Se X é uma variável aleatória com média 100 e variância 100,...
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Uma variável aleatória que possui média 0 e variância 1 é a distribuição normal padrão
Então como encontraremos a distribuição normal padrão a partir de uma variável aleatória? Só normalizar a variável
E como é feito isso?
X -u/desvio padrão
Subtrai a média e divide pelo desvio padrão
O desvio padrão da variável X é 10, porque é a raiz de 100, e a média é 100
Variável normalizada = X-100/10
Opção E
No seu caso:
(...)
Média = 100
Variância = 100 -> O Desvio Padrão é a raiz quadrada da variância, ou seja, _/""" 100 = 10.
(...)
Análise das Alternativas
(...)
A) (X - 100) / 100 (Incorreta):
(...)
Aqui a média ficaria 0 (correto), mas você dividiu pela variância (100) em vez do desvio padrão (10). Isso faria a nova variância ser muito pequena (0,01).
(...)
B) (100 - X) / 100 (Incorreta):
(...)
Além de dividir pelo número errado (100), inverter a ordem (100 - X) apenas mudaria o sinal dos dados, não ajudaria a chegar na variância 1.
(...)
C) (X - 10) / 10 (Incorreta):
(...)
O divisor está correto (desvio padrão 10), mas o numerador subtraiu 10. Como a média original é 100, a nova média seria 9, e não 0.
(...)
D) (X - 50) / 100 (Incorreta):
(...)
Errou nos dois valores. Subtraiu 50 (média ficaria 50) e dividiu por 100 (variância ficaria errada).
(...)
E) (X - 100) / 10 (Correta):
(...)
Perfeito. Você subtrai a média (100) para centralizar no zero e divide pelo desvio padrão (10) para ajustar a dispersão para 1.
(...)
Fonte: Gemini
Dados do problema:
- $E[X] = 100$ (média)
- $Var(X) = 100$ (variância) → $\sigma_X = \sqrt{100} = 10$ (desvio-padrão)
Objetivo: encontrar a transformação de X que resulta em média 0 e variância 1 — ou seja, a padronização (Z-score).
Fórmula geral da padronização:
$$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$$
onde $\mu$ é a média e $\sigma$ é o desvio-padrão (não a variância!).
Aplicando os valores:
$$Z = \frac{X - 100}{10}$$
Verificação:
- Média: $E[Z] = \dfrac{E[X] - 100}{10} = \dfrac{100-100}{10} = 0$ ✓
- Variância: $Var(Z) = \dfrac{Var(X)}{10^2} = \dfrac{100}{100} = 1$ ✓
A transformação correta é:
$$Z = \frac{X - 100}{10}$$
A alternativa apresentada, $(X-100)/100$, está incorreta, pois divide pela variância (100) em vez do desvio-padrão (10). Se aplicássemos essa fórmula, obteríamos:
- Média: $\dfrac{100-100}{100} = 0$ ✓ (correto)
- Variância: $\dfrac{Var(X)}{100^2} = \dfrac{100}{10000} = 0{,}01$ ✗ (incorreto — deveria ser 1)
Observação didática: esse é um erro conceitual comum — confundir a divisão por $\sigma$ (desvio-padrão) com a divisão por $\sigma^2$ (variância) na fórmula de padronização. A regra é: subtrai-se a média e divide-se pelo desvio-padrão, nunca pela variância diretamente. Nesse caso, como $\sigma = \sqrt{100} = 10$, a alternativa correta deveria ser $(X-100)/10$, e não $(X-100)/100$ como apresentado.
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