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CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 1 www.pontodosconcursos.com.br AULA 15 – Probabilidade I. PROBABILIDADE.....................................................................................................................................2 1. Probabilidade condicional . .....................................................................................................................8 2. Fórmula da probabilidade condicional . . 17 3. Probabilidade da união de dois eventos . . 34 4. Probabilidade do evento complementar. . 56 5. Teorema da probabilidade total . . 69 6. Teorema de Bayes.. 79 7. Probabilidade e análise combinatória. . 86 II. BOX PLOT.. 104 III. PROBLEMAS “ESPINHOSOS” . 114 IV. LISTA DAS QUESTÕES DE CONCURSO. . 118 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 2 www.pontodosconcursos.com.br I. PROBABILIDADE Daqui para frente vamos falar bastante em probabilidade. Probabilidade tem relação com a chance de um dado evento ocorrer. Passaremos longe, muito longe de uma definição adequada de probabilidade. Ao contrário, vamos dar uma explicação que, a rigor, está errada. Mas a ideia aqui é conseguir resolver questões de concurso e apenas isso. Quando falamos em probabilidade, podemos basicamente pensar em casos favoráveis e casos possíveis. Sim, apenas isto: casos favoráveis e casos possíveis. Vejamos o exemplo do lançamento de um dado. Queremos calcular a probabilidade de sair um número múltiplo de 3. Então a pergunta é: qual a probabilidade de sair um número múltiplo de 3 quando se lança um dado de seis faces? A questão é de probabilidade. Probabilidade lembra casos favoráveis e casos possíveis. Casos possíveis são todos aqueles que podem ocorrer. No lançamento de um dado, podemos obter os seguintes resultados: Casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6 Casos favoráveis são todos aqueles em que estamos interessados. Neste exemplo, estamos interessados nos múltiplos de 3. Casos favoráveis: 3, 6. Para resolver o problema, primeiro contamos quantos são os casos favoráveis. Quantos são os múltiplos de 3 presentes nas faces de um dado? Resposta: são dois os múltiplos de 3 presentes nas faces de um dado (o número 3 e o número 6). Depois contamos quantos são os casos possíveis. Quantos são os casos possíveis no lançamento de um dado? Resposta: são seis os casos possíveis (1, 2, 3, 4, 5, 6). A probabilidade será obtida dividindo o número de casos favoráveis pelo número de casos possíveis. Ficaria assim: 6 2 _ _ = ⇒= P possíveiscasos casos favoráveis P Ou seja, a probabilidade de sair um número múltiplo de 3 em um lançamento de um dado é de dois sextos. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 3 www.pontodosconcursos.com.br O conjunto com todos os casos possíveis é muitas vezes chamado de espaço amostral. No caso do lançamento do dado, o espaço amostral é: {1, 2, 3, 4, 5, 6} Repetindo: espaço amostral é o conjunto de todos os resultados possíveis. Chamamos de evento a qualquer subconjunto de um espaço amostral. Geralmente os eventos servem para designar um resultado em particular. No caso acima estávamos interessados nos resultados que são múltiplos de 3. Esses eram os nossos casos favoráveis. A esse resultado em particular, qual seja, “sair múltiplo de 3”, chamamos de evento. Neste caso, o evento “sair múltiplo de 3” corresponde ao seguinte conjunto: {3, 6} Veja como o evento é um subconjunto do espaço amostral. Com essa noção de espaço amostral e de evento, em vez de dizermos que a probabilidade de um dado evento é a relação entre número de casso favoráveis e o número de casos possíveis, podemos dizer que é a relação entre o número de elementos do evento e o número de elementos do espaço amostral. amostral espaçodoelementosde numero evento doelementos denumero possiveiscasosdenumero favoraveis casosde numeroP __ __ _ _ __ _ __ _ __ _ == A probabilidade só pode ser definida como a relação entre casos favoráveis e casos possíveis (ou ainda, como a relação entre o número de elementos do evento e o número de elementos do espaço amostral) quando todos os casos têm a mesma chance de ocorrer. A resolução acima só é válida se o dado for “honesto”. Ou seja, se for um dado simétrico e de material homogêneo. Quando dizemos que o dado é “honesto”, estamos considerando que, em um lançamento qualquer, a probabilidade de sair a face de número 1 é igual à probabilidade de sair a face de número 4, de número 6, ou qualquer outra. Costumamos dizer que todas as faces são equiprováveis (ou seja, têm a mesma chance de ocorrer). Como já dissemos, é comum se utilizar a expressão “evento” para designar um resultado em particular. Assim, no lançamento de um dado, o evento “sair o número 1” tem a mesma probabilidade do evento “sair o número 2”, que por sua vez tem a mesma probabilidade do evento “sair o número 3”, e assim por diante. Todos esses eventos são equiprováveis. Neste ponto, podemos citar um trechinho do livro História da Matemática: “A teoria do azar consiste em reduzir todos os acontecimentos do mesmo gênero a um certo número de casos igualmente possíveis, ou seja, tais que estejamos igualmente inseguros sobre sua existência, e em determinar o número de casos favoráveis ao acontecimento cuja probabilidade é buscada. A razão deste número para o de todos os casos possíveis é a medida desta probabilidade, a qual é portanto uma fração cujo numerador é o número de casos favoráveis e cujo denominador é o número de todos os casos possíveis”. Pierre Simon Laplace, Ensaio filosófico sobre as Probabilidades CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 4 www.pontodosconcursos.com.br Fonte: História da Matemática, Carl B. Boyer Aí vem a pergunta: e se todos os casos não tiverem a mesma chance de ocorrer? E se o dado não for honesto? E se a probabilidade de sair “1” for diferente da probabilidade de sair “2”? Resposta: bom, deixemos isto para depois (daqui a pouco na verdade). Para concursos públicos, esta noção de casos favoráveis e possíveis já ajuda bastante. Antes de continuarmos com a teoria, vou responder a uma pergunta em que provavelmente vocês estão pensando. Pergunta: Mas professor, você disse que essa explicação sobre probabilidade não é adequada. Por quê? Resposta: Em primeiro lugar, nem todas as situações de aplicação da probabilidade podem ser resumidas a casos possíveis e casos favoráveis. Imagine que queremos calcular qual a probabilidade de, no dia 19/03/2011, a ação da empresa alfa subir. Não dá para transformar esse problema numa situação de número casos possíveis e favoráveis. Acontece que os problemas em que dá para contar quantos são os casos possíveis e quantos são os casos favoráveis são os mais fáceis pra gente começar a se acostumar com probabilidade. Por isso, de início, vamos focar apenas neles. Ou então, “dar um jeitinho” para que a questão possa ser interpretada como uma relação entre casos favoráveis e possíveis. Um outro problema da explicação dada é o que segue. Dissemos que probabilidade é igual à divisão entre o número de casos favoráveis e o número de casos possíveis quando todos os casos têm a mesma probabilidade de ocorrer. Ou seja, na própria definição de probabilidade estamos usando o conceito de probabilidade. Que raio de definição é essa? Se utilizarmos na definição o conceito que pretendemos definir, não estamos definindo nada. Novamente, deixemos esses problemas de lado. Antesde passarmos para o próximo tópico, só um alerta. Quando usamos as expressões “casos favoráveis”/”casos desfavoráveis” (ou ainda: sucessos e fracassos), estamos apenas nos referindo aos casos em que estamos ou não interessados. Não estamos fazendo nenhum juízo de valor. Não nos preocupamos se estamos diante de algo bom ou ruim, certo ou errado, etc. Para melhor visualização, considere um estudo sobre a relação entre a utilização de um produto e o desenvolvimento de câncer. Queremos saber qual a probabilidade de uma cobaia que utilizou o produto por tempo prolongado ter a doença. Nessa situação, os casos favoráveis (=sucesso) seriam aqueles em que a cobaia adquiriu a doença, independentemente de se considerar que contrair câncer seja bom ou ruim. Ok? Continuemos com a matéria. EC 1 SEFAZ/SP 2009 [ESAF] Considere que numa cidade 40% da população adulta é fumante, 40% dos adultos fumantes são mulheres e 60% dos adultos não-fumantes são mulheres. Qual a probabilidade de uma pessoa adulta da cidade escolhida ao acaso ser mulher? a) 44% CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 5 www.pontodosconcursos.com.br b) 52% c) 50% d) 48% e) 56% Resolução: Para facilitar a resolução do exercício, vamos supor que a cidade tenha 100 adultos. fumantes não-fumantes total homem mulher total 100 O enunciado nos diz que 40% dos adultos são fumantes. 