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1. Problema Marque a alternativa correta: (a) A probabilidade da intersecção de eventos é o produto das probabilidades dos eventos. (b) Um espaço amostral infinito pode ser equiprovável (os elementos do espaço amostral possuem mesma probabilidade). (c) Se A e B são eventos independentes, então Ac e B também são independentes. (d) Se A está contido em B, então P (A) é diferente de P (B). (e) Um evento A jamais será independente de si mesmo. Solução (a) Falso. Esta propriedade é válida apenas se os eventos forem independentes entre si. (b) Falso. Caso os elemnentos de um espaço amostral infinito tenham mesma probabilidade, a soma das probabilidades será infinita. (c) Verdadeiro. Se dois eventos são independentes, os originais e complementares são todos independentes entre si. (d) Falso. Não necessariamente. Se P (B −A) = 0, então P (A) = P (B). (e) Falso. Um evento A pode ser independente de si mesmo caso P (A) seja 0 ou 1. 2. Problema Considere o lançamento de duas moedas idênticas, mas desequilibradas. Para cada moeda, a probabilidade de ocorrer cara é 25% maior do que a probabilidade de obter coroa. Qual é a probabilidade de obter 2 caras dado que se obteve pelo menos 1 cara? (a) 0.333 (b) 0.500 (c) 0.556 (d) 0.385 (e) 0.273 Solução Seja “A” o evento saiu cara e “O” saiu coroa. Em um lançamento, a probabilidade de obter cara P(A) ou coroa P(O) é igual a 1. Como a probabilidade de obter cara é 25% maior do que a probabilidade de obter coroa, temos que P (O) + (1 + 0.25)P (O) = 1 Portanto, P (O) = 0.4444 e P (A) = 0.5556. E as probabilidades em dois lançamentos são dadas por: P (AA) = 0.5556× 0.5556 = 0.3086 P (AO) = 0.5556× 0.4444 = 0.2469 P (OA) = 0.2469 P (OO) = 0.4444× 0.4444 = 0.1975 Logo, a probabilidade desejada é P (AA|AA ∪AO ∪OA) = P (AA) P (AA ∪AO ∪OA) = 0.3086 0.8025 = 0.385. (a) Falso (b) Falso 1 (c) Falso (d) Verdadeiro (e) Falso 3. Problema Considere uma questão de múltipla escolha com 5 alternativas. Suponha que um aluno pode ter certeza da resposta correta com probabilidade de 15%, ter dúvida quanto a resposta correta com probabilidade de 39% ou não ter nenhuma ideia da resposta correta com prob- abilidade de 46%. Ao ter certeza, o aluno sempre acerta a questão, enquanto que no caso de dúvida ele acerta com probabilidade de 37% e, sem saber, ele faz uma escolha aleatória. Qual a probabilidade do aluno acertar a questão? (a) 0.333 (b) 0.409 (c) 0.386 (d) 0.294 (e) 0.523 Solução Defina os eventos C = “O aluno tem certeza da resposta correta.” D = “O aluno tem dúvida quanto a resposta correta.” N = “O aluno não sabe a resposta correta.” Pelo teorema da probabilidade total, a probabilidade desejada é dada por P (A) = P (A|C)P (C)+P (A|D)P (D)+P (A|N)P (N) = 1×0.15+0.37×0.39+0.2×0.46 = 0.386. (a) Falso (b) Falso (c) Verdadeiro (d) Falso (e) Falso 4. Problema No campeonato mundial de bridge de 1965, dois jogadores foram acusados de trapacear por meio de sinais que indicavam o tamanho das sequências de cartas de copas que cada um possúıa. Suponha que a probabilidade de que a dupla tenha trapaceado seja 0.5, e que, trapaceando, a probabilidade de que ganhassem uma partida fosse 0.95, ao passo que sem trapacear essa probabilidade fosse 0.5. Se sabemos que a dupla venceu uma partida, então qual a probabilidade de que eles tenham trapaceado nesta partida? (a) 0.655 (b) 0.725 (c) 0.475 (d) 0.250 (e) 0.345 2 Solução Sejam os eventos T=trapaceiam G=ganham a partida Pelo enunciado tem-se P (T ) = 0.5, P (G|T ) = 0.95, P (G|TC) = 0.5. Logo, pelo Teorema de Bayes tem-se que P (T |G) = P (G|T )P (T )P (T ) = P (G|T )P (T ) P (G|T )P (T )+P (G|TC)P (TC) = 0.950×0.500 0.950×0.500+0.500×0.500 = 0.655. (a) Verdadeiro (b) Falso (c) Falso (d) Falso (e) Falso 5. Problema O tempo até a falha (em milhares de horas) de um certo componente eletrônico pode ser representado por uma variável aleatória seguindo distribuição