Enunciado
Probabilidade e Estatística - Probabilidade, um curso moderno com aplicações, de Sheldon Ross- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas de Autoteste e Exercícios - Ex. 17
Um total de itens devem ser distribuídos sequencialmente entre n prateleiras, com cada item sendo independentemente colocado em cada prateleira j com probabilidade , j = 1,...,n. Obtenha o número esperado de colisões, onde uma colisão ocorre sempre que um item é colocado em uma prateleira não vazia.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Fazendo se uma colisão ocorrer quando o i-ésimo item é guardado, e caso contrário, podemos expressar o número total de colisões X como
Portanto
Passo 2
Para determinar , condicione na prateleira na qual o item é colocado.
A penúltima igualdade usou o fato de que, tendo como condição a colocação do
item i na prateleira j, esse item causará uma colisão se qualquer um dos i - 1 itens
anteriores tiver sido colocado na prateleira j. Logo,
Trocando a ordem da soma, obtemos
Passo 3
Olhando para o resultado, percebemos que poderíamos tê-lo deduzido mais facilmente ao calcular as esperanças de ambos os lados da identidade
O número esperado de prateleiras não vazias é então obtido definindo-se uma variável indicadora para cada prateleira (igual a 1 se a prateleira não estiver vazia e igual a 0 caso contrário) e em seguida calculando-se a esperança da soma dessas variáveis indicadoras.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)