13] 0.04629630 0.02777778 0.01388889 0.00462963
sum(prob.x)
## [1] 1

2. Determinar valor esperado ∑xp(x)

v.e <- sum(x * prob.x)
v.e
## [1] 10.5

3. Determinar la probabilidad acumulada F(X) de p(x)

prob.acum.x <- c(sum(prob.x[1]), sum(prob.x[1:2]), sum(prob.x[1:3]), sum(prob.x[1:4]), sum(prob.x[1:5]),
sum(prob.x[1:6]), sum(prob.x[1:7]),
sum(prob.x[1:8]), sum(prob.x[1:9]),
sum(prob.x[1:10]), sum(prob.x[1:11]),
sum(prob.x[1:12]), sum(prob.x[1:13]),
 sum(prob.x[1:14]), sum(prob.x[1:15]),
sum(prob.x[1:16]))
prob.acum.x
##  [1] 0.00462963 0.01851852 0.04629630 0.09259259 0.16203704 0.25925926
##  [7] 0.37500000 0.50000000 0.62500000 0.74074074 0.83796296 0.90740741
## [13] 0.95370370 0.98148148 0.99537037 1.00000000

4. Determinar y visualizar la tabla de distribución de probabilidad con columnas

\(x\) \(p(x)\) \(p.acum(x)\) \(xp(x)\) \((x - \mu) ^ 2)\) \((x - \mu) ^ 2 p(x)\)
tabla <- data.frame(1:16, x, frecuencia, prob.x, prob.acum.x, x * prob.x, (x - v.e) ^ 2, (x - v.e) ^ 2 * prob.x)

colnames(tabla) <- c("pos","x", "frec","prob.x", "prob.acum.x", "x.prob.x", "x-v.e^2", "x-v.e^2prob.x")

kable(tabla)
pos x frec prob.x prob.acum.x x.prob.x x-v.e^2 x-v.e^2prob.x
1 3 1 0.0046296 0.0046296 0.0138889 56.25 0.2604167
2 4 3 0.0138889 0.0185185 0.0555556 42.25 0.5868056
3 5 6 0.0277778 0.0462963 0.1388889 30.25 0.8402778
4 6 10 0.0462963 0.0925926 0.2777778 20.25 0.9375000
5 7 15 0.0694444 0.1620370 0.4861111 12.25 0.8506944
6 8 21 0.0972222 0.2592593 0.7777778 6.25 0.6076389
7 9 25 0.1157407 0.3750000 1.0416667 2.25 0.2604167
8 10 27 0.1250000 0.5000000 1.2500000 0.25 0.0312500
9 11 27 0.1250000 0.6250000 1.3750000 0.25 0.0312500
10 12 25 0.1157407 0.7407407 1.3888889 2.25 0.2604167
11 13 21 0.0972222 0.8379630 1.2638889 6.25 0.6076389
12 14 15 0.0694444 0.9074074 0.9722222 12.25 0.8506944
13 15 10 0.0462963 0.9537037 0.6944444 20.25 0.9375000
14 16 6 0.0277778 0.9814815 0.4444444 30.25 0.8402778
15 17 3 0.0138889 0.9953704 0.2361111 42.25 0.5868056
16 18 1 0.0046296 1.0000000 0.0833333 56.25 0.2604167

5. Visualizar la gráfica de barra de la variable aleatoria x con respecto a su probabilidad.

barplot(height = prob.x, names.arg = x)

6. Visualizar la gráfica de la probabilidad acumulada F(x)

plot(x,prob.acum.x, type = 'b')

7. Determinar varianza σ2=∑(x−μ)2p(x)

var <- sum((x - v.e) ^ 2 * prob.x)
var
## [1] 8.75

8. Determinar desviación std σ=σ2−−√

desv.std <- sqrt(var)
desv.std
## [1] 2.95804

####Cálculo de probabilidades

kable(tabla[,c(1,2,4,5)])
pos x prob.x prob.acum.x
1 3 0.0046296 0.0046296
2 4 0.0138889 0.0185185
3 5 0.0277778 0.0462963
4 6 0.0462963 0.0925926
5 7 0.0694444 0.1620370
6 8 0.0972222 0.2592593
7 9 0.1157407 0.3750000
8 10 0.1250000 0.5000000
9 11 0.1250000 0.6250000
10 12 0.1157407 0.7407407
11 13 0.0972222 0.8379630
12 14 0.0694444 0.9074074
13 15 0.0462963 0.9537037
14 16 0.0277778 0.9814815
15 17 0.0138889 0.9953704
16 18 0.0046296 1.0000000

9. ¿Cual es la probabilidad de que la suma sea MENOR O IGUAL A SEIS?

i=1 
i=min(tabla$x) - tabla$pos[1]
i
## [1] 2

10. ¿Cuál es la probabilidad de que la suma sea DIEZ O MAS ?

tabla$prob.acum.x[6-i]
## [1] 0.09259259

11. ¿Cuál es la probabilidad de que la suma esté entre CINCO y DIEZ ?

(tabla$prob.acum.x[10-i] - tabla$prob.acum[4-i])
## [1] 0.4814815

12. ¿Cuál es la probabilidad de que la suma SEA MAYOR QUE ONCE?

1 - tabla$prob.acum.x[11-i]
## [1] 0.375