Soa Exam P Samples Part 9
No. 241
An investor invests 100 dollars in a stock. Each month, the investment has probability 0.5 of increasing by 1.10 dollars and probability 0.5 of decreasing by 0.90 dollars. The changes in price in different months are mutually independent.
Calculate the probability that the investment has a value greater than 91 dollars at the end of month 100.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 241›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 4 — Inferensi Statistik |
| Sub-topik | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 4.2 Distribusi Sampel |
| Connected Topics | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 4.4 Hukum Bilangan Besar |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.5–5.6; Miller Bab 6 |
Rumus›
Teorema Limit Pusat: jika i.i.d. dengan dan , maka
sehingga
Diketahui:
-
Investasi awal = 100; setiap bulan naik (prob. ) atau turun (prob. )
-
Perubahan antar bulan saling independen; bulan
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung dan
Setiap bernilai atau masing-masing dengan prob. .
Langkah 2: Distribusi
Dengan CLT:
Langkah 3: Hitung probabilitas
Nilai akhir investasi . Syarat nilai :
Standarisasi:
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa menyertakan nilai awal (100) saat mengonversi kondisi nilai akhir ke kondisi pada .
- Mengira ; selalu kurangkan .
Kesalahan Interpretasi Soal›
- “nilai investasi ” bukan "" — perlu dikurangi nilai awal 100 terlebih dahulu.
Red Flags›
- Jika besar dan distribusi per periode tidak disebutkan → gunakan CLT.
- Jika soal menyebut perubahan independen identik → langsung identifikasi sebagai setting CLT.
No. 242
Let denote the loss amount sustained by an insurance company’s policyholder in an auto collision. Let denote the portion of that the insurance company will have to pay. An actuary determines that and are independent with respective density and probability functions
Calculate the variance of the insurance company’s claim payment .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 242›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 3.1 Distribusi Gabungan, 3.7 Distribusi Majemuk |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 3–4 |
Rumus›
Untuk dan independen:
Untuk (kontinu, ; = parameter scale):
Diketahui:
-
: , ,
-
: diskrit, ,
-
dan independen
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung dan
Langkah 2: Hitung menggunakan independensi
Langkah 3: Hitung
Langkah 4: Hitung Variansi
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengira ; rumus ini tidak berlaku umum — gunakan momen kedua.
- Lupa bahwa untuk distribusi Eksponensial.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- Mengira kontinu karena disebut “porsi”; perhatikan bahwa diberikan sebagai distribusi diskrit dengan dua nilai.
Red Flags›
- Jika ada produk dua variabel independen → gunakan untuk momen kedua produk, bukan .
No. 243
A couple takes out a medical insurance policy that reimburses them for days of work missed due to illness. Let and denote the number of days missed during a given month by the wife and husband, respectively. The policy pays a monthly benefit of 50 times the maximum of and , subject to a benefit limit of 100. and are independent, each with a discrete uniform distribution on the set .
Calculate the expected monthly benefit for missed days of work that is paid to the couple.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 243›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.1 Distribusi Gabungan |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Connected Topics | 3.2 Distribusi Marginal, 3.3 Distribusi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 3 |
Rumus›
Manfaat .
Karena independen dengan peluang sama masing-masing, setiap pasangan memiliki peluang .
Diketahui:
-
, independen;
-
Manfaat , dibatasi maksimum 100
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Identifikasi nilai manfaat yang mungkin
dapat bernilai , menghasilkan . Namun manfaat dibatasi 100, sehingga nilai manfaat yang mungkin hanya: , , dan .
Langkah 2: Hitung probabilitas setiap manfaat
-
: hanya terjadi jika , yaitu . Probabilitas .
-
: terjadi jika , yaitu pasangan . Probabilitas .
-
: semua kasus lainnya, probabilitas .
Langkah 3: Hitung nilai harapan
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa menerapkan batas manfaat (cap) 100; menghitung tanpa pembatasan akan memberikan hasil berbeda.
- Menghitung secara terpisah tanpa mengelompokkan nilai yang sudah dicap.
Kesalahan Interpretasi Soal›
- “Subject to a benefit limit of 100” berarti manfaat aktual , bukan .
Red Flags›
- Jika benefit memakai “subject to maximum/limit” → selalu terapkan sebelum menghitung ekspektasi.