exponencial com média igual a 8. Instalados cinco desses componentes, qual a probabilidade de exatamente dois deles estarem funcionando após 4 mil horas de uso? (a) 0.306 (b) 0.224 (c) 0.694 (d) 0.345 (e) 0.694 Solução Seja X o tempo de vida de um componente. Então X ∼ Exponencial(0.125). Logo, a probabilidade de que um componente dure mais que 4 mil horas é dada por P (X > 4) = e−0.125×4 = 0.607. Assim, se cinco componentes são instalados, o número Y de componentes funcionando após 4 mil horas é uma variável aleatória seguindo distribuição binomial com parâmentros n = 5 e p =0.607. Portanto, P (Y = 2) = 5!2!3!0.607 20.3933 = 0.224. (a) Falso (b) Verdadeiro (c) Falso (d) Falso (e) Falso 6. Problema Suponha que a probabilidade de que um jogador de basquete acerte a cesta em um lance livre seja 0.80, e que os lançamentos sejam independentes. Considere que o jogador continue a realizar os lançamentos até que cometa um erro. Qual a probabilidade de que ele acerte pelo menos 3 cestas antes de cometer o primeiro erro? (a) 0.102 3 (b) 0.006 (c) 0.512 (d) 0.590 (e) 0.410 Solução Seja X o número de cestas antes do primeiro erro. Então X ∼ Geométrica(0.20), isto é, P (X = x) = 0.80x0.20. Assim, P (X ≥ 3) = P (acertar os 3 primeiros lances) = 0.803=0.512. (a) Falso (b) Falso (c) Verdadeiro (d) Falso (e) Falso 7. Problema Uma raspadinha contém 40 números (1, 2, 3, ..., 40), e o jogador deve escolher raspar exata- mente 10 deles. Caso todos os números divisiveis por 10 presentes apareçam em uma única cartela, o jogador ganha o prêmio. Qual é a probabilidade de um jogador que comprou 80 cartelas ganhar o prêmio? (a) 0.0023 (b) 0.0043 (c) 0.1838 (d) 0.8928 (e) 0.0112 Solução Seja X a variável aleatória quantidade de números divisiveis por 10 na amostra de tamanho 10, sem reposição, dos elementos (1, 2, 3, ..., 40). Então, X ∼ Hiperg(N = 40, r = 4, n = 10) e a probabilidade desejada é dada por 80× P (X = 4) = 80× ( 4 4 )( 36 6 )( 40 10 ) = 0.1838. (a) Falso (b) Falso (c) Verdadeiro (d) Falso (e) Falso 8. Problema Considere que o número de requisições que chegam a um determinado servidor, por minuto, é uma variável aleatória que segue distribuição Poisson com variância igual a 1.73. Suponha que a capacidade de atendimento do servidor é de, no máximo, 2 requisições por minuto. Qual a probabilidade de que, em um intervalo de um minuto escolhido ao acaso, o servidor não consiga atender a todas as requisições que forem feitas? (a) 0.575 4 (b) 0.251 (c) 0.749 (d) 0.425 (e) 0.021 Solução Seja X a variável aleatória referente ao número de requisições. Uma vez que a capacidade é de, no máximo, 2 requisições por minuto, a probabilidade desejada é dada por P (X > 2) = 1− P (X ≤ 2) = 1− 2∑ k=1 e−1.73 1.73k k! = 0.251. (a) Falso (b) Verdadeiro (c) Falso (d) Falso (e) Falso 9. Problema A chance de uma aposta simples (onde escolhe-se 6 números) ganhar a Mega Sena é de uma em 50063860. A Mega Sena da Virada de 2017 arrecadou o equivalente a 254556391 apostas simples. Nesse contexto, considerando que os números em cada aposta tenham sido escolhidos de maneira aleatória e independente (todos da Distribuição Uniforme discreta de 1 a 60), qual era a probabilidade de que exatamente 2 apostadores ganhassem o prêmio máximo? (a) 0.264 (b) 0.920 (c) 0.736 (d) 0.080 (e) 0.172 Solução O número de vencedores tem distribuição binomial com parâmetros 254556391 e 150063860 , ou seja, X ∼ Bin(254556391, 150063860 ). Utilizando a aproximação de Poisson para a Binomial, tem-se, aproximadamente, que X ∼ Poisson(np = 5.085). Portanto, a probabilidade de observarmos exatamente X = 2, é dada por P (X = 2|X ∼ Bin(254556391, 150063860 )) ≈ P (X = 2|X ∼ Poisson(5.085)) = 8%. (a) Falso (b) Falso (c) Falso (d) Verdadeiro (e) Falso 10. Problema Seja X uma variável aleatória continua cuja função de densidade é dada por fX(x) = 0, se x < 1;√ x c , se1 ≤ x < 2; 0.031 exp(x), se 2 ≤ x < 3; 0, se x ≥ 3. Qual é o valor de P(X > 1.7)? 5