100 40 % 40 × Logo, temos 40 fumantes. fumantes não-fumantes total homem mulher total 40 100 40% dos fumantes são mulheres. 16 40,4 0 × São 16 mulheres fumantes. fumantes não-fumantes total homem mulher 16 total 40 100 Se, das 100 pessoas, 40 são fumantes, então há 60 não-fumantes. fumantes não-fumantes total homem mulher 16 total 40 60 100 O enunciado informa que 60% dos não-fumantes são mulheres. Portanto, há 36 mulheres não- fumantes (=60% de 60). fumantes não-fumantes total homem mulher 16 36 total 40 60 100 Ao todo, temos 52 mulheres. fumantes não-fumantes total homem mulher 16 36 52 total 40 60 100 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 6 www.pontodosconcursos.com.br O exercício pediu a probabilidade de, escolhendo uma pessoa adulta ao acaso, ela ser mulher. Probabilidade tem a ver com a chance de um dado evento ocorrer. Em outras palavras, pede- se a chance de a pessoa escolhida ser uma mulher. Neste exercício, todas as pessoas têm a mesma chance de ser escolhida. Quando isso acontece, a probabilidade é dada pela divisão entre o número de casos favoráveis e o número de casos possíveis. casos possiveis numero favoraveis casosnumero P __ __= Os casos favoráveis são aqueles em que estamos interessados. Neste problema, estamos interessados que seja escolhida uma mulher. Número de casos favoráveis: 52 Além disso, temos 100 casos possíveis (são 100 adultos na cidade). Com isso, a probabilidade fica: 52% 100 = 52 = P Gabarito: B EC 2 MPOG 2010 [ESAF] Em uma pequena localidade, os amigos Arnor, Bruce, Carlão, Denílson e Eleonora são moradores de um bairro muito antigo que está comemorando 100 anos de existência. Dona Matilde, uma antiga moradora, ficou encarregada de formar uma comissão que seráa responsável pela decoração da festa. Para tanto, Dona Matilde selecionou, ao acaso, três pessoas entre os amigos Arnor, Bruce, Carlão, Denílson e Eleonora. Sabendo-se que Denílson não pertence à comissão formada, então a probabilidade de Carlão pertencer à comissão é, em termos percentuais, igual a: a) 30 % b) 80 % c) 62 % d) 25 % e) 75 % Resolução. Vamos listar todas as comissões, representando cada pessoa pela inicial do seu nome. Comissões possíveis, excluindo Denílson: - A, B, C - A, B, E - A, C, E CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 7 www.pontodosconcursos.com.br - B, C, E São 4 comissões possíveis. Em três delas nós temos a participação de Carlão. São 3 casos favoráveis em 4 possíveis. Logo: % 75 4 3 = =P Gabarito: E EC 3 MPE Amazonas 2002 [FGV] A análise dos dados obtidos das Declarações de Ajuste do Imposto de Renda, em um sistema econômico hipotético, mostrou o seguinte resultado, relativamente à renda anual dos contribuintes: Se uma pessoa for selecionada aleatoriamente para verificação de suas informações pela autoridade fiscal, a probabilidade de que essa pessoa tenha renda anual superior a R$ 8 000,00 será igual a: (A) 0,03 (B) 0,05 (C) 0,25 (D) 0,30 (E) 0,70 Resolução: São casos favoráveis os contribuintes com renda superior a 8.000. Estão nessa situação os 15.000 contribuintes da segunda classe e os 3.000 contribuintes da terceira classe. Casos favoráveis: 15.000 + 3.000 = 18.000 O número de casos possíveis é dado por: .000 000 60 3. .000 000 15 . 42 =++ A probabilidade fica: == 000 .60 .000 18 P 0,3 Gabarito: D CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 8 www.pontodosconcursos.com.br 1. Probabilidade condicional Voltemos ao nosso dado de seis faces. É o mesmo dado honesto, de material homogêneo. Só que agora vamos pintar as faces. As faces terão as seguintes cores: Cor azul: faces 1 e 2. Cor verde: faces 3, 4, 5 e 6. Maria lançou esse nosso dado. João não viu o resultado e quer calcular qual a probabilidade de ter saído um múltiplo de 3. Pergunta: Qual a probabilidade de ter saído um múltiplo de 3? 2 .Resposta: 6 É exatamente o mesmo problema visto anteriormente. Todas as faces têm a mesma chance de sair. Os casos favoráveis são: 3 e 6. Os casos possíveis são: 1, 2, 3, 4, 5 e 6. A probabilidade fica: 6 2 _ _ = ⇒= P possíveiscasos casos favoráveis P Ok, agora vamos mudar um pouco o problema. Maria lançou esse nosso dado. João não viu o resultado. Maria fala para João: “Saiu uma face de cor verde”. Aí está a grande diferença: agora João sabe que saiu uma face verde. É uma informação nova! Esta informação vai mudar completamente o cálculo. Isto porque já sabemos, com certeza, que não saiu uma face azul. Queremos calcular a probabilidade de ter saído um múltiplo de 3 sabendo que a face que saiu é verde. Esta questão pode ser enunciada como: Qual a probabilidade do resultado do lançamento ser múltiplo de três dado que saiu uma face verde? Ou seja, a informação de que saiu uma face verde é dada, é sabida. É uma informação conhecida e que deve ser usada. Se fôssemos escrever os casos possíveis, teríamos: Casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Observe que mudaram os casos possíveis. Isto porque sabemos que não é possível terem saído os números 1 e 2. Temos certeza de que o resultado foi o de uma face verde. Já os casos favoráveis são os mesmos. Continuamos interessados nas faces 3 e 6. E estas duas faces podem ter saído, dado que ambas são da cor verde. Casos favoráveis: 3,6. Fazendo o cálculo, temos: Número de casos possíveis: 4 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 9 www.pontodosconcursos.com.br Número de casos favoráveis: 2 E a probabilidade fica: 4 2 _ _ = ⇒= P possíveiscasos casos favoráveis P A probabilidade agora é de dois quartos. Note como uma informação nova alterou o cálculo da probabilidade. Dizemos que a probabilidade é condicional porque teve uma condição a ser obedecida.Não era simplesmente calcular a probabilidade de sair um múltiplo de 3. Foi dada uma condição, uma informação nova. Justamente esta condição alterou o cálculo da probabilidade. Agora vejamos alguns exercícios para aplicarmos o que acabamos de aprender. EC 4 MPU 2004/2 [ESAF] Maria ganhou de João nove pulseiras, quatro delas de prata e cinco delas de ouro. Maria ganhou de Pedro onze pulseiras, oito delas de prata e três delas de ouro. Maria guarda todas essas pulseiras – e apenas essas – em sua pequena caixa de jóias. Uma noite, arrumando-se apressadamente para ir ao cinema com João, Maria retira, ao acaso, uma pulseira de sua pequena caixa de jóias. Ela vê, então, que retirou uma pulseira de prata. Levando em conta tais informações, a probabilidade de que a pulseira de prata que Maria retirou seja uma das pulseiras que ganhou de João é igual a: a) 1/3 b) 1/5 c) 9/20 d) 4/5 e) 3/5 Resolução: Vamos dar nomes às pulseiras. JP1, JP2, JP3, JP4 são as pulseiras dadas por João que são de prata. JO1, JO2, JO3, JO4, JO5 são as pulseiras dadas por João que são de ouro. PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8 são as pulseiras dadas por Pedro que são de prata. PO1, PO2, PO3 são as pulseiras dadas por Pedro que são de ouro. Se não soubéssemos da informação de que a pulseira retirada é prata, teríamos os seguintes casos possíveis: Casos possíveis: JP1, JP2, JP3, JP4, JO1, JO2, JO3, JO4, JO5, PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8, PO1, PO2, PO3. (total: 20) Os casos favoráveis são aqueles em que estamos interessados. Estamos interessados nas pulseiras que tenham sido presentes de João. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 10 www.pontodosconcursos.com.br Casos favoráveis: JP1, JP2, JP3, JP4, JO1, JO2, JO3, JO4, JO5 (total: 9) Com isso, a probabilidade ficaria: casos possiveis numero favoraveis casosnumero P __ __= = 20 9 Entretanto, uma informação nova foi dada (uma condição!). Sabemos que a pulseira retirada é de prata. Não é simplesmente calcular a probabilidade de a pulseira ter sido dada por João. Isto porque já é dado, é sabido, que a pulseira é de prata. Para satisfazer a esta condição, temos que rever a lista de casos possíveis e favoráveis. Temos certeza de que não foi retirada uma pulseira de ouro. Assim, temos que excluí-las da nossa lista: Casos possíveis: JP1, JP2, JP3, JP4, JO1, JO2, JO3, JO4, JO5, PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8, PO1, PO2, PO3. Notem que os casos possíveis foram reduzidos para 12. Casos favoráveis: JP1, JP2, JP3, JP4, JO1, JO2, JO3, JO4, JO5 Notem que os casos favoráveis foram reduzidos para 4. Agora podemos prosseguir com nosso cálculo. Número de casos favoráveis: 4 Número de casos possíveis: 12 E a probabilidade fica: 12 4 _ _ = ⇒= P possíveiscasos casos favoráveis P Simplificando: 3 1 =P Gabarito: A EC 5 MPU 2004 [ESAF] Carlos diariamente almoça um prato de sopa no mesmo restaurante. A sopa é feita de forma aleatória por um dos três cozinheiros que lá trabalham: 40% das vezes a sopa é feita por João; CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 11 www.pontodosconcursos.com.br 40% das vezes por José, e 20% das vezes por Maria. João salga demais a sopa 10% das vezes, José o faz em 5% das vezes e Maria 20% das vezes. Como de costume, um dia qualquer Carlos pede a sopa e, ao experimentá-la, verifica que está salgada demais. A probabilidade de que essa sopa tenha sido feita por José é igual a a) 0,15. b) 0,25. c) 0,30. d) 0,20. e) 0,40. Resolução: No início deste tópico, comentamos que a probabilidade pode ser calculada como a relação entre casos possíveis e favoráveis. Mas isto só vale quando todos os casos têm a mesma chance de ocorrer (dizemos que são eventos equiprováveis), o que nem sempre ocorre. Vamos usar este exercício para visualizar a questão. São três cozinheiros que fazem a sopa. Se a chance de cada um deles fazer a sopa fosse igual, teríamos: Casos possíveis: José faz a sopa, João faz a sopa, Maria faz a sopa. Casos favoráveis: José faz a sopa. 1 .A probabilidade de José fazer a sopa seria de 3 Mas a chance de cada um deles ter feito a sopa, num dado dia, não é igual. Maria faz sopa menos vezes que João e José. Neste tipo de questão, em que os casos não têm a mesma chance de acontecer, não temos que nos preocupar muito. Isto porque o enunciado tem que dizer quais são as chances de cada evento. Ora, se eles não são equiprováveis (ou seja, não têm a mesma chance de acontecer), o enunciado tem que falar qual a probabilidade de cada um (ou então dar todas as informações para que possamos calcular tais probabilidades). Se o enunciado não desse nenhuma informação, nós teríamos que simplesmente adivinhar a probabilidade de cada evento, algo absurdo. Voltando à questão, podemos pensar que, a cada 100 dias em que o Carlos freqüente o restaurante, temos que: em 40 dias a sopa é feita por João, em 40 dias a sopa é feita por José, em 20 dias a sopa é feita por Maria. Para tornar o exemplo mais claro, vamos supor que o Carlos tenha freqüentado o tal restaurante do dia 01/01/07 até o dia 10/04/07, totalizando os 100 dias. Daí, pegamos o calendário e escolhemos um desses 100 dias aleatoriamente. A pergunta é: qual a chance de, no dia escolhido, a sopa ter sido feita por José, sabendo que estava salgada? Nestes 100 dias, vamos ver como cada cozinheiro se comporta. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 12 www.pontodosconcursos.com.br João fez a sopa 40 vezes. Em 10% dessas 40 vezes, ele salgou demais a sopa. José fez a sopa 40 vezes. Em 5% dessas 40 vezes, ele salgou demais a sopa. Maria fez a sopa 20 vezes. Em 20% dessas 20 vezes, ela salgou demais a sopa. Resumindo: Em 36 dias o João fez uma sopa normal. Em 4 dias o João fez uma sopa salgada. Em 38 dias o José fez uma sopa normal Em 2 dias o José fez uma sopa salgada. Em 16 dias a Maria fez uma sopa normal Em 4 dias a Maria fez uma sopa salgada. Com este artifício, contornamos o problema citado no começo da resolução. Quando listamos o que acontece em cada um dos cem dias, conseguimos levar em conta o fato de Maria fazer sopa menos vezes que João e José. Dentre os cem dias, selecionamos um ao acaso. Agora sim. Estamos focando nos dias, não nos cozinheiros. Todos os cem dias são equiprováveis. Todos têm a mesma chance de serem escolhidos. Esta é a chamada abordagem frequentista da probabilidade. Consideramos que a probabilidade corresponde à freqüência relativa que seria obtida num número grande de experimentos. Caso fosse possível analisar um número muito grande de dias, seria razoável esperar que João faria a sopa em 40% das vezes, José em 40% das vezes e Maria em 20% das vezes. Estas freqüências relativas seriam iguais às respectivas probabilidades. Continuemos com a resolução do problema. Se não soubéssemos que a sopa está salgada, teríamos: Casos possíveis: 100 dias, assim discriminados: 36 dias o João fez uma sopa normal. 4 dias o João fez uma sopa salgada. 38 dias o José fez uma sopa normal Em 2 dias o José fez uma sopa salgada. Em 16 dias a Maria fez uma sopa normal Em 4 dias a Maria fez uma sopa salgada. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 13 www.pontodosconcursos.com.br Casos favoráveis: 40, assim discriminados: 38 dias em que o José fez uma sopa normal2 dias em que o José fez uma sopa salgada. Contudo, temos a informação de que a sopa está salgada (condição!). Temos que rever nossa lista de casos possíveis e favoráveis. Casos possíveis: 10, assim discriminados: 36 dias o João fez uma sopa normal. 4 dias o João fez uma sopa salgada. 