No. 244
The table below shows the joint probability function of a sailor’s number of boating accidents and number of hospitalizations from these accidents this year.
| Hospitalizations | ||||
|---|---|---|---|---|
| Accidents | 0 | 1 | 2 | 3 |
| 0 | 0.700 | |||
| 1 | 0.150 | 0.050 | ||
| 2 | 0.060 | 0.020 | 0.010 | |
| 3 | 0.005 | 0.002 | 0.002 | 0.001 |
Calculate the sailor’s expected number of hospitalizations from boating accidents this year.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 244›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.2 Distribusi Marginal |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 3.1 Distribusi Gabungan, 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 3 |
Rumus›
Distribusi marginal variabel (hospitalisasi):
Nilai harapan:
Diketahui:
-
Tabel distribusi gabungan diberikan
-
Target: (marginal atas )
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung distribusi marginal (jumlahkan kolom)
Verifikasi: ✓
Langkah 2: Hitung nilai harapan
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjumlahkan baris (marginal ) bukannya kolom (marginal ) — pastikan kita mencari nilai harapan hospitalisasi, bukan kecelakaan.
- Menggunakan distribusi gabungan langsung tanpa marginalisasi.
Red Flags›
- Jika ditanya nilai harapan satu variabel dari tabel joint → jumlahkan sepanjang dimensi variabel yang lain untuk mendapat distribusi marginal.
No. 245
On Main Street, a driver’s speed just before an accident is uniformly distributed on . Given the speed, the resulting loss from the accident is exponentially distributed with mean equal to three times the speed.
Calculate the variance of a loss due to an accident on Main Street.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 245›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 3.3 Distribusi Bersyarat |
| Connected Topics | 3.7 Distribusi Majemuk, 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 5 |
Rumus›
Hukum Variansi Total:
Untuk : dan .
Untuk : , , .
Diketahui:
-
; ;
-
: ,
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Gabungkan dengan Hukum Variansi Total
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa bahwa untuk distribusi Eksponensial (variansi = kuadrat mean).
- Mengira ; selalu gunakan .
Red Flags›
- Jika distribusi bersyarat bergantung pada variabel acak lain → gunakan Hukum Variansi Total (Eve’s Law), bukan menghitung langsung.
No. 246
Let be the annual number of hurricanes hitting Florida, and let be the annual number of hurricanes hitting Texas. and are independent Poisson variables with respective means 1.70 and 2.30.
Calculate .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 246›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.3 Distribusi Bersyarat, 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Connected Topics | 3.1 Distribusi Gabungan, 3.2 Distribusi Marginal |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 5 |
Rumus›
Jika dan independen, maka .
Kemudian , sehingga:
Diketahui:
-
, , independen
-
;
-
Kondisi:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Distribusi bersyarat
Karena dan Poisson independen, distribusi bersyarat dengan
Langkah 2: Variansi bersyarat
Langkah 3: Hubungkan dengan
Karena ketika :
Oleh karena itu:
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung tanpa kondisi, yaitu menggunakan secara langsung.
- Tidak memanfaatkan sifat bahwa jumlah dua Poisson independen yang dikondisikan mengikuti distribusi Binomial.
Red Flags›
- Jika independen dan diminta variansi/ekspektasi bersyarat pada → selalu gunakan sifat Binomial bersyarat.
No. 247
Random variables and have joint distribution
Let be the value that minimizes the variance of .
Calculate the variance of .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 247›
(a).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.2 Distribusi Marginal |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 3.1 Distribusi Gabungan, 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 3 |
Rumus›
Distribusi marginal: .
Variansi: .
Total probabilitas: .
Diketahui:
-
Tabel joint dengan parameter dan ; total prob. = 1
-
Cari yang meminimumkan , lalu hitung
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Distribusi marginal
Langkah 2: Ekspektasi dan Variansi
Berdasarkan simetri tabel (), maka .
Langkah 3: Minimumkan
adalah fungsi linear-naik terhadap . Karena (probabilitas tidak negatif), minimum tercapai di .
Langkah 4: Hitung dengan
Dengan , distribusi marginal (yang simetris dengan dari struktur tabel) identik dengan marginal :
Dari total probabilitas: , sehingga .
Maka .
