CF2 Periode Desember 2022
CF2 Periode Desember 2022
No. 1
Diketahui ada enam pasang suami istri. Dari keenam pasang suami istri tersebut akan dipilih enam orang secara acak.
Tentukan banyaknya cara untuk memilih enam orang tersebut sehingga tidak terdapat pasangan suami istri.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 1›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.3 Metode Enumerasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Connected Topics | 1.5 Kejadian Independen |
| Referensi | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1.2–1.4 |
Rumus›
Untuk memilih dari pasangan tanpa boleh sepasang:
Dari setiap pasang, pilih tepat satu orang (suami atau istri) → cara per pasang.
Karena ada pasang dan kita memilih orang (tepat satu dari setiap pasang):
Diketahui:
-
Total pasang suami istri ( orang)
-
Dipilih orang secara acak
-
Syarat: tidak ada pasangan suami istri yang keduanya terpilih
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Identifikasi Struktur Masalah
Ada pasang suami istri. Kita memilih orang dari orang sedemikian sehingga tidak ada pasangan yang keduanya terpilih.
Jika tidak boleh ada pasangan yang keduanya terpilih, dan kita memilih orang dari pasang, maka dari setiap pasang tepat satu orang yang harus dipilih (karena memilih dari pasang tanpa pasangan lengkap berarti tepat satu per pasang).
Langkah 2: Hitung Banyak Cara
Untuk setiap pasang (), kita memiliki pilihan: suami atau istri.
Karena pilihan tiap pasang independen satu sama lain:
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan tanpa memperhatikan syarat “tidak ada pasangan” — ini menghitung semua cara memilih 6 dari 12 tanpa batasan.
- Menggunakan — ini menghitung permutasi, bukan kombinasi dengan batasan pasangan.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Tidak menyadari bahwa memilih 6 dari 6 pasang (tanpa pasangan lengkap) otomatis berarti satu orang per pasang, sehingga hasilnya bukan kombinasi kompleks melainkan .
Red Flags›
- Jika soal menyebut “pasangan” dan “tidak boleh berpasangan” → cek apakah jumlah yang dipilih = jumlah pasang (kalau ya, maka tepat satu per pasang → ).
- Jawaban adalah jebakan yang sering muncul karena angkanya eksplisit ada di pilihan.
No. 2
Misalkan dan merupakan kejadian dimana .
Tentukan nilai dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 2›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.1 Eksperimen Acak dan Ruang Sampel |
| Connected Topics | 1.5 Kejadian Independen |
| Referensi | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1.1–1.3 |
Rumus›
Hukum De Morgan:
Inklusi-Eksklusi:
Komplemen:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Gunakan Hukum De Morgan untuk menemukan
Berdasarkan Hukum De Morgan:
Langkah 2: Terapkan Inklusi-Eksklusi pada
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengacaukan De Morgan: (bukan ). Perhatikan: union menjadi intersection dan sebaliknya saat dikomplemen.
- Mengasumsikan dan independen (pilihan b) tanpa dasar — soal tidak menyatakan independensi.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menyimpulkan langsung karena — ini keliru; komplemen dari union union dari komplemen.
Red Flags›
- Jika soal menyebut → segera hitung via De Morgan.
- Jika jawaban melibatkan perkalian → hanya valid jika dan independen.
No. 3
Sebuah lotere diadakan setiap minggu, dimana lotere tersebut berharga dan hadiah lotere tersebut sebesar . Probabilitas untuk menang lotere tersebut sebesar . Andi memutuskan untuk membeli tiket lotere setiap minggu sampai dia menang, dimana pada saat itu dia akan berhenti.
Tentukan ekspektasi keuntungan yang didapatkan Andi dari pembelian lotere-lotere tersebut.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 3›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Referensi | Miller Bab 5 (Distribusi Geometrik); Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1 |
Rumus›
Distribusi Geometrik: memodelkan jumlah percobaan hingga sukses pertama.
Keuntungan bersih per skenario: hadiah dikurangi total biaya tiket.
Diketahui:
-
Harga tiket per minggu:
-
Hadiah:
-
Probabilitas menang:
-
Andi berhenti setelah menang → jumlah tiket dibeli
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Definisikan Variabel
Misalkan = jumlah minggu (tiket) yang dibeli sampai menang.
dengan , sehingga:
Langkah 2: Rumuskan Keuntungan Bersih
Andi menang tepat sekali (pada tiket ke-) sehingga:
- Total pengeluaran:
- Total pemasukan: (sekali menang)
Langkah 3: Hitung Ekspektasi Keuntungan
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa bahwa menang hanya sekali (hadiah , bukan jumlah menang).
- Menghitung lalu lupa menggunakannya sebagai biaya (hanya melihat ).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengasumsikan Andi membeli tepat tiket secara pasti — padahal adalah nilai ekspektasi, bukan nilai pasti.
Red Flags›
- Jika soal menyebut “terus membeli sampai menang” → distribusi Geometrik, .
- Keuntungan bersih = pendapatan − pengeluaran total; jangan hanya lihat satu sisi.
No. 4
Fungsi pembangkit momen untuk variabel acak adalah
Diketahui juga bahwa dan .
Tentukan nilai dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 4›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 2.3; Miller Bab 4.4 |
Rumus›
Sifat MGF:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Gunakan Syarat
Sehingga .