38 dias o José fez uma sopa normal Em 2 dias o José fez uma sopa salgada. Em 16 dias a Maria fez uma sopa normal Em 4 dias a Maria fez uma sopa salgada. Casos favoráveis: 2, assim discriminados: 38 dias em que o José fez uma sopa normal 2 dias em que o José fez uma sopa salgada A probabilidade fica: 2 _ _ = =⇒= P possíveiscasos casos favoráveis P Gabarito: D Poderíamos resolver todos os exercícios desta aula usando a abordagem frequentista da probabilidade. Para tanto, basta imaginar que o experimento seja realizado muitas vezes. A freqüência relativa dos casos favoráveis seria a probabilidade. Mas, às vezes, dá trabalho ficar listando todos os casos possíveis e favoráveis. Por isso é importante aprendermos algumas fórmulas, como a da probabilidade condicional, a da probabilidade da intersecção de dois eventos, da probabilidade da união, probabilidade do evento complementar, entre outras. EC 6 MPOG 2010 [ESAF] Um viajante, a caminho de determinada cidade, deparou-se com uma bifurcação onde estão três meninos e não sabe que caminho tomar. Admita que estes três meninos, ao se lhes perguntar algo, um responde sempre falando a verdade, um sempre mente e o outro mente em 50% das vezes e consequentemente fala a verdade nas outras 50% das vezes. O viajante perguntou a um dos três meninos escolhido ao acaso qual era o caminho para a cidade e ele CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 14 www.pontodosconcursos.com.br respondeu que era o da direita. Se ele fizer a mesma pergunta a um outro menino escolhido ao acaso entre os dois restantes, qual a probabilidade de ele também responder que é o caminho da direita? a) 1. b) 2/3. c) 1/2. d) 1/3. e) 1/4. Resolução. O exercício não é propriamente de probabilidade condicional. Mas vamos usa-lo para praticar mais um pouco a abordagem frequentista da probabilidade. Imaginemos que vários viajantes passem regularmente por esta bifurcação, e que eles nunca saibam qual o caminho correto. Esta situação aconteceu durante 60 dias seguidos. Nestes 60 dias, vamos ver como se comportam os meninos. Seja A o menino que sempre diz a verdade, B o menino que sempre mente e C o menino que pode tanto dizer a verdade quanto mentir. As possíveis maneiras de escolhermos os dois meninos são: AB, AC, BA, BC, CA, CB. Todas estas combinações são equiprováveis. Nestes 60 dias, temos: - AB ocorreu 10 vezes - AC ocorreu 10 vezes - BA ocorreu 10 vezes - BC ocorreu 10 vezes - CA ocorreu 10 vezes - CB ocorreu 10 vezes Como C pode tanto mentir quanto dizer a verdade, então, em 50% das vezes em que ele foi escolhido, ele disse a mesma coisa que o outro menino escolhido. E, nas outras 50% das vezes, ele disse o contrário do que o outro menino escolhido. Vamos detalhar melhor então o que acontece nos dias em que C foi escolhido: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 15 www.pontodosconcursos.com.br - AB ocorreu 10 vezes em todas as 10 vezes A e B dão respostas contrárias. - AC ocorreu 10 vezes - em 5 vezes eles dão respostas iguais - em 5 vezes eles dão respostas contrárias - BA ocorreu 10 vezes em todas as 10 vezes A e B dão respostas contrárias. - BC ocorreu 10 vezes - em 5 vezes eles dão respostas iguais - em 5 vezes eles dão respostas contrárias - CA ocorreu 10 vezes - em 5 vezes eles dão respostas iguais - em 5 vezes eles dão respostas contrárias - CB ocorreu 10 vezes - em 5 vezes eles dão respostas iguais - em 5 vezes eles dão respostas contrárias Assim, nestas 60 vezes, em 20 ocorrem respostas iguais. Logo, a probabilidade de duas respostas iguais é de: 3 1 60 = 20 = P Gabarito: D EC 7 Petrobras 2008/1 [CESGRANRIO] A tabela abaixo apresenta os pesos de um grupo de pessoas e suas respectivas freqüências. Não há observações coincidentes com os extremos das classes. Uma pessoa com mais de 50 kgf será escolhida ao acaso. A probabilidade de que o peso dessa pessoa esteja entre 60 kgf e 80 kgf é, aproximadamente, (A) 65% (B) 63% (C) 60% (D) 58% (E) 55% Resolução. Vamos calcular a probabilidade de a pessoa escolhida ter entre 60 e 80 kgf. Classes Freqüência 40 a 50 2 50 a 60 5 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 16 www.pontodosconcursos.com.br 60 a 70 7 70 a 80 8 80 a 90 3 total 25 Temos 15 casos favoráveis (ver linhas em vermelho), em 25 possíveis. A probabilidade é dada por: 25 15 =P Ocorre que foi dada uma condição. A condição é que a pessoa escolhida tem mais de 50 kgf. Esta informação nova vai mudar o cálculo da probabilidade. Temos que rever nossos casos possíveis. Agora, os casos possíveis são apenas os listados abaixo: Classes Freqüência 50 a 60 5 60 a 70 7 70 a 80 8 80 a 90 3 total 23 Temos 15 casos favoráveis (linhas em vermelho) em 23 possíveis. A probabilidade é dada por: 22% 65, 23 15 ≅ =P Gabarito: A EC 8 Minc 2006 [FGV] Lança-se um dado não-tendencioso. Se o resultado é par, qual é a probabilidade de que tenha sido um "quatro"? (A) 1/2 (B) 1/3 (C) 1/4 (D) 1/5 (E) 1/6 Resolução. A pergunta pode ser resumida como: qual a probabilidade de sair o número 4, dado que o resultado é par. Inicialmente temos o seguinte: - caso favorável: 4 - casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 17 www.pontodosconcursos.com.br Mas temos uma condição a ser obedecida. É dado que o resultado é par. Assim, precisamos rever nossa lista de casos possíveis e favoráveis. Devemos excluir todos os resultados que são ímpares. - caso favorável: 4 - casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6. E a probabilidade fica: 3 1 __ __ == possiveis casosnumero casos favoraveis numero P Gabarito: B 2. Fórmula da probabilidade condicional Uma outra forma de resolver exercícios de probabilidade condicional é por meio de uma fórmula. Considere o lançamento de um dado. Antes de ver o resultado, queremos calcular a probabilidade de ter saído um múltiplo de 3. Qual a probabilidade deste evento? A probabilidade é de 2/6. Certo? Temos dois casos favoráveis (3 e 6) em seis casos possíveis. Vamos mudar um pouco o exemplo. O dado é lançado. Antes de vermos o resultado, alguém nos informa: saiu um número maior que 4. Pronto. Agora temos uma informação nova. Queremos calcular a probabilidade de ter saído um múltiplo de 3 DADO que saiu um número maior que 4. Temos uma informação nova, que devemos utilizar. Agora a probabilidade muda. Temos apenas dois casos possíveis (5 e 6). E, dentre os casos possíveis, apenas um nos é favorável (6). Neste segundo caso, a probabilidade é igual a 1/2. Se fôssemos resumir isto em uma fórmula, ficaria assim: ) ( )() |( B P B AP BA P ∩= Nosso espaço amostral pode ser representado pelo seguinte conjunto: {1, 2, 3, 4, 5, 6} Temos dois eventos. Se lançarmos o dado e obtivermos uma face múltipla de 3, temos o evento ‘A’. O evento ‘A’ é um subconjunto do espaço amostral. A = {3, 6} Se lançarmos o dado e obtivermos uma face maior que 4, temos o evento‘B’. B = {5, 6}. A intersecção dos dois conjuntos acima é dada por: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 18 www.pontodosconcursos.com.br A ∩ B = {6} O símbolo que parece um ‘U’ de cabeça pra baixo indica a intersecção. Neste exemplo, está associado ao resultado do lançamento do dado que é, simultaneamente, maior que 4 e múltiplo de 3. As probabilidades relacionadas são: · ) (AP é a probabilidade de o evento A ocorrer. · ) (BP é a probabilidade de o evento B ocorrer. · ) ( B AP ∩ é a probabilidade de A e B ocorrerem simultaneamente. O símbolo que parece um “U” de cabeça para baixo indica intersecção. Ou seja, estamos interessados nos casos em que os dois eventos ocorrem simultaneamente. · ) |( B AP é a probabilidade de o evento A ocorrer, DADO que o evento B ocorreu. É a probabilidade de A, condicionada ao acontecimento de B. No caso do lançamento do dado, ficamos com: 6 2 )( =AP (casos favoráveis: 3, 6; casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6) 6 2 )( =BP (casos favoráveis: 5, 6; casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6) 6 1 )( =∩ BA P (caso favorável: 6 – só o número 6 é, ao mesmo tempo, maior que 4 e múltiplo de 3; casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6) Aplicando a fórmula: ) ( )() |( B P B AP BA P ∩= 2 1 6 2 6 1 )|( = ÷=BA P Portanto, a probabilidade de sair um múltiplo de 3 dado que saiu um número maior que 4 é de 50%. Um diagrama destes conjuntos ajuda a entender melhor a fórmula. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 19 www.pontodosconcursos.com.br O nosso espaço amostral é representado pelo retângulo azul. Nele, temos todos os possíveis resultados do lançamento do dado {1, 2, 3, 4, 5, 6}. Dentro do espaço amostral temos dois conjuntos destacados. O conjunto vermelho representa o evento A (múltiplos de 3). O conjunto verde representa o evento B (maiores que 4). É dado que o resultado do lançamento do dado é maior que 4. Ou seja, já sabemos que o resultado, qualquer que seja, deve estar dentro do conjunto verde. Todos os resultados fora do conjunto verde são descartados. É como se a condição estabelecida modificasse nosso espaço amostral. Nosso espaço amostral modificado se reduziria ao conjunto verde. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 20 www.pontodosconcursos.com.br Agora, a única possibilidade de o evento A ter ocorrido corresponde ao número que, além de ser múltiplo de 3, também é maior que 4. Ou seja, corresponde ao elemento que está na intersecção entre A e B. Ou seja, temos uma condição (o resultado é maior que 4, ou seja, ocorreu o evento B). Graças a esta condição, os casos favoráveis estão relacionados à intersecção e os casos possíveis estão relacionados ao conjunto B. Logo, a probabilidade fica “casos favoráveis” sobre “casos possíveis”. Vou indicar por “n( )” o número de elementos de cada conjunto. A probabilidade condicional fica: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 21 www.pontodosconcursos.com.br ) ( )() |( B n B An BA P ∩= Dividindo o numerador e o denominador pelo número de elementos do espaço amostral (S): ( ) ) ( ) ()() |( S nB n S nB An BA P ÷ ∩= O que conduz a: ) ( )() |( B P B AP BA P ∩= Dizemos que o evento ‘A’ é independente do evento ‘B’ quando ) () |( A PB AP = . Ou seja, o fato de ‘B’ ter ocorrido não influi em nada na probabilidade de ‘A’. → FÓRMULA DA PROBABILIDADE CONDICIONAL: ) ( )() |( B P B AP BA P ∩= Se A e B são independentes, então: ) () |( A PB AP = e ) () |( B PABP = É interessante observar que, a partir da fórmula da probabilidade condicional, podemos chegar à fórmula da probabilidade da intersecção de dois eventos: ( ) | ) ()( ) )() |( B PB AP BA P B P B AP BA P ×= ∩⇒∩= Na situação de independência entre os eventos, chegamos ao seguinte: ⇒⎭⎬ ⎫ = ×= ∩ ) () |( ) () |()( A PB AP B PB AP BA P ) () ()( B PA PB AP × ∩ Quando dois eventos são independentes, a probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades. → PROBABILIDADE DA INTERSECÇÃO DE DOIS EVENTOS ( ) | ) ()( B PB AP BA P × ∩ Quando os eventos são independentes, a probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades. A fórmula se reduz a: ( ) ( ) )( B PA PB AP × ∩ EC 9 CGU/2008 [ESAF] A e B são eventos independentes se: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 22 www.pontodosconcursos.com.br a) ) () ()( B PA PB AP += ∩ b) ) () ()( B PA PB AP ÷= ∩ c) ) () ()( B PA PB AP −= ∩ d) )() ()( A BP AP BA P += ∩ e) ) () ()( B PA PB AP ×= ∩ Aplicação direta da fórmula vista. Gabarito: E. EC 10 STN 2008 [ESAF] Dois eventos A e B são ditos eventos independentes se e somente se: a) a probabilidade de ocorrência conjunta de A e B for nula b) a ocorrência de B alterar a probabilidade de ocorrência de A. c) a ocorrência de A alterar a probabilidade de ocorrência de B. d) a ocorrência de B não alterar a probabilidade de ocorrência de A. e) a probabilidade de ocorrência conjunta de A e B for igual a 1. Resolução: Aplicação direta do conceito visto acima. Gabarito: D EC 11 MPU 2004 [ESAF] Carlos sabe que Ana e Beatriz estão viajando pela Europa. Com as informações que dispõe, ele estima corretamente que a probabilidade de Ana estar hoje em Paris é 3/7, que a probabilidade de Beatriz estar hoje em Paris é 2/7, e que a probabilidade de ambas, Ana e Beatriz, estarem hoje em Paris é 1/7. Carlos, então, recebe um telefonema de Ana informando que ela está hoje em Paris. Com a informação recebida pelo telefonema de Ana, Carlos agora estima corretamente que a probabilidade de Beatriz também estar hoje em Paris é igual a a) 2/3 b) 1/7 c) 1/3 d) 5/7 e) 4/7 Resolução: Primeiro vamos resolver sem a fórmula. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 23 www.pontodosconcursos.com.br Vamos imaginar a seguinte situação, bem esdrúxula. Ana sempre vai a Paris na segunda, terça e quarta. Beatriz sempre vai a Paris na quarta e quinta. Carlos sabe dessas informações. Só que Carlos é concurseiro. Ficou tanto tempo estudando para concurso, sem parar, que perdeu a noção do tempo e não sabe que dia é hoje. Para ele, a probabilidade de hoje ser segunda é de 1/7. E de ser terça também é 1/7. Idem para qualquer outro dia da semana. E mais. A probabilidade de Ana estar hoje em Paris é de 3/7 (casos favoráveis: segunda, terça e quarta). A probabilidade de Beatriz estar hoje em Paris é de 2/7 (casos favoráveis: quarta e quinta). A probabilidade de ambas estarem hoje em Paris é de 1/7 (caso favorável: quarta) Ana informa a Carlos: hoje estou em Paris. Aí Carlos conclui: com certeza hoje só pode ser ou segunda, ou terça ou quarta. Ou seja, agora temos três casos possíveis: Segunda, terça, quarta. E Carlos está interessado nos dias em que Beatriz também vai estar em Paris. Só tem um caso favorável: quarta feira. Caso favorável: Quarta. Logo, a probabilidade de Beatriz estar em Paris, dado que Ana está em Paris, é: 3 1 =P Gabarito: C Agora vamos usar a fórmula. Seja “A” o evento que ocorre quando, escolhendo-se um dia da semana ao acaso, ele é um dia em que Ana está em Paris.Seja “B” o evento análogo, referente aos dias em que Beatriz está em Paris. O exercício disse que: / 7 ) 3 ( =A P / 7 ) 2 ( =B P 7 /1 )( ∩ B AP E foi pedido: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 24 www.pontodosconcursos.com.br ? )( =AB P Usando a fórmula: 3 1 7/ 3 7 /1 ) ( )()( ==∩= A P ABP AB P EC 12 Paraná Previdência 2002 [CESPE] Texto IV Desempenho Tipo de deficiência Total Surdez Cegueira Outras Sem deficiência Bom 35 40 2 123 200 Regular 5 20 18 157 200 Total 40 60 20 280 400 Com relação aos dados do texto IV, julgue os seguintes itens. 1. Se um empregado for escolhido ao acaso, a probabilidade de ele ser considerado como tendo bom desempenho será igual a 0,50. 2. Se um empregado for escolhido ao acaso entre os empregados considerados como tendo bom desempenho, a probabilidade de ele ser cego será de 0,20. 3. Considere A o evento “o empregado é surdo” e B o evento “o empregado tem desempenho regular”. Se um empregado for escolhido ao acaso entre os 400 avaliados, a probabilidade de ele ser surdo e ter sido avaliado como tendo desempenho regular, P(A ∩ B), será igual a P(A) × P(B) = 0,05. 4. Considere C o evento “o empregado é cego” e B o evento “o empregado tem desempenho regular”. Se um empregado for escolhido ao acaso, a probabilidade condicional será ,1 0 ) ( )() |( = ∩= B P C BP CB P . 5. Considere B o evento “o empregado tem desempenho regular” e D o evento “o empregado tem desempenho bom”. Os eventos B e D são independentes, pois 0 )( =∩ DB P . Resolução: Vamos ao primeiro item. Queremos a probabilidade de um empregado, escolhido ao acaso, ter bom desempenho. São 400 funcionários. Logo, são 400 casos possíveis. Todos eles são equiprováveis (todos os funcionários têm a mesma chance de serem escolhidos). Estamos interessados em um dos 200 empregados que têm bom desempenho. Portanto, são 200 casos favoráveis. A probabilidade fica: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 25 www.pontodosconcursos.com.br ,5 0 400 200 _ _ = == possiveis casos casos favoraveis P O item está correto. Segundo item. A escolha vai se dar apenas entre os empregados com bom desempenho. São 200 casos possíveis (há 200 empregados com bom desempenho). Estamos interessados apenas nos empregados que têm bom desempenho e são cegos. Nesta condição temos 40 funcionários. São 40 casos favoráveis. A probabilidade fica: ,2 0 200 40 _ _ = == possiveis casos casos favoraveis P O item está certo. Terceiro item. Queremos a probabilidade da intersecção de dois eventos. Queremos que o empregado seja, ao mesmo tempo, surdo e tenha desempenho regular. Estão nesta condição 5 empregados. São 5 casos favoráveis. Os casos possíveis são 