Hasil Akhir: (a).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Tidak menyadari bahwa tabel memiliki simetri, sehingga distribusi marginal dan identik (ketika ).
- Mengira minimisasi variansi memerlukan kalkulus; fungsi linear dalam cukup diperiksa di batas .
Red Flags›
- Jika tabel joint simetris terhadap diagonal → cek apakah marginal dan identik sebelum menghitung terpisah.
No. 248
Let be a random variable that takes on the values , , and with equal probabilities. Let .
Which of the following is true?
a. ; the random variables and are dependent.
b. ; the random variables and are independent.
c. ; the random variables and are dependent.
d. ; the random variables and are independent.
e. ; the random variables and are dependent.
Jawaban No. 248›
(c). ; dan dependen.
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 3.1 Distribusi Gabungan |
| Connected Topics | 3.6 Matriks Variansi-Kovariansi |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.1; Miller Bab 4 |
Rumus›
Independensi mensyaratkan: untuk semua .
Penting: tidak mengimplikasikan independensi secara umum.
Diketahui:
-
, sehingga
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung , , dan
Langkah 2: Hitung Kovarians
Langkah 3: Periksa Independensi
Jika maka pasti, sehingga .
Namun .
Jadi dan dependen meskipun kovariansnya nol.
Hasil Akhir: (c). ; dan dependen.
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menyimpulkan independensi dari ; ini hanya berlaku untuk distribusi Normal bivariat, tidak umum.
- Kovarians mengukur hubungan linear; adalah hubungan nonlinear sehingga kovarians bisa nol meski ada ketergantungan.
Red Flags›
- Jika merupakan fungsi deterministik dari → mereka pasti dependen, terlepas dari nilai kovariansnya.
- Jika soal menanyakan independensi → selalu verifikasi definisi probabilitas joint, jangan hanya periksa kovarians.
No. 249
Losses follow an exponential distribution with mean 1. Two independent losses are observed.
Calculate the expected value of the smaller loss.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 249›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.8 Transformasi Variabel Acak Gabungan |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Connected Topics | 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 6 |
Rumus›
Untuk i.i.d. , CDF minimum :
Sehingga , dengan .
Diketahui:
-
i.i.d.
-
; target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: CDF survival dari
Langkah 2: Identifikasi distribusi
Survival function sesuai dengan (rate = 2).
Langkah 3: Hitung nilai harapan
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan secara intuitif tanpa justifikasi; derivasi via survival function wajib ditunjukkan.
- Mengira minimum dua Eksponensial masih Eksponensial dengan mean sama; mean-nya adalah dari mean asal untuk i.i.d. Eksponensial.
Red Flags›
- Jika soal minta statistik order (, ) dari variabel i.i.d. Eksponensial → gunakan survival function, hasilnya selalu Eksponensial dengan rate .
No. 250
A delivery service owns two cars that consume 15 and 30 miles per gallon. Fuel costs 3 per gallon. On any given business day, each car travels a number of miles that is independent of the other and is normally distributed with mean 25 miles and standard deviation 3 miles.
Calculate the probability that on any given business day, the total fuel cost to the delivery service will be less than 7.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 250›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 3.1 Distribusi Gabungan |
| Connected Topics | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Referensi | Miller Bab 6; Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.5 |
Rumus›
Kombinasi linear variabel Normal independen:
Diketahui:
-
Mobil 1: 15 mpg; Mobil 2: 30 mpg; harga BBM = 3/galon
-
i.i.d. (jarak tempuh, dalam mil)
-
Biaya total:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Ekspektasi dan variansi
Langkah 2: Standarisasi dan hitung probabilitas
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan efisiensi yang sama untuk kedua mobil; mobil 1 (15 mpg) mengonsumsi BBM lebih banyak per mil dibanding mobil 2 (30 mpg).
- Lupa membagi jarak dengan efisiensi untuk mendapat konsumsi gallon: biaya = (mil/mpg) × harga.
Red Flags›
- Periksa satuan: “miles per gallon” → konsumsi gallon = jarak ÷ efisiensi, bukan jarak × efisiensi.
No. 251
Two independent estimates are to be made on a building damaged by fire. Each estimate is normally distributed with mean and variance .