Langkah 2: Hitung dan via Turunan MGF
Langkah 3: Gunakan Persamaan Variansi
Langkah 4: Selesaikan Persamaan Kuadrat
Langkah 5: Gunakan Syarat
Karena , maka .
Langkah 6: Hitung
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa syarat — ini adalah properti fundamental MGF yang selalu berlaku.
- Mengambil (mengabaikan syarat ), sehingga (pilihan d yang salah).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Syarat adalah penentu solusi unik — jangan diabaikan.
Red Flags›
- Jika MGF berbentuk → ini distribusi diskrit dengan ; syarat selalu berlaku.
- Ada dua solusi kuadrat → gunakan syarat tambahan untuk memilih satu.
No. 5
Diberikan variabel acak diskrit dengan fungsi probabilitas , dimana merupakan angka-angka yang memenuhi kondisi berikut:
(i)
(ii)
Tentukan probabilitas dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 5›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.4 Probabilitas Bersyarat |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Referensi | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1.4 |
Rumus›
Probabilitas bersyarat:
Jumlah telescoping: (karena barisan mengecil ke ).
Diketahui:
-
untuk
-
, menurun ke
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung dengan Penjumlahan Telescoping
(karena saat )
Sehingga:
Langkah 2: Hitung — Pembilang
Langkah 3: Terapkan Rumus Probabilitas Bersyarat
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Tidak menggunakan sifat telescoping: , sehingga salah menghitung penyebut.
- Menggunakan alih-alih — ingat, .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Irisan = — jangan salah menghitung batas bawah.
Red Flags›
- Jika PMF berbentuk dengan → gunakan telescoping untuk menghitung probabilitas ekor.
No. 6
Misalkan nilai dari suatu alat () didasarkan pada jumlah tahun sejak pembelian (), sehingga
Jika alat itu rusak dalam 7 tahun pertama sejak alat itu dibeli, maka pembeli tersebut dapat melakukan klaim atas garansi dimana penjual akan membayarkan sejumlah uang kepada pembeli sesuai nilai dari alat tersebut ketika alat tersebut rusak. Jika setelah 7 tahun alat itu rusak maka pembeli tidak akan mendapatkan apapun. Lama hidup dari alat tersebut hingga rusak berdistribusi eksponensial dengan mean sebesar .
Tentukan ekspektasi pembayaran penjual atas garansi tersebut.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 6›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Connected Topics | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.2; Miller Bab 5.3 |
Rumus›
Distribusi Eksponensial: dengan mean .
Di sini adalah parameter rate (bukan scale); karena mean .
Ekspektasi pembayaran:
Diketahui:
-
(nilai alat saat rusak di waktu )
-
Garansi berlaku untuk ; tidak ada pembayaran jika
-
, sehingga
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tulis Ekspektasi Pembayaran
Langkah 2: Gabungkan Eksponen
Langkah 3: Evaluasi Integral
Nilai numerik: , sehingga:
Langkah 4: Hitung Hasil Akhir
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan mean sebagai parameter distribusi langsung sebagai (terbalik) — yang benar: mean , sehingga .
- Lupa mengalikan dengan — hanya mengintegrasikan saja.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengintegrasikan sampai alih-alih hanya sampai (batas garansi).
Red Flags›
- Jika soal menyebut “ekspektasi pembayaran bersyarat pada kondisi tertentu” → batas integral harus disesuaikan dengan kondisi tersebut.
No. 7
Sebuah pabrik membuat tiga jenis baju yang berbeda: baju A, baju B, baju C. Pabrik memproduksi ratusan baju setiap tahun, dengan jumlah baju B dua kali lebih banyak daripada baju A. Jumlah baju C yang dibuat dua kali lipat jumlah gabungan banyaknya baju A dan baju B. Empat baju yang dibuat oleh pabrik dipilih secara acak dari semua tipe baju yang diproduksi oleh pabrik pada tahun tertentu.
Tentukan probabilitas bahwa sampel akan berisi dua baju B dan dua baju C.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 7›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.3 Metode Enumerasi, 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Connected Topics | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Referensi | Miller Bab 5 (Distribusi Multinomial); Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1 |
Rumus›
Distribusi Multinomial: jika ada kategori dengan probabilitas dan percobaan independen:
Diketahui:
-
(B dua kali A)
-
Total =
-
Proporsi: , ,
-
Dipilih baju secara acak (dengan pengembalian/multinomial karena jumlahnya sangat besar)
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan Proporsi Tiap Jenis Baju
Misalkan . Maka:
- Total
Probabilitas memilih masing-masing tipe:
Langkah 2: Terapkan Distribusi Multinomial
, ingin , , :
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Salah menentukan proporsi: (bukan ) — soal menyebut “dua kali lipat jumlah gabungan”.
- Lupa koefisien multinomial — ini faktor pengurutan yang kritis.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menggunakan distribusi Hipergeometrik (tanpa pengembalian) — soal menyebut “ratusan baju” sehingga pendekatan multinomial (dengan pengembalian) lebih tepat.
Red Flags›
- Jika populasi sangat besar → gunakan multinomial (proporsi konstan).
- Kata “dua kali lipat jumlah gabungan” → , bukan (yang memang sama, tapi pastikan sudah dihitung benar).
No. 8
Jika berdistribusi normal dengan nilai mean sebesar dan variansi sebesar , maka tentukanlah .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 8›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Connected Topics | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Referensi | Miller Bab 6; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.4 |
Rumus›
: standarisasi .