400. A probabilidade fica: ,0125 0 400 5 _ _ = == possiveis casos favoraveis casosP . O item está errado. Quarto item. Queremos a probabilidade de o evento B acontecer dado que ocorreu o evento C ocorreu. Trata-se de cálculo de probabilidade condicional. Note que a fórmula dada pelo exercício está errada. Já dava pra marcar errado de cara, sem fazer conta. Podemos fazer o problema aplicando a fórmula ou não. Primeiro, sem utilizar a fórmula. Queremos calcular a probabilidade de o funcionário ter desempenho regular. Se não tivéssemos nenhuma informação, os casos possíveis seriam 400, assim discriminados: 35 funcionários têm desempenho bom e são surdos 40 funcionários têm desempenho bom e são cegos 2 funcionários têm desempenho bom e têm outras deficiências 123 funcionários têm desempenho bom e não têm deficiência 5 funcionários têm desempenho regular e são surdos CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 26 www.pontodosconcursos.com.br 20 funcionários têm desempenho regular e são cegos 18 funcionários têm desempenho regular e têm outras deficiências 157 funcionários têm desempenho regular e não têm deficiência Estamos interessados nos empregados que têm desempenho regular. São 200 casos favoráveis, assim discrimiandos: 5 funcionários têm desempenho regular e são surdos 20 funcionários têm desempenho regular e são cegos 18 funcionários têm desempenho regular e têm outras deficiências 157 funcionários têm desempenho regular e não têm deficiência Só que temos uma condição. É dado que o empregado escolhido é cego. Nossos casos possíveis passam a ser apenas 60, assim discriminados: 40 funcionários têm desempenho bom e são cegos 2 funcionários têm desempenho bom e têm outras deficiências 123 funcionários têm desempenho bom e não têm deficiência 5 funcionários têm desempenho regular e são surdos 20 funcionários têm desempenho regular e são cegos 18 funcionários têm desempenho regular e têm outras deficiências 157 funcionários têm desempenho regular e não têm deficiência E os casos favoráveis ficam assim: 5 funcionários têm desempenho regular e são surdos 20 funcionários têm desempenho regular e são cegos 18 funcionários têm desempenho regular e têm outras deficiências 157 funcionários têm desempenho regular e não têm deficiência A probabilidade fica: 333.. , 0 60 20 = =P O item está errado. Para resolver esse item, também poderíamos utilizar a fórmula. Primeiro calculamos a probabilidade de os eventos B e C ocorrerem simultaneamente. Cegos com desempenho regular são apenas 20. Portanto: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 27 www.pontodosconcursos.com.br ,05 0 400 20 )( = =∩C BP A probabilidade de um cego ser escolhido é: ,15 0 400 60 )( = =C P Portanto, a probabilidade de ser escolhido um empregado com desempenho regular, dado que foi escolhido um cego, é de: 333... 0, ,05 0 ) ( )() |( ==∩= C P C BP CB P Item errado. Quinto item. Não há nenhum funcionário que tenha, ao mesmo tempo, um desempenho bom e um desempenho regular. Portanto: ) 0 ( ∩B D P A probabilidade de um funcionário escolhido aleatoriamente ter um desempenho regular é: ,5 0 400 200 )( = =B P A probabilidade de um funcionário escolhido aleatoriamente ter um desempenho bom é: ,5 0 400 200 )( = =D P Concluímos que: ) () ()( D PB PD BP × ∩ Portanto, os dois eventos não são independentes. Item errado. EC 13 TCE ES 2004 [CESPE] Considere que dois controladores de recursos públicos de um tribunal de contas estadual serão escolhidos para auditar as contas de determinada empresa estatal e que, devido às suas qualificações técnicas, a probabilidade de José ser escolhido para essa tarefa seja de 3/8, enquanto a probabilidade de Carlos ser escolhido seja de 5/8. Em face dessas considerações, julgue os itens subseqüentes. 1. Considere que, na certeza de que Carlos tenha sido escolhido, a probabilidade de José ser escolhido é 1/5. Nessas condições, a probabilidade de José e Carlos serem ambos escolhidos é menor que 1/4 . Resolução. O exercício forneceu as seguintes probabilidades: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 28 www.pontodosconcursos.com.br 8 /3 )( =Jose P / 8 ) 5 ( =Carlos P 5 /1 )( =CarlosJose P A pergunta é: ? )( =∩Jose Carlos P Aplicando a fórmula da probabilidade da intersecção, temos: )()()( Carlos JoseP CarlosP CarlosJose P ×=∩8 1 5 1 8 5 )( = ×=Jose ∩Carlos P Gabarito: certo Outra forma de resolução seria assim. A cada 8 auditorias, temos: - Carlos é escolhido em 5 (assim, a probabilidade de ele participar de uma auditoria qualquer é 5/8). - Das 5 auditorias em que Carlos participa, em 1 delas o José também participa (assim, a probabilidade de José participar, dado que Carlos participa, é de 1/5). Assim, dessas oito auditorias, José e Carlos participam conjuntamente de 1 auditoria. Logo, a probabilidade de ambos serem escolhidos é de 1/8. EC 14 ANA 2009 [ESAF] Na população brasileira verificou-se que a probabilidade de ocorrer determinada variação genética é de 1%. Ao se examinar ao acaso três pessoas desta população, qual o valor mais próximo da probabilidade de exatamente uma pessoa examinada possuir esta variação genética? a) 0,98% b) 1% c) 2,94% d) 1,30% e) 3,96% Resolução: Quais são as maneiras de exatamente 1 pessoa ter a variação genética? Podemos ter o seguinte: · a primeira pessoa escolhida tem a variação; as outras duas não · a primeira pessoa não tem a variação; a segunda tem; a terceira não CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 29 www.pontodosconcursos.com.br · a primeira e a segunda pessoas não têm a variação; a terceira tem Vamos focar no primeiro caso. Seja E1 o evento que ocorre quando, escolhida a primeira pessoa, ela tem a variação. Seja E2 o evento que ocorre quando, escolhida a segunda pessoa, ela NÃO tem a variação. Seja E3 o evento que ocorre quando, escolhida a terceira pessoa, ela NÃO tem a variação. O exercício quer que estes três eventos ocorram simultaneamente. Ou seja, queremos calcular a probabilidade da intersecção dos três eventos. ) ? 2 3 1 ( ∩∩ EEEP Esses três eventos são independentes. Neste caso, a probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades. 3) (2) (1) (3) 1 2 ( E PE PE PE EE P ×× ∩∩ Substituindo as informações do enunciado: 9801% 0, ,99 99 0 0, ,01 ) 0 2 3 1 ( × =∩∩ E EEP Esta é a probabilidade de ocorrer o primeiro caso (a primeira pessoa escolhida tem a variação; as outras duas não). Para os demais casos, o cálculo é idêntico. A probabilidade total fica: 9403% 2, 9801% 0, 3 =× Gabarito: C EC 15 RFB 2009 [ESAF] Para acessar a sua conta nos caixas eletrônicos de determinado banco, um correntista deve utilizar sua senha constituída por três letras, não necessariamente distintas, em determinada sequência, sendo que as letras usadas são as letras do alfabeto, com exceção do W, totalizando 25 letras. Essas 25 letras são então distribuídas aleatoriamente, três vezes, na tela do terminal, por cinco teclas, em grupos de cinco letras por tecla, e, assim, para digitar sua senha, o correntista deve acionar, a cada vez, a tecla que contém a respectiva letra de sua senha. Deseja-se saber qual o valor mais próximo da probabilidade de ele apertar aleatoriamente em sequência três das cinco teclas à disposição e acertar ao acaso as teclas da senha? a) 0,001. b) 0,0001. c) 0,000125. d) 0,005. e) 0,008. Resolução. Seja “A” o evento que ocorre quando, pressionando aleatoriamente três teclas em seqüência, o cliente acerta a senha. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 30 www.pontodosconcursos.com.br Seja “E1” o evento que ocorre quando, pressionando aleatoriamente uma tecla, o cliente acerta a primeira letra da senha. Sejam “E2” e “E3” eventos análogos, correspondentes aos acertos da segunda e da terceira letras da senha. Para que “A” ocorra, devemos ter, simultaneamente, “E1”, “E2” e “E3” ocorrendo. Ou seja: 32 1 E EE A ∩= Portanto: ) 32 1() ( E EE PA P ∩= Os três eventos são independentes. A probabilidade da intersecção é o produto das probabilidades. 