Calculate the probability that the first estimate is at least 20 percent higher than the second.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 251›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum, 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Connected Topics | 3.8 Transformasi Variabel Acak Gabungan |
| Referensi | Miller Bab 6; Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.5 |
Rumus›
Selisih dua variabel Normal independen:
Diketahui:
-
independen (estimasi pertama dan kedua)
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Definisikan
Langkah 2: Standarisasi
Langkah 3: Baca tabel Normal
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- “20% lebih tinggi” berarti , bukan .
- Parameter menghilang dalam standarisasi — ini wajar karena soal tidak memberikan nilai numerik .
Red Flags›
- Jika parameter soal tidak numerik tapi jawaban numerik tetap ada → parameter pasti saling hilang (cancel) dalam proses standarisasi.
No. 252
The independent random variables and have the same mean. The coefficients of variation of and are 3 and 4 respectively.
Calculate the coefficient of variation of .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 252›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 3.1 Distribusi Gabungan |
| Connected Topics | 4.2 Distribusi Sampel |
| Referensi | Miller Bab 3–4; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3 |
Rumus›
Koefisien variasi: .
Untuk dengan independen:
Diketahui:
-
; ;
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Ekspektasi dan deviasi standar
Langkah 2: Hitung koefisien variasi
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjumlahkan CV secara langsung: .
- Mengira standar deviasi jumlah = jumlah standar deviasi; yang benar: variansi yang bersifat aditif untuk variabel independen.
Red Flags›
- CV adalah rasio antara standar deviasi dan mean; hitung keduanya secara terpisah, lalu bagi.
No. 253
Points scored by a game participant can be modeled by . and are independent random variables with and .
Calculate .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 253›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Connected Topics | 3.6 Matriks Variansi-Kovariansi |
| Referensi | Miller Bab 4; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3 |
Rumus›
Untuk independen dan konstanta :
(Konstanta tidak mempengaruhi variansi.)
Diketahui:
-
; ; ; independen
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Terapkan rumus variansi kombinasi linear
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menambahkan konstanta dalam perhitungan variansi: untuk semua konstanta .
- Menggunakan koefisien tanpa dikuadratkan: bukan .
Red Flags›
- Jika dan tidak independen → harus tambahkan suku .
No. 254
An actuary is studying hurricane models. A year is classified as a high, medium, or low hurricane year with probabilities 0.1, 0.3, and 0.6, respectively. The numbers of hurricanes in high, medium, and low years follow Poisson distributions with means 20, 15, and 10, respectively.
Calculate the variance of the number of hurricanes in a randomly selected year.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 254›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.7 Distribusi Majemuk |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Connected Topics | 1.6 Teorema Bayes dan Hukum Probabilitas Total |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 5 |
Rumus›
Hukum Variansi Total (Eve’s Law): misalkan = jumlah badai dan = tipe tahun:
Untuk : dan .
Momen kedua Poisson: .
Diketahui:
-
,
-
,
-
,
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung (rata-rata tertimbang)
Langkah 2: Hitung (rata-rata momen kedua)
Untuk Poisson:
Langkah 3: Hitung variansi
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Hanya menghitung rata-rata tertimbang tanpa menambahkan komponen .
- Menggunakan mean Poisson sebagai momen kedua; momen kedua Poisson adalah , bukan .
Red Flags›
- Jika distribusi bergantung pada kondisi acak (mixture model) → selalu gunakan Eve’s Law atau hitung via momen kedua marginal.
No. 255
A dental insurance company pays 100% of the cost of fillings and 70% of the cost of root canals. Fillings and root canals cost 50 and 500 each, respectively.
The tables below show the probability distributions of the annual number of fillings and annual number of root canals for each of the company’s policyholders.
| # of Fillings | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| Probability | 0.60 | 0.20 | 0.15 | 0.05 |
| # of Root Canals | 0 | 1 |
|---|---|---|
| Probability | 0.80 | 0.20 |
Calculate the expected annual payment per policyholder for fillings and root canals.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 255›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Connected Topics | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Referensi | Miller Bab 3; Hogg-Tanis-Zimm Bab 2 |
Rumus›
Linearitas ekspektasi:
Total klaim:
Diketahui:
-
= jumlah tambal gigi; = jumlah root canal; keduanya independen
-
Pembayaran per tambal gigi: ; per root canal:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Hitung
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan biaya penuh 500 untuk root canal tanpa mengalikan dengan coverage 70%; perusahaan hanya membayar .
- Mengira ; ekspektasi produk produk ekspektasi kecuali independen, dan ini penjumlahan bukan perkalian.
Red Flags›
- Perhatikan persentase coverage: “pays X% of cost Y” → pembayaran = X% × Y, bukan Y.
No. 256
A loss under a liability policy is modeled by an exponential distribution. The insurance company will cover the amount of that loss in excess of a deductible of 2000. The probability that the reimbursement is less than 6000, given that the loss exceeds the deductible, is 0.50.
Calculate the probability that the reimbursement is greater than 3000 but less than 9000, given that the loss exceeds the deductible.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 256›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Hard |
| 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 |
Rumus›
Sifat memoryless distribusi Eksponensial: distribusi reimbursement (kerugian di atas deductible) adalah Eksponensial dengan parameter yang sama.
Untuk :
Diketahui:
-
Loss ; deductible
-
Reimbursement ; karena sifat memoryless,
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan parameter
Langkah 2: Hitung dan
Langkah 3: Hitung probabilitas target
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Tidak menerapkan sifat memoryless; reimbursement kondisional pada memiliki distribusi Eksponensial dengan parameter yang sama dengan asli.
- Menghitung dari dengan cara yang berbeda dari sifat memoryless.
Red Flags›
- Jika ada deductible dan loss Eksponensial → reimbursement mengikuti Eksponensial yang sama (memoryless property).
No. 257
Let be the percentage score on a college-entrance exam for students who did not participate in an exam-preparation seminar. is modeled by a uniform distribution on .
Let be the percentage score on a college-entrance exam for students who did participate in an exam-preparation seminar. is modeled by a uniform distribution on .
It is given that .
Calculate the 80th percentile of .
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 257›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Connected Topics | 4.5 Estimasi Parameter |
| Referensi | Miller Bab 5; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3 |
Rumus›
Untuk :
Persentil ke-:
Diketahui:
-
;
-
Target: persentil ke-80 dari
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Gunakan untuk menemukan
Sederhanakan:
Ekspansikan pembilang:
Jadi:
Ambil solusi positif: .
Langkah 2: Tentukan distribusi
Langkah 3: Hitung persentil ke-80
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan sebagai momen pertama; soal menyatakan ini adalah .
- Mengambil solusi negatif dari persamaan kuadrat; pastikan karena ini adalah batas bawah persentase.
Red Flags›
- Persentil ke-80 dari : interpolasi linear dari ke sebesar 80% dari rentang.
No. 258
In a study of driver safety, drivers were categorized according to three risk factors. Exactly 1000 drivers exhibited each individual risk factor. Also, for each of the risk factors, there were exactly 400 drivers exhibiting that risk factor and neither of the other two risk factors. Finally, there were exactly 300 drivers who exhibited all three risk factors and 500 who exhibited none of the three risk factors.
Calculate the number of drivers in the study.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 258›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas, 1.3 Metode Enumerasi |
| 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 |
Rumus›
Prinsip inklusi-eksklusi untuk tiga himpunan :
Diketahui:
-
;
-
Eksklusif (hanya satu faktor): untuk masing-masing
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan komponen dalam diagram Venn
Setiap lingkaran memiliki 1000 elemen, dengan 400 eksklusif dan 300 berada di irisan tiga.
Sisakan: untuk irisan dua-atau-lebih dalam setiap lingkaran.
Biarkan = jumlah elemen di irisan tepat dua himpunan (misal , dll).
Dari lingkaran :
Dari lingkaran :
Dari lingkaran :
Langkah 2: Selesaikan sistem persamaan
Dari dua persamaan pertama: ; dari kedua dan ketiga: . Jadi .
Langkah 3: Hitung total peserta
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjumlahkan tanpa memperhatikan penghitungan ganda pada irisan dua dan irisan tiga.
Red Flags›
- Jika soal menyebut “exactly 400 exhibiting only that factor” → ini adalah wilayah eksklusif dalam diagram Venn, bukan irisan.
No. 259
An insurance company examines its pool of auto insurance customers and gathers the following information:
(i) All customers insure at least one car.
(ii) 64% of the customers insure more than one car.
(iii) 20% of the customers insure a sports car.
(iv) Of those customers who insure more than one car, 15% insure a sports car.
Calculate the probability that a randomly selected customer insures exactly one car, and that the car is not a sports car.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 259›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.4 Probabilitas Bersyarat, 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 |
Rumus›
Hukum Penjumlahan:
Hukum Perkalian:
Diketahui:
-
= insure lebih dari satu mobil: , sehingga
-
= insure sports car:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Hitung komplementnya
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengira ; ini hanya berlaku jika dan independen, yang tidak disebutkan.
- Menggunakan De Morgan: .
Red Flags›
- Target “tepat satu mobil AND bukan sports car” = = komplemen .
No. 260
An insurance company has found that 1% of all applicants for life insurance have diabetes.
Calculate the probability that five or fewer of 200 randomly selected applicants have diabetes.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 260›
(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; Hogg-Tanis-Zimm Bab 2 |
Rumus›
dengan besar dan kecil dapat diaproksimasi dengan :
Diketahui:
-
;
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Aproksimasi Poisson
Karena besar dan kecil, gunakan .
Langkah 2: Hitung
Hitung suku-suku:
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan distribusi Binomial langsung dengan yang sangat kompleks; aproksimasi Poisson jauh lebih efisien untuk besar dan kecil.
- Lupa bahwa kondisi aproksimasi Poisson yang baik: , , dan moderat.
Red Flags›
- Jika besar, kecil, dan ditanya probabilitas ekor bawah → gunakan Poisson dengan .
No. 261
The probability that an agent sells an insurance policy to a potential customer during a first appointment is 0.20. The events of selling an insurance policy to different potential customers during first appointments are mutually independent.
The agent has scheduled first appointments with five potential customers.
Calculate the probability that the agent sells an insurance policy during at least two of these appointments.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 261›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 1.5 Kejadian Independen |
| Connected Topics | 1.3 Metode Enumerasi |
| Referensi | Miller Bab 5; Hogg-Tanis-Zimm Bab 2 |
Rumus›
:
Diketahui:
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Hitung
Langkah 3: Hitung
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung adalah benar, tetapi sering lupa menyertakan .
Red Flags›
- “Setidaknya dua” () → pendekatan komplemen lebih efisien dari menghitung .
No. 262
A manufacturer produces computers and releases them in shipments of 100. From a shipment of 100, the probability that exactly three computers are defective is twice the probability that exactly two computers are defective. The events that different computers are defective are mutually independent.
Calculate the probability that a randomly selected computer is defective.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 262›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.1 Variabel Acak Diskrit, 1.5 Kejadian Independen |
| Connected Topics | 1.3 Metode Enumerasi |
| Referensi | Miller Bab 5; Hogg-Tanis-Zimm Bab 2 |
Rumus›
:
Diketahui:
-
;
-
Target: nilai
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tulis persamaan dari kondisi yang diberikan
Langkah 2: Sederhanakan
Bagi kedua sisi dengan (karena dan ):
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Lupa menyederhanakan faktor dari kedua sisi sebelum menyelesaikan; persamaan menjadi rumit tidak perlu.
- Mengira “tiga kali defektif = dua kali lipat peluang dua defektif” adalah interpretasi yang berbeda dari .
Red Flags›
- Jika kondisi berupa rasio probabilitas dua nilai distribusi → tulis rasio, sederhanakan, lalu selesaikan untuk parameter yang tidak diketahui.
No. 263
In any 12-month period, the probability that a home is damaged by fire is 20% and the probability of a theft loss at a home is 30%. The occurrences of fire damage and theft loss are independent events.
Calculate the probability that a randomly selected home will either be damaged by fire or will have a theft loss, but not both, during the next year.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 263›
(b).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 1 — Dasar-Dasar Probabilitas |
| Sub-topik | 1.5 Kejadian Independen, 1.2 Aksioma dan Perhitungan Probabilitas |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 1.1 Eksperimen Acak dan Ruang Sampel |
| Connected Topics | 1.4 Probabilitas Bersyarat |
| Referensi | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1 |
Rumus›
Probabilitas “salah satu tetapi tidak keduanya” (XOR):
Diketahui:
-
= kebakaran: ; = pencurian: ; dan independen
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung probabilitas “hanya kebakaran”
Langkah 2: Hitung probabilitas “hanya pencurian”
Langkah 3: Jumlahkan
Hasil Akhir: (b).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung untuk menjawab “keduanya atau salah satu” — ini bukan “salah satu tapi tidak keduanya”.
- “Either… or… but not both” = exclusive OR (), bukan inclusive OR ().
Red Flags›
- “But not both” → gunakan XOR, bukan . XOR = .
No. 264
In one company, 30% of males and 20% of females contribute to a supplemental retirement plan. Furthermore, 45% of the company’s employees are female.
Calculate the probability that a randomly selected employee is female, given that this employee contributes to a supplemental retirement plan.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 264›
(c).
| 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 | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1 |
Rumus›
Teorema Bayes:
Diketahui:
-
,
-
(wanita berkontribusi)
-
(pria berkontribusi)
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung dengan Hukum Probabilitas Total
Langkah 2: Terapkan Teorema Bayes
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjawab karena itu data yang tersedia; tetapi soal bertanya probabilitas bersyarat .
- Menggunakan hanya pembilang tanpa normalisasi dengan .
Red Flags›
- “Probabilitas bahwa… given that…” selalu mengisyaratkan penggunaan Teorema Bayes atau probabilitas bersyarat langsung.
No. 265
A health insurer sells policies to residents of territory X and territory Y. Past claims experience indicates the following:
(i) 20% of the total policyholders from territory X and territory Y combined filed no claims.
(ii) 15% of the policyholders from territory X filed no claims.
(iii) 40% of the policyholders from territory Y filed no claims.
Calculate the probability that a randomly selected policyholder was a resident of territory X, given that the policyholder filed no claims.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 265›
(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 |
| Connected Topics | 1.5 Kejadian Independen |
| Referensi | Miller Bab 2; Hogg-Tanis-Zimm Bab 1 |
Rumus›
Hukum Probabilitas Total:
Teorema Bayes:
Diketahui:
-
= tidak ada klaim;
-
;
-
tidak diketahui;
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Tentukan menggunakan Hukum Probabilitas Total
Langkah 2: Terapkan Teorema Bayes
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Mengira sudah diketahui atau sama dengan 0,5; soal ini memerlukan penentuan melalui Hukum Probabilitas Total.
- Lupa langkah awal: selalu cari dulu sebelum menerapkan Bayes.
Red Flags›
- Jika proporsi kelompok tidak diberikan secara langsung tetapi probabilitas marginal () diberikan → gunakan Hukum Probabilitas Total untuk mencari proporsi kelompok.
No. 266
Claim amounts are independent random variables with probability density function
Calculate the probability that the largest of three randomly selected claims is less than 25.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 266›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.8 Transformasi Variabel Acak Gabungan |
| Difficulty | Medium |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu, 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Connected Topics | 2.4 Transformasi Variabel Acak Univariat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 4.4; Miller Bab 6 |
Rumus›
CDF untuk satu klaim:
Untuk variabel i.i.d., CDF maksimum:
Diketahui:
-
i.i.d. dengan PDF di atas;
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung
Langkah 2: Gunakan CDF maksimum
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menggunakan alih-alih ; untuk maksimum, semua variabel harus .
- Menjawab tanpa mengkuadratkannya sebanyak .
Red Flags›
- ; untuk variabel i.i.d.
No. 267
The lifetime of a certain electronic device has an exponential distribution with mean 0.50.
Calculate the probability that the lifetime of the device is greater than 0.70, given that it is greater than 0.40.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 267›
(d).
| 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 |
Rumus›
Sifat memoryless distribusi Eksponensial:
Untuk , rate :
Diketahui:
-
, rate
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Terapkan sifat memoryless
Langkah 2: Hitung
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung secara langsung (benar, tetapi lebih panjang) tanpa memanfaatkan memoryless property.
- Menggunakan mean sebagai rate; rate .
Red Flags›
- Jika soal mengkondisikan “lifetime > ” dan bertanya “probability > ” → selalu gunakan memoryless property untuk Eksponensial.
No. 268
A farmer purchases a five-year insurance policy that covers crop destruction due to hail. Over the five-year period, the farmer will receive a benefit of 20 for each year in which hail destroys his crop, subject to a maximum of three benefit payments. The probability that hail will destroy the farmer’s crop in any given year is 0.5, independent of any other year.
Calculate the expected benefit that the farmer will receive over the five-year period.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 268›
(d).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 2 — Variabel Acak Univariat |
| Sub-topik | 2.5 Distribusi Diskrit Umum, 2.1 Variabel Acak Diskrit |
| Difficulty | Hard |
| Prerequisite | 1.5 Kejadian Independen, 1.3 Metode Enumerasi |
| Connected Topics | 3.4 Nilai Harapan dan Variansi Bersyarat |
| Referensi | Hogg-Tanis-Zimm Bab 2; Miller Bab 5 |
Rumus›
= jumlah tahun dengan klaim. Manfaat aktual:
Diketahui:
-
;
-
Manfaat per pembayaran = 20; maksimum 3 pembayaran; total manfaat =
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung probabilitas setiap nilai
Langkah 2: Hitung
Manfaat aktual untuk setiap nilai:
| Kontribusi | |||
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1/32 | 0 |
| 1 | 20 | 5/32 | 100/32 |
| 2 | 40 | 10/32 | 400/32 |
| 3 | 60 | 10/32 | 600/32 |
| 4 | 60 | 5/32 | 300/32 |
| 5 | 60 | 1/32 | 60/32 |
Hasil Akhir: (d).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menghitung tanpa memperhatikan batas tiga pembayaran.
- Lupa bahwa semua memberikan manfaat yang sama (60), bukan .
Red Flags›
- “Subject to a maximum of payments” → gunakan dalam fungsi manfaat, bukan langsung.
No. 269
An insurance company has two divisions, auto and property. Total annual claims, , in the auto division follow a normal distribution with mean 10 and standard deviation 3. Total annual claims, , in the property division follow a normal distribution with mean 12 and standard deviation 4.
Assume that and are independent.
Calculate the probability that total overall claims, , will not exceed 29.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 269›
(e).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 2.6 Distribusi Kontinu Umum |
| Connected Topics | 4.3 Teorema Limit Pusat |
| Referensi | Miller Bab 6; Hogg-Tanis-Zimm Bab 5.5 |
Rumus›
Jumlah dua Normal independen:
Diketahui:
-
; ; independen
-
Target:
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Distribusi
Langkah 2: Standarisasi
Hasil Akhir: (e).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjumlahkan deviasi standar: ; yang benar adalah variansi yang dijumlahkan.
- Menggunakan sudah benar; standar deviasi , bukan 7.
Red Flags›
- Untuk dua Normal independen: jumlahkan variansi, bukan standar deviasi.
No. 270
An industrial company provides health insurance to employees located at four different plants. Health insurance costs at each plant are independent of the costs at any other plant. Plant managers have calculated the following statistics:
| Plant | Average Cost | Standard Deviation |
|---|---|---|
| W | 2 | 1.0 |
| X | 2 | 1.0 |
| Y | 5 | 1.5 |
| Z | 7 | 2.0 |
Calculate the standard deviation of total company health insurance costs.
a.
b.
c.
d.
e.
Jawaban No. 270›
(c).
| Field | Isi |
|---|---|
| Topik CF2 | Topik 3 — Variabel Acak Multivariat |
| Sub-topik | 3.5 Independensi dan Korelasi |
| Difficulty | Easy |
| Prerequisite | 2.2 Variabel Acak Kontinu |
| Connected Topics | 3.6 Matriks Variansi-Kovariansi |
| Referensi | Miller Bab 4; Hogg-Tanis-Zimm Bab 3 |
Rumus›
Untuk variabel-variabel independen, variansi total = jumlah variansi:
Diketahui:
-
, , ,
-
Semua biaya independen
Langkah Pengerjaan›
Langkah 1: Hitung variansi setiap plant
Langkah 2: Jumlahkan variansi
Langkah 3: Ambil akar kuadrat
Hasil Akhir: (c).
Jebakan Umum›
Kesalahan Konseptual›
- Menjumlahkan standar deviasi langsung: ; ini adalah jawaban pengecoh (opsi d).
- Mengingat kembali: standar deviasi tidak bersifat aditif; variansi yang aditif untuk variabel independen.
Red Flags›
- Jika diminta standar deviasi total dari variabel-variabel independen → jumlahkan variansi, lalu ambil akar. Jangan jumlahkan standar deviasinya.