Manipulasi aljabar pertidaksamaan pada terlebih dahulu sebelum standarisasi.
Diketahui:
-
, sehingga
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Sederhanakan Pertidaksamaan
Ini terpenuhi saat .
Langkah 2: Standarisasi
Dengan :
Langkah 3: Hitung Probabilitas
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa memfaktorkan dengan benar: hasilnya , bukan saja.
- Standarisasi yang salah: menggunakan (variansi) alih-alih (simpangan baku).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengabaikan batas bawah dan hanya menghitung → menghasilkan (tidak ada di pilihan).
Red Flags›
- Jika ada ekspresi kuadrat di dalam probabilitas → faktorkan dulu, temukan interval, lalu standarisasi.
No. 9
Misalkan dan merupakan variabel acak kontinu dengan fungsi densitas bersama:
Jika dan , tentukanlah nilai dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 9›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 3.1 Distribusi Gabungan, 3.2 Distribusi Marginal |
| Connected Topics | 3.6 Matriks Variansi-Kovariansi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 3.5–3.8 |
Rumus›
Diketahui:
-
untuk
-
,
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Region: , sehingga untuk tetap, dari ke :
Langkah 2: Hitung Kovarians
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Salah menentukan batas integral: karena , batas luar adalah dan batas dalam adalah — jangan ditukar.
- Menggunakan tapi salah menghitung (tidak menggunakan ).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menyimpulkan dan independen (karena soal memberi dan ) → tapi support menunjukkan ketergantungan.
Red Flags›
- Jika support berbentuk segitiga (bukan persegi) → dan tidak independen; selalu hitung secara langsung.
No. 10
Sebuah dadu jika dilempar memiliki probabilitas untuk memunculkan angka sebesar , memunculkan angka sebesar dan memunculkan angka masing-masing dengan probabilitas sebesar . Misalkan melambangkan angka yang muncul ketika dadu dilempar.
Tentukan nilai dari sedemikian sehingga nilai dari variansi akan maksimal.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 10›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Connected Topics | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 2.1; Miller Bab 3.1–3.4 |
Rumus›
Untuk memaksimalkan fungsi terhadap : turunan pertama , lalu cek syarat .
Diketahui:
-
, , untuk
-
Total probabilitas: ✓
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Ekspresikan Variansi sebagai Fungsi
Langkah 4: Maksimalkan — Turunan = 0
Karena koefisien adalah , ini adalah maksimum (parabola membuka ke bawah).
Verifikasi domain: ✓
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mencari minimum variansi alih-alih maksimum — perhatikan tanda turunan kedua: berarti titik kritis adalah maksimum.
- Salah menghitung : , bukan .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengabaikan syarat domain (agar semua probabilitas non-negatif).
Red Flags›
- Variansi adalah fungsi kuadrat dalam → maksimum ada di interior, bukan di tepi domain.
No. 11
Sebuah perusahaan asuransi mengetahui bahwa waktu hingga terjadinya sebuah klaim dari kecelakaan mobil berdistribusi eksponensial dengan mean sebesar dan waktu hingga terjadinya sebuah klaim dari kematian seseorang berdistribusi eksponensial dengan mean sebesar . Klaim yang terjadi antara kecelakaan mobil dan kematian seseorang saling independen.
Tentukan ekspektasi waktu hingga terjadinya klaim pertama kali (tidak bergantung pada jenis klaim mana yang terjadi terlebih dahulu).
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 11›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.5 Kejadian Independen, 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Connected Topics | 3.1 Distribusi Gabungan |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.2; Miller Bab 5.3 |
Rumus›
Sifat minimum distribusi Eksponensial independen:
Jika dan independen, maka:
Diketahui:
-
dengan mean , sehingga
-
dengan mean , sehingga
-
dan independen
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan Parameter Rate
(dari mean ), (dari mean ).
Langkah 2: Terapkan Sifat Minimum Eksponensial
Waktu klaim pertama = .
Karena dan independen dan masing-masing eksponensial:
Langkah 3: Hitung Ekspektasi
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan rata-rata mean: — ini salah; minimum eksponensial menggunakan penjumlahan rate, bukan rata-rata mean.
- Menggunakan — ini juga salah secara umum.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengacaukan mean dengan rate: mean , sehingga mean (bukan ).
Red Flags›
- “Klaim pertama dari dua proses independen” → minimum dua eksponensial → rate dijumlahkan.
No. 12
Dalam suatu sekolah diketahui tinggi badan pria dan wanita berdistribusi normal dengan mean dan standar deviasi sebesar dan secara berturut-turut. Jika seorang pria dan seorang wanita dipilih secara acak, tentukan probabilitas dimana jumlah tinggi kedua orang tersebut kurang dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 12›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.5 Kejadian Independen, 3.1 Distribusi Gabungan |
| Connected Topics | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Referensi | Miller Bab 6; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.4 |
Rumus›
Jika dan independen, maka:
Diketahui:
-
(tinggi pria)
-
(tinggi wanita)
-
dan independen (dipilih secara acak)
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan Distribusi
Langkah 2: Standarisasi
Langkah 3: Baca Tabel Normal
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menambahkan simpangan baku: — yang benar: variansi yang dijumlahkan, .
- Lupa syarat independensi untuk menjumlahkan variansi.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menganggap mean penjumlahan perlu dihitung ulang dengan cara lain — selalu berlaku.
Red Flags›
- Variansi penjumlahan: hanya jika independen.
- Jika tidak independen: .
No. 13
Misalkan berdistribusi seragam pada interval dengan untuk , .
Tentukan variansi dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 13›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.6 Matriks Variansi-Kovariansi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 3.5 Independensi dan Korelasi, 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Connected Topics | 3.1 Distribusi Gabungan |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 3.5–3.8 |
Rumus›
Untuk kombinasi linear :
Untuk :
Diketahui:
-
, sehingga
-
untuk
-
Target: ; koefisien , ,
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung Suku Variansi
Langkah 2: Hitung Suku Kovarians
Langkah 3: Jumlahkan
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa faktor di depan suku kovarians — rumus variansi kombinasi linear melibatkan untuk setiap pasang.
- Mengabaikan tanda negatif pada : , bukan .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengasumsikan independen hanya karena mereka identically distributed — soal secara eksplisit memberi .
Red Flags›
- Saat ada kovarians, selalu gunakan rumus lengkap dengan suku kovarians.
- Koefisien negatif mengubah tanda kovarians.
No. 14
Misalkan sebuah perusahaan asuransi mengetahui proporsi perokok sebanyak dari populasi umum dan mengasumsikan bahwa hal ini merepresentasikan proporsi calon pembeli polis (nasabah) yang merupakan perokok. Diketahui juga:
- dari calon nasabah yang sebenarnya adalah perokok tetapi mengatakan bukan perokok pada formulir aplikasi.
- Tidak ada calon nasabah yang sebenarnya bukan perokok yang berbohong pada formulir aplikasinya.
Tentukanlah proporsi calon nasabah yang mengisi formulir aplikasi sebagai bukan perokok adalah orang yang sebenarnya bukan perokok.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 14›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.6 Teorema Bayes dan Hukum Probabilitas Total |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 1.4 Probabilitas Bersyarat, 1.5 Kejadian Independen |
| Connected Topics | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 1.4; Miller Bab 2 |
Rumus›
Teorema Bayes:
Diketahui:
-
,
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung via Hukum Total
Langkah 2: Terapkan Teorema Bayes
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengabaikan perokok yang berbohong (klaim bukan perokok) — mereka juga termasuk dalam penyebut.
- Membalik kondisi: menghitung bukan .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- ” perokok mengaku bukan perokok” → , bukan .
Red Flags›
- Jika soal ada “mengaku”, “mengklaim”, “ternyata” → Teorema Bayes dengan dua tahap informasi.
No. 15
Sebuah toko kopi akan memberikan uang sebesar kepada seseorang yang memiliki stampel hadiah pada kupon dari hari secara berturut dari hari Senin sampai Jumat. Stampel hadiah hanya akan diberikan secara acak kepada dari total pembeli pada hari tersebut. Jika Andi membeli kopi di toko tersebut setiap harinya selama minggu berturut-turut dan probabilitas untuk mendapatkan stampel hadiah independen setiap harinya, tentukan standar deviasi dari dimana adalah total hadiah yang dimenangkan oleh Andi selama periode minggu tersebut.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 15›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 1.5 Kejadian Independen |
| Connected Topics | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Referensi | Miller Bab 5 (Binomial); Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1 |
Rumus›
Distribusi Binomial: jika , maka .
Hadiah per minggu bernilai jika menang (stampel 5 hari berturut), sehingga dimana = jumlah minggu menang.
Probabilitas menang dalam satu minggu (5 hari stampel independen):
Diketahui:
-
Probabilitas stampel per hari:
-
Menang jika stampel 5 hari dalam seminggu:
-
Periode: minggu
-
= jumlah minggu menang
-
= total hadiah (dalam satuan ratusan atau langsung 100 per win)
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Probabilitas Menang dalam Satu Minggu
Untuk menang, Andi harus mendapat stampel selama 5 hari berturut-turut (Senin–Jumat), dengan probabilitas independen per hari:
Langkah 2: Distribusi Jumlah Minggu Menang
Dalam 4 minggu, .
Langkah 3: Distribusi Total Hadiah
, sehingga:
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan per minggu langsung alih-alih — harus mendapat stampel 5 hari, bukan 1 hari.
- Lupa mengalikan dengan saat menghitung .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menghitung standar deviasi dari jumlah stampel harian, bukan dari total hadiah dalam rupiah.
Red Flags›
- — jangan lupa faktor skala.
No. 16
Sebuah asuransi menanggung kerugian yang dialami oleh Andi dan Budi. Masing-masing dari Andi dan Budi memiliki probabilitas sebesar untuk mengalami kerugian dan kerugian mereka saling independen. Andi hanya boleh mengajukan klaim setahun sekali, begitu juga dengan Budi. Asuransi tersebut akan menanggung semua kerugian selama total kerugian dari Andi dan Budi tidak melebihi . Jika Andi mengalami kerugian, maka besar kerugian tersebut berdistribusi seragam pada , begitu juga dengan Budi.
Diberikan bahwa Andi telah mengalami kerugian melebihi , tentukan probabilitas bahwa total kerugian yang dialami Andi dan Budi akan melebihi .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 16›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.4 Probabilitas Bersyarat |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Connected Topics | 3.3 Distribusi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 4.1 |
Rumus›
Probabilitas bersyarat:
Untuk : jika (memoryless-like untuk uniform).
Diketahui:
-
Kerugian Andi () dan Budi () masing-masing jika terjadi kerugian
-
Total kerugian melebihi
-
Kondisi: Andi mengalami kerugian (prob ) dan kerugian Andi
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Sederhanakan Kondisi
Diberikan Andi mengalami kerugian , nilai yang dikondisikan menjadi .
Untuk total melebihi : , sehingga .
Langkah 2: Analisis Kasus Budi
Total kerugian memerlukan .
Budi mengalami kerugian dengan prob ; jika rugi, .
Untuk : syarat memerlukan .
Karena , maka hanya saat , yaitu , ada kemungkinan .
Langkah 3: Hitung Probabilitas Gabungan
Dengan untuk , dan untuk :
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Tidak memperhatikan bahwa total hanya mungkin jika Budi juga mengalami kerugian (karena ).
- Lupa mengalikan dengan probabilitas Budi mengalami kerugian ().
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengkondisikan pada tanpa mengubah distribusi menjadi .
Red Flags›
- Jika ada batasan maksimum distribusi → periksa kapan bahkan mungkin secara matematis.
No. 17
berdistribusi eksponensial dengan mean sebesar . didefinisikan sebagai distribusi bersyarat dari diberikan bahwa , sehingga untuk , .
Tentukan distribusi dari .
a. Eksponensial dengan mean sebesar
b. Eksponensial dengan mean sebesar
c. Eksponensial dengan mean sebesar
d. Eksponensial dengan mean sebesar
e. Eksponensial dengan mean sebesar
Jawaban No. 17›
(a). Eksponensial dengan mean sebesar
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 1.4 Probabilitas Bersyarat, 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Connected Topics | 3.3 Distribusi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.2; Miller Bab 5.3 |
Rumus›
Sifat Tak Beringat (Memoryless Property) Distribusi Eksponensial:
Jika , maka untuk semua :
Ekuivalen:
Diketahui:
-
dengan mean
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Terapkan Sifat Tak Beringat
Untuk :
Dengan sifat memoryless distribusi Eksponensial:
Langkah 2: Identifikasi Distribusi
Karena untuk semua , maka memiliki distribusi yang sama dengan , yaitu:
Hasil Akhir: (a). Eksponensial dengan mean sebesar
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengasumsikan bahwa dikondisikan pada mengubah parameter distribusi — sifat memoryless menjamin distribusi tetap sama.
- Sifat memoryless hanya dimiliki distribusi Eksponensial (kontinu) dan Geometrik (diskrit).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira (transformasi biasa tanpa kondisi) sehingga mencoba menggeser distribusi.
Red Flags›
- Soal dengan pola "" dan distribusi Eksponensial → jawaban langsung: distribusi sama (memoryless).
No. 18
Diketahui bahwa kemungkinan seseorang membeli buku empat kali lipat dibandingkan kemungkinan seseorang membeli buku. Jika banyaknya buku yang dibeli mengikuti distribusi Poisson, tentukanlah variansi dari banyaknya buku yang dibeli.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 18›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Referensi | Miller Bab 5.1; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1 |
Rumus›
Distribusi Poisson: , PMF:
Untuk Poisson:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tuliskan Persamaan dari Kondisi yang Diberikan
Syarat: :
Langkah 2: Sederhanakan
(karena )
Langkah 3: Tentukan Variansi
Untuk Poisson, .
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mencari lalu melaporkan — yang benar adalah , bukan .
- Mengabaikan fakta bahwa (bukan ) untuk Poisson.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- “Empat kali lipat” berarti , bukan .
Red Flags›
- Distribusi Poisson: mean = variansi = .
No. 19
Diberikan dan memiliki fungsi densitas bersama yaitu:
Diberikan fungsi densitas bersama dari dan yaitu:
Tentukanlah fungsi densitas bersama dari dan .
a. , ,
b. , ,
c. , ,
d. , ,
e. , ,
Jawaban No. 19›
(c). , ,
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.2 Distribusi Marginal |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 3.1 Distribusi Gabungan, 3.3 Distribusi Bersyarat |
| Connected Topics | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1–4.2; Miller Bab 3.5–3.8 |
Rumus›
Jika , , adalah variabel acak, maka distribusi bersama dan dapat diperoleh melalui:
Di mana
Diketahui:
-
pada
-
pada
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung Distribusi Marginal
Langkah 2: Hitung Distribusi Bersyarat
Menariknya, distribusi bersyarat tidak bergantung pada , sehingga independen dari .
Langkah 3: Hitung Distribusi Marginal
Karena independen dari :
Langkah 4: Tentukan Apakah dan Independen
Dari , dan tidak independen. Namun perlu dicek apakah dan independen.
Distribusi marginal (dari ).
Langkah 5: Hitung via Integrasi atas
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mencoba mengalikan langsung tanpa memeriksa independensi — perlu verifikasi lewat integrasi.
- Tidak menyadari bahwa (independen dari ) sehingga .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengacaukan tiga variabel acak: , , — adalah penghubung antara dua joint PDF yang diberikan.
Red Flags›
- Jika ada tiga variabel acak dan dua joint PDF berbeda → gunakan sebagai penghubung dan integrasikan.
No. 20
Dari pernyataan berikut mengenai penjumlahan dari variabel acak yang saling independen, berapa banyak yang benar?
(i) Penjumlahan dari beberapa variabel acak berdistribusi Poisson yang saling independen, akan berdistribusi Poisson juga.
(ii) Penjumlahan dari beberapa variabel acak berdistribusi eksponensial yang saling independen, akan berdistribusi eksponensial juga.
(iii) Penjumlahan dari beberapa variabel acak berdistribusi geometrik yang saling independen, akan berdistribusi geometrik juga.
(iv) Penjumlahan dari beberapa variabel acak berdistribusi normal yang saling independen, akan berdistribusi normal juga.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 20›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Connected Topics | 3.7 Distribusi Majemuk |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.1–5.3; Miller Bab 6–7 |
Rumus›
Sifat reproduktif (reproductive property) distribusi: distribusi dikatakan reproduktif jika penjumlahan variabel-variabel independen ber- juga ber-.
Distribusi reproduktif: Poisson, Normal, Binomial (parameter sama), Gamma (parameter sama).
Distribusi tidak reproduktif: Eksponensial (penjumlahan → Gamma), Geometrik (penjumlahan → Binomial Negatif).
Diketahui:
-
Pernyataan (i)–(iv) tentang sifat reproduktif berbagai distribusi
Langkah Pengerjaan›
Pernyataan (i): Poisson — BENAR ✓
Jika independen, maka:
Ini dibuktikan via MGF atau sifat additivitas Poisson.
Pernyataan (ii): Eksponensial — SALAH ✗
Jika independen, maka (distribusi Gamma), bukan Eksponensial.
Pernyataan (iii): Geometrik — SALAH ✗
Jika independen (jumlah percobaan hingga sukses ke-1), maka (Binomial Negatif), bukan Geometrik.
Pernyataan (iv): Normal — BENAR ✓
Jika independen, maka:
Ini merupakan sifat fundamental distribusi Normal.
Kesimpulan: Pernyataan yang benar: (i) dan (iv) → 2 pernyataan.
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengira Eksponensial reproduktif karena ia adalah kasus khusus Gamma () — penjumlahan Eksponensial menghasilkan Gamma dengan , bukan Eksponensial.
- Mengira Geometrik reproduktif — penjumlahan Geometrik menghasilkan Binomial Negatif.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira “berdistribusi sama” berarti parameter juga harus sama — cukup famili distribusi yang sama.
Red Flags›
- Distribusi reproduktif standar CF2: Poisson, Normal, Gamma, Binomial (p sama).
- Penjumlahan Eksponensial → Gamma; penjumlahan Geometrik → Binomial Negatif.
No. 21
Misalkan dan merupakan variabel acak dengan fungsi densitas bersama sebagai berikut:
Diketahui juga bahwa .
Tentukan nilai dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 21›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.1 Distribusi Gabungan |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 3.2 Distribusi Marginal |
| Connected Topics | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 3.5–3.8 |
Rumus›
Syarat normalisasi:
Diketahui:
-
pada ,
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Gunakan Syarat Normalisasi untuk Mencari Hubungan dan
Sehingga .
Langkah 2: Gunakan
Karena dan , maka terjadi pada dua sub-region:
- Region I: (di mana )
- Region II: , (semua di sini otomatis)
Region I:
Region II:
Total:
Langkah 3: Selesaikan Sistem Persamaan
Dari Langkah 1: . Substitusikan:
Langkah 4: Hitung dan
Langkah 5: Hitung
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Salah menentukan region : karena dan , region ini terbagi dua (tidak satu integral sederhana).
- Lupa bahwa normalisasi menghasilkan (bukan ).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengasumsikan tanpa membuktikannya terlebih dahulu.
Red Flags›
- Jika support tidak simetris ( dan batas berbeda) → region perbandingan harus dibagi dengan hati-hati.
No. 22
Sebuah perusahaan manufaktur mengirimkan unit produk per pengiriman. Dalam setiap pengiriman tertentu ada proporsi unit yang rusak. Dalam pengiriman pertama yang memuat unit produksi, setiap unit produk memiliki peluang cacat sebesar dan dalam pengiriman kedua, yang memuat unit produksi lainnya, setiap unit produk memiliki peluang cacat sebesar . Pengiriman dipilih secara acak dan unit produk dipilih secara acak dari pengiriman itu.
Tentukan peluang bahwa paling sedikit unit dalam sampel tersebut rusak.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 22›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.7 Distribusi Majemuk |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 1.6 Teorema Bayes dan Hukum Probabilitas Total |
| Connected Topics | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.5; Miller Bab 5 |
Rumus›
Hukum Probabilitas Total:
Binomial:
Diketahui:
-
Pengiriman 1 (): prob , cacat
-
Pengiriman 2 (): prob , cacat
-
unit dipilih
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
:
Langkah 2: Hitung
:
Langkah 3: Hukum Probabilitas Total
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan sebagai parameter tunggal Binomial campuran — ini menghasilkan yang benar, namun yang salah karena ini mixture, bukan Binomial murni.
- Hukum probabilitas total harus diterapkan pada , bukan pada .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira dan adalah proporsi unit rusak, bukan proporsi ukuran pengiriman.
Red Flags›
- Mixture of Binomials ≠ Binomial dengan parameter rata-rata untuk probabilitas non-linear.
No. 23
Sebuah perusahaan kecil ingin mengasuransikan kerugian yang timbul dalam kasus pemogokan oleh karyawan perusahaan. Perusahaan asuransi setuju untuk membayar untuk setiap pemogokan yang terjadi dalam tahun depan, hingga pembayaran maksimum sebesar . Distribusi yang digunakan untuk memodelkan perilaku pemogokan adalah:
Perusahaan kecil tersebut mengestimasi bahwa akan ada kerugian sebesar untuk setiap pemogokan yang terjadi. Tentukan ekspektasi kerugian dari perusahaan kecil tersebut yang tidak ditanggung oleh pihak asuransi.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 23›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Connected Topics | 3.7 Distribusi Majemuk |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1; Miller Bab 5.1 |
Rumus›
Distribusi Geometrik (mulai dari ): .
Di sini , : ini adalah Geometrik dengan support
Ekspektasi deret geometri: dan .
Diketahui:
-
, (Geometrik dengan , support mulai )
-
Asuransi membayar per pemogokan, maksimum (maks pemogokan)
-
Kerugian total perusahaan:
-
Kerugian tidak ditanggung = Kerugian total pembayaran asuransi
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan Pembayaran Asuransi
Pembayaran asuransi = .
Langkah 2: Kerugian Tidak Ditanggung
Kerugian tidak ditanggung = Total kerugian Pembayaran asuransi:
Langkah 3: Hitung
Untuk distribusi Geometrik ini dengan :
Langkah 4: Hitung
Langkah 5: Hitung Ekspektasi Kerugian Tidak Ditanggung
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengasumsikan pembayaran asuransi = total kerugian tanpa batas — ada maksimum .
- Salah menghitung : distribusi ini dimulai dari , mean .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menghitung hanya untuk tanpa mempertimbangkan .
Red Flags›
- Jika ada “pembayaran maksimum” → gunakan , bukan langsung.
No. 24
Sebuah pesawat berisikan kursi. Probabilitas bahwa penumpang tertentu tidak akan muncul untuk penerbangan adalah , saling independen terhadap penumpang lainnya. Jika maskapai pesawat tersebut menjual sebanyak tiket penerbangan, tentukanlah probabilitas bahwa banyaknya penumpang yang datang melebihi kapasitas pesawat.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 24›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Referensi | Miller Bab 5.1; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3.1 |
Rumus›
= jumlah penumpang yang datang dari tiket, .
Kapasitas penuh: , yaitu atau .
Diketahui:
-
tiket terjual
-
, sehingga
-
Kapasitas pesawat: kursi
-
Target: dimana
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Definisikan Distribusi
: jumlah penumpang yang datang.
Penumpang melebihi kapasitas saat , yaitu atau .
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Hitung
Langkah 4: Jumlahkan
Nilai terdekat dari pilihan: (e)
(Catatan: perbedaan kecil karena pembulatan ; nilai eksak .)
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan (tidak datang) alih-alih (datang) sebagai parameter sukses.
- Menghitung alih-alih : kapasitas berarti ke atas yang merupakan “melebihi”.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira semua penumpang pasti datang dan menghitung overbooking berdasarkan kapasitas saja.
Red Flags›
- “Melebihi kapasitas ” → , bukan .
No. 25
Misalkan untuk dan , maka tentukanlah fungsi densitas untuk .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 25›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Connected Topics | 3.8 Transformasi Variabel Acak Gabungan |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 2.3; Miller Bab 4.3 |
Rumus›
Metode Jacobian (transformasi variabel): Jika monoton dengan invers , maka:
Diketahui:
-
untuk
-
, sehingga , support: (karena )
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan Transformasi Invers dan Jacobian
Langkah 2: Terapkan Rumus PDF Transformasi
Langkah 3: Verifikasi Support
karena untuk semua .
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa mengalikan dengan Jacobian — hanya mensubstitusi tanpa faktor koreksi.
- Menghitung — yang benar: .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menggunakan metode CDF alih-alih metode Jacobian langsung — keduanya valid, namun Jacobian lebih cepat.
Red Flags›
- Transformasi → invers → Jacobian (selalu positif, tak perlu nilai absolut).
No. 26
Misalkan dan merupakan variabel acak dengan fungsi pembangkit momen bersama sebagai berikut:
Tentukan nilai dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 26›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.1 Distribusi Gabungan |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.3 Fungsi Pembangkit |
| Connected Topics | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 4.4 |
Rumus›
MGF bersama bivariat:
Alternatif: Jika MGF bersama berbentuk penjumlahan suku , maka ini distribusi diskrit bivariat dengan:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Identifikasi Distribusi Bersama dari MGF
Bandingkan dengan :
| Probabilitas | |
|---|---|
Langkah 2: Hitung dan
Langkah 3: Hitung
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung tetapi melupakan semua suku yang mengandung .
- Membaca distribusi dari MGF dengan salah: suku bukan berarti , melainkan .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mencari dengan langsung membagi MGF — selalu cari via turunan atau identifikasi distribusi.
Red Flags›
- MGF berbentuk → ini distribusi diskrit; koefisien adalah probabilitas.
No. 27
Digit biner ditransmisikan melalui sistem komunikasi. Jika dikirim, maka akan diterima sebagai dengan probabilitas dan sebagai dengan probabilitas . Jika dikirim, itu akan diterima sebagai dengan probabilitas dan sebagai dengan probabilitas . Serangkaian dan dikirim secara acak, dengan dan masing-masing memiliki kemungkinan yang sama.
Tentukan probabilitas bahwa digit tersebut dikirim sebagai , jika diketahui suatu digit diterima sebagai .
a. Kurang dari
b. Sekurang-kurangnya tapi kurang dari
c. Sekurang-kurangnya tapi kurang dari
d. Sekurang-kurangnya tapi kurang dari
e. Sekurang-kurangnya
Jawaban No. 27›
(d). Sekurang-kurangnya tapi kurang dari
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.6 Teorema Bayes dan Hukum Probabilitas Total |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 1.4 Probabilitas Bersyarat |
| Connected Topics | 1.5 Kejadian Independen |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 1.4; Miller Bab 2 |
Rumus›
Teorema Bayes:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Terapkan Teorema Bayes
Langkah 3: Identifikasi Pilihan
→ Sekurang-kurangnya tapi kurang dari .
Hasil Akhir: (d). Sekurang-kurangnya tapi kurang dari
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengabaikan dalam penyebut — terima “1” bisa juga karena kirim “0” dan terjadi error.
- Membalik: menghitung dan mengira itu yang ditanya.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- “Kemungkinan yang sama” untuk dan → prior .
Red Flags›
- Soal pola “diterima sebagai X, dikirim sebagai Y” → Teorema Bayes, balik kondisi.
No. 28
Misalkan merupakan variabel acak dengan mean sebesar dan variansi sebesar dan misalkan juga merupakan variabel acak sedemikian sehingga untuk setiap , distribusi bersyarat dari diketahui memiliki mean sebesar dan variansi sebesar .
Tentukan besar variansi dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 28›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 3.3 Distribusi Bersyarat, 3.1 Distribusi Gabungan |
| Connected Topics | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 3.5–3.8 |
Rumus›
Hukum Variansi Total (Law of Total Variance):
Diketahui:
-
,
-
, sehingga
-
, sehingga
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Gunakan .
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Terapkan Hukum Variansi Total
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan — ini salah; .
- Lupa suku kedua — hukum variansi total memiliki dua suku.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira saja (menghilangkan suku ) → menghasilkan (pilihan d yang salah).
Red Flags›
- Hukum variansi total: dua suku wajib — jangan hanya ambil satu.
- kecuali .
No. 29
Sebuah perusahaan asuransi sedang mempertimbangkan untuk mengambil alih sekelompok polis. Polis-polis dalam kelompok tersebut berdistribusi identik dan saling independen satu sama lain. Setiap polis dalam kelompok memiliki klaim yang berdistribusi eksponensial dengan mean sebesar dan premi untuk setiap polis sebesar . Perusahaan asuransi tersebut menginginkan probabilitas sebesar dimana premi yang diterima akan cukup untuk menutupi klaim.
Dengan menggunakan approksimasi normal, tentukanlah jumlah minimum polis yang diperlukan dalam kelompok tersebut agar kriteria perusahaan asuransi dipenuhi.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 29›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 4 — Inferensi Statistik |
| Sub-topik | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 4.2 Distribusi Sampel |
| Connected Topics | 4.7 Selang Kepercayaan |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.3; Miller Bab 7 |
Rumus›
Distribusi Eksponensial: , mean , variansi .
CLT: untuk besar.
Syarat:
Diketahui:
-
, mean , variansi
-
Premi per polis:
-
Syarat:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Formulasikan Syarat
= total klaim, premi total .
Langkah 2: Standarisasi via CLT
, , .
Langkah 3: Tentukan Nilai yang Diperlukan
Langkah 4: Tentukan Nilai Minimum
Karena harus bilangan bulat dan , maka .
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan (untuk dua sisi/95% tengah) alih-alih (satu sisi, 95th percentile).
- Menggunakan (mean) alih-alih (variansi Eksponensial ).
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Lupa bahwa “premi cukup untuk menutupi klaim” = one-sided inequality .
Red Flags›
- Distribusi Eksponensial: mean , variansi (bukan ).
- Probabilitas “cukup untuk menutupi” → ekor kanan satu sisi → .
No. 30
Misalkan variabel acak kontinu dengan fungsi distribusi kumulatif sebagai berikut:
Dimana merupakan suatu konstanta.
Tentukan persentil ke-75 dari .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 30›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Connected Topics | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 2.1; Miller Bab 4.1–4.2 |
Rumus›
Persentil ke- (): nilai sedemikian sehingga .
Untuk persentil ke-75:
Diketahui:
-
untuk
-
Support: (karena untuk )
-
Target: dimana
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Setel Persamaan CDF = 0,75
Langkah 2: Selesaikan untuk
Ambil logaritma natural kedua sisi:
Langkah 3: Pilih Tanda yang Benar
Karena support , maka , sehingga:
Verifikasi: ✓
Perhatian: Pilihan (c) adalah dan pilihan (e) adalah .
karena sedangkan berbeda.
Hasil benar adalah , yaitu pilihan (e).
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Memilih tanda negatif — ini di luar support (kurang dari ).
- Mengacaukan dengan : keduanya berbeda, pilihan (c) adalah jebakan.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Menghitung (pilihan a) — ini salah; persentil ke-75 bukan dievaluasi di , melainkan invers CDF di .
Red Flags›
- Persentil ke- = , bukan .
- Setelah dapat , selalu cek support untuk memilih tanda yang benar.
- Bedakan vs : keduanya bisa muncul di pilihan jawaban.