3) (2) (1) () ( E PE PE PA P ××= Vamos calcular a probabilidade de “E1”. Na primeira vez em que as teclas são mostradas na tela, são cinco teclas possíveis e apenas uma é correta. Logo: ,2 0 5 1 )1 ( = =E P Analogamente: ,2 ) 0 3 () 2( == P E E P Do que resulta: ) 3() 2() 1() ( E PE PE PA P ××= ,2 0 2, 0,2 0 )( ×=A P = 0,008 Gabarito: E EC 16 ANP 2008 [CESGRANRIO] A tabela abaixo mostra a distribuição de freqüência dos vinte empregados de uma empresa, de acordo com as suas idades. Dois empregados diferentes são escolhidos em seqüência, aleatoriamente, para representar a empresa num determinado evento. Qual a probabilidade de que ambos tenham 34 anos? CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 31 www.pontodosconcursos.com.br (A) 5/20 (B) 5/34 (C) 2/20 (D) 2/34 (E) 1/19 Resolução. Seja “A” o evento que ocorre quando o primeiro funcionário escolhido aleatoriamente tem 34 anos. Seja “B” o evento que ocorre quando o segundo funcionário escolhido aleatoriamente tem 34 anos. O exercício pediu: ) ? ( ∩A B P Aplicando a fórmula: ) ()()( A PABP AB P ×= ∩ Vamos calcular a probabilidade do evento “A”. São 5 casos favoráveis (5 funcionários com 34 anos) em 20 possíveis. 20 5 )( =AP Agora vamos calcular a probabilidade de “B dado A”. Ou seja, queremos saber a probabilidade do segundo funcionário escolhido ter 34 anos, dado que o primeiro escolhido também tem 34 anos. Neste caso, temos apenas 4 casos favoráveis (pois uma das pessoas com 34 anos já foi escolhida). E temos apenas 19 casos possíveis. 19 4 )( =AB P Logo: ) ()()( A PABP AB P ×= ∩ 19 1 19 4 20 5 )( = ×=∩ AB P Gabarito: E Outra opção de resolução é usar os conceitos de análise combinatória. Número de agrupamentos possíveis; 190 2 1920 ! 18! 2 ! 20 2 ,20 =×=×=C Número de agrupamentos favoráveis: 10 !! 2 3 ! 5 2 ,5 =×=C Por fim: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 32 www.pontodosconcursos.com.br 19 1 190 = 10 = P EC 17 BNDES 2008/1 [CESGRANRIO] Um dado comum, com seis faces numeradas de 1 a 6 e não viciado, será lançado repetidas vezes. Qual a probabilidade de que se obtenha o 6 como resultado pela primeira vez após o segundo lançamento? (A) 25/36 (B) 11/36 (C) 5/36 (D) 25/216 (E) 11/216 Resolução. Seja “A” o evento que ocorre quando o resultado do primeiro lançamento é diferente de 6. Seja “B” o resultado que ocorre quando o resultado do segundo lançamento é diferente de 6. O exercício pediu: ) ? ( ∩A B P Aplicando a fórmula: ) ()()( A PABP AB P ×= ∩ Vamos calcular a probabilidade de “A”. Queremos que o primeiro lançamento não resulte em 6. Temos 5 casos favoráveis (1, 2, 3, 4, 5) em 6 possíveis. 6 5 )( =AP Vamos agora calcular a probabilidade de “B dado A”. Queremos que o resultado do segundo lançamento seja diferente de 6, dado que o resultado do primeiro lançamento foi diferente de 6. Ocorre que o resultado de um lançamento não interfere em nada no resultado do lançamento seguinte. São dois eventos independentes. 6 5 )()( == B PABP Ou seja, a probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades: 36 25 )() ()( =×= ∩ A PB PABP Gabarito: A EC 18 MPE RO 2005 [CESGRANRIO] Qual a probabilidade de serem obtidos três ases em seguida, quando se extraem três cartas de um baralho comum de 52 cartas se a carta extraída é reposta no baralho antes da extração da próxima carta? CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES33 www.pontodosconcursos.com.br (A) 1/169 (B) 1/221 (C) 1/2197 (D) 1/5525 (E) 1/140608 Resolução. Em um baralho de 52 cartas, temos 4 ases. Sejam A, B, e C os eventos que ocorrem quando um “ás” é retirado, respectivamente, na primeira, na segunda e na terceira extrações. Como, depois de cada extração, a carta retirada é reposta, teremos sempre 52 cartas possíveis e 4 cartas favoráveis. 13 1 52 4 )() () ( = === C PB PA P Os eventos A, B, e C são independentes. Pouco importa qual carta foi sorteada na primeira extração. Ela é reposta no monte de cartas, de forma que, para a segunda extração, a probabilidade de tirar um “ás” continua sendo de 1/13. O exercício pediu: ) ? ( ∩∩ B C A P Como os eventos são independentes, a probabilidade da intersecção é o produto das probabilidades. ( ) ( ) ( ) )( C PB PA PC BA P ×× ∩∩ 2197 1 13 1 )( 3 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=∩ ∩ C BA P Gabarito: C EC 19 Sefaz RJ 2009 [FGV] Os eventos A e B são tais que P(A) = 0,4 e P(B) = 0,9. Assinale a única alternativa que apresenta um possível valor para P(A ∩ B). (A) 0,13. (B) 0,22. (C) 0,31. (D) 0,49. (E) 0,54. Resolução: CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 34 www.pontodosconcursos.com.br Como vimos no começo deste tópico, a representação dos conjuntos em um diagrama acaba guardando perfeita relação com as probabilidades envolvidas. Podemos, portanto, representar nos diagramas diretamente as probabilidades. Seja x a probabilidade da intersecção entre A e B. Temos: Todas as regiões acima correspondem a probabilidades. Como não existe probabilidade negativa, então: ,4 00,4 0 ≤⇒ ≥− xx Se somarmos todas as probabilidades acima, devemos ter, no máximo, 100% (não existe probabilidade superior a 1). ) 1 ,9 (0 ),4 0 ( − +− xx x 1,3 1 − x 3, 0≥x Com isso, concluímos que x dever ser maior ou igual a 30%, para que a soma das probabilidades não supere 100%. Além disso, x deve ser menor ou igual a 40%, para que não haja probabilidades negativas. ,4 0,3 0 ≤ x A única alternativa possível é a letra C (pois 31% está entre 30% e 40%) Gabarito: C 3. Probabilidade da união de dois eventos Nós até já vimos alguns exercícios em que calculamos a probabilidade da união de dois eventos. Só que não usamos nenhuma fórmula. Lembram do exemplo do dado, lá do começo da aula? Queríamos calcular a probabilidade de sair um múltiplo de 3. Pois bem, seja ‘A’ o evento que ocorre quando, lançando um dado honesto, obtém-se uma face múltipla de 3. Sabemos que: A= {3, 6}. O espaço amostral é dado por: {1, 2, 3, 4, 5, 6} Na ocasião, para calcularmos a probabilidade de ‘A’, dividimos o número de elementos do evento (=2) pelo número de elementos do espaço amostral (=6). CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 35 www.pontodosconcursos.com.br Haveria uma outra possibilidade de realizarmos este cálculo. Observe que o conjunto ‘A’ ainda pode ser decomposto em mais conjuntos. Seja ‘B’ o evento que ocorre quando, lançando o dado, obtém-se a face 3. Seja ‘C’ o evento que ocorre quando se obtém a face ‘6’. B = {3} C = {6} Podemos dizer que: CBA ∪= O evento ‘A’ é igual à união entre os eventos ‘B e ‘C’. Ou seja, a probabilidade de sair um múltiplo de 3 (=evento A) é equivalente à probabilidade da união dos eventos “sair 3” e “sair 6”. Assim, em vez de calcularmos diretamente a probabilidade do evento ‘A’, poderíamos ter calculado as probabilidades de ‘B’ e ‘C’ e, em seguida, usando a probabilidade da união de dois eventos, obtido a probabilidade de ‘A’. Logo abaixo veremos que existe uma fórmula para o cálculo da união de dois eventos. Nem sempre a gente precisa dela. Aliás, em grande parte dos exercícios, dá para ir bem sem ela. Mas é bom saber que existe. Antes de entrarmos na fórmula, alguns comentários. O evento ‘A’ pôde ser decomposto em outros dois eventos (B e C). Já os eventos ‘B’ e ‘C’ não podem mais ser decompostos. Cada um deles é formado por um único elemento. Dizemos que B e C são eventos elementares. EP 1. Uma escola de ensino fundamental oferece cursos de idiomas. São disponibilizados cursos de inglês e espanhol. Os alunos podem optar por fazer nenhum, um ou os dois cursos. Atualmente temos a seguinte situação: · 30 alunos fazem inglês. · 20 alunos fazem inglês e espanhol. · 35 alunos fazem espanhol. · 25 alunos não fazem nem inglês nem espanhol. Sorteamos um aluno dessa escola. Qual a probabilidade de o aluno sorteado cursar inglês ou espanhol? Resolução: Sorteia-se aleatoriamente um aluno. Quando o aluno sorteado cursa inglês, temos o evento ‘I’. Quando o aluno sorteado cursa espanhol, temos o evento ‘E’. Queremos calcular a probabilidade do aluno fazer inglês ou espanhol. Ou seja, estamos interessados naqueles alunos que fazem só inglês, que fazem só espanhol e que fazem inglês e espanhol. Estamos interessados na união dos eventos “E” e “I”. ?)( =∪ I EP CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 36 www.pontodosconcursos.com.br Esse símbolo que parece um “U” é o símbolo de união. Indica que estamos interessados nos casos em que pelo menos um dos dois eventos ocorra. Neste exemplo, estamos interessados nos alunos que fazem pelo menos um dos dois idiomas. Vamos representar graficamente os alunos dessa escola. alunos que fazem espanholalunos que fazem ingles 10 20 15 25 Dentro do círculo azul temos os trinta alunos que fazem inglês. Dez deles estão dentro do circulo azul, mas não estão dentro do círculo vermelho. Dentro do círculo vermelho temos os trinta e cinco que fazem espanhol. Quinze deles estão dentro do círculo vermelho, mas não estão dentro do círculo azul. Outros vinte estão nos dois círculos simultaneamente. São os que fazem inglês e espanhol. E os 25 que estão de fora dos dois círculos não fazem inglês nem espanhol. Casos favoráveis são aqueles que estão em pelo menos um dos dois círculos. Ou seja, são os alunos que fazem pelo menos um dos dois idiomas. São 45 casos favoráveis. E casos possíveis são todos os alunos da escola. São 45, que fazem pelo menos um curso de idioma, e mais 25, que não fazem nenhum curso de idioma, totalizando 70 alunos. A probabilidade de o aluno ser sorteado fazer inglês ou espanhol é: 70 45 )( =∪ IE P Ok, agora vejamos a fórmula para calcular a probabilidade da união de dois eventos. A probabilidade do aluno sorteado cursar inglês é: 70 30 )( =IP A probabilidade do aluno sorteado cursar espanhol é: 70 35 )( =EP A probabilidade do aluno sorteado cursar inglês e espanhol, simultaneamente, é: 70 20 )( =∩ IE P Para encontrar a probabilidade do aluno sorteado cursar inglês ou espanhol, precisamos saber quantos são os casos favoráveis. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 37 www.pontodosconcursos.com.br São 30 alunos que fazem inglês. São 35 que fazem espanhol. Portanto, para saber quantos alunos fazem inglês ou espanhol, somamos esses dois valores. Número de alunos que fazem inglês ou espanhol: 30 + 35 = 65 Só que tem um problema. Quando fazemos esta conta, estamos ignorando que há alunos que fazem, ao mesmo tempo, inglês e espanhol. Esses alunos foram contados duas vezes. São 20 alunos que foram contados em duplicidade. Portanto, do total acima, temos que tirar 20. Número de alunos que fazem inglês ou espanhol: 30 + 35 – 20 Pronto. Achamoso total de casos favoráveis. Se dividirmos esse valor pelo total de casos possíveis, achamos a probabilidade procurada. 70 203530 )( +=∪ IE P 70 20 70 35 70 30 )( − +=∪ IE P )() () ()( I EP IP EP IE P −+=∪ Resumindo, quando temos dois eventos quaisquer A e B, a probabilidade da união dos dois eventos é: )(( ) ( ) )( B AP BP AP BA P −+=∪ Quando ‘A’ e ‘B’ não têm elementos em comum, isto é, quando a intersecção entre ambos é nula, dizemos que são eventos mutuamente excludentes. Se os dois eventos forem mutuamente excludentes, temos: 0)( ∩ B AP Neste caso, a probabilidade da união fica: ) () ()( B PA PB AP +=∪ → PROBABILIDADE DA UNIÃO DE DE DOIS EVENTOS A e B )() () ()( B AP BP AP BA P −+=∪ Se A e B forem mutuamente excludentes, a fórmula se reduz a: ( ) ( ) )( B PA PB AP +=∪ EP 2. Calcule a probabilidade de, ao lançarmos um dado honesto, sair um número par. Resolução: Queremos calcular a probabilidade da união dos eventos “sair 2”, “sair 4” e “sair 6”. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 38 www.pontodosconcursos.com.br Todos esses eventos são mutuamente exclusivos. Por quê? Porque não tem como o lançamento de um dado resultar, simultaneamente, em 2 e 4, ou em 2 e 6, ou em 4 e 6. Nestes casos, a probabilidade da soma é igual à soma das probabilidades dos eventos. %5063/ / 3 3 1 1/ / 3 ) 1 (6 4) (2) ()_ ( = + =++= P Ppar P sair P Outra forma de resolver é escrevendo os casos possíveis e os casos favoráveis. São 6 casos possíveis: 1, 2, 3, 4, 5, 6 São 3 casos favoráveis: 2, 4, 6 % 506 /3 =P EP 3. No lançamento de dois dados honestos: a) qual a probabilidade de sair um número par no primeiro dado e de sair o número 5 no segundo? b) qual a probabilidade de sair um número par no primeiro dado ou sair o número 5 no segundo dado? Resolução: Agora temos lançamentos de dois dados. O espaço amostral, que é o conjunto de todos os resultados possíveis, fica: {(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), (2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (3,1), (3,2), (3,3), (3,4), (3,5), (3,6), (4,1), (4,2), (4,3), (4,4), (4,5), (4,6), (5,1), (5,2), (5,3), (5,4), (5,5), (5,6), (6,1), (6,2), (6,3), (6,4), (6,5), (6,6)} Seja ‘A’ o evento “sair número par no primeiro dado”. Seja ‘B’ o evento “sair o número 5 no segundo dado”. Vamos escrever os dois eventos: A = {(2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (4,1), (4,2), (4,3), (4,4), (4,5), (4,6), (6,1), (6,2), (6,3), (6,4), (6,5), (6,6)} B = {(1,5), (2,5), (3,5), (4,5), (5,5), (6,5)} ‘A’ tem 18 elementos. ‘B’ tem 6 elementos. O espaço amostral tem 36 elementos. 3618 / ) ( =A P CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 39 www.pontodosconcursos.com.br 36 /6 )( =B P Letra a). Queremos que os dois eventos ocorram simultaneamente. Estamos interessados na intersecção dos eventos ‘A’ e ‘B’. A intersecção de ‘A’ e ‘B’ tem 3 elementos: 5)} 6, (),,5 (4 5), 2, {( ∩ B A A probabilidade da interseção fica: 36 /3 )( ∩ B AP Interessante observar que o resultado do lançamento de um dado em nada influi no resultado do outro dado. Os resultados dos dois lançamentos são independentes. Os eventos ‘A’ e ‘B’ são independentes. Note que: ( ) ( ) )( B PA PB AP × ∩ Letra b) A união entre os dois eventos é dada por: A ∪ B = {(2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (4,1), (4,2), (4,3), (4,4), (4,5), (4,6), (6,1), (6,2), (6,3), (6,4), (6,5), (6,6), (1,5), (3,5), (5,5)} A união tem 21 elementos. /12 36 7 21/ )( ==∪ B AP Outra forma de resolução seria usar a fórmula da união. )() () ()( B AP BP AP BA P −+=∪ 12 7 36 21 36 3 36 6 36 18 )( = =− +=∪ BA P EC 20 MTE 98 [ESAF] De um grupo de 200 estudantes, 80 estão matriculados em francês, 110 em inglês e 40 não estão matriculados nem em inglês nem em francês. Seleciona-se, ao acaso, um dos 200 estudantes. A probabilidade de que o estudante selecionado esteja matriculado em pelo menos uma dessas disciplinas (isto é, em inglês ou em francês) é igual a: a) 30/200 b) 130/200 c) 150/200 d) 160/200 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 40 www.pontodosconcursos.com.br e) 190/200 Resolução: São 200 estudantes. Há 200 estudantes que podem ser escolhidos. São 200 casos favoráveis. 40 não fazem nem inglês nem francês. Sobram 160, que fazem pelo menos uma das duas disciplinas. Estamos interessados nesses estudantes. São 160 casos favoráveis. Portanto, a probabilidade de o estudante selecionado cursar pelo menos uma das disciplinas é: 200 160 =P Gabarito: D. Vamos aproveitar o exercício para verificar a fórmula vista para a probabilidade da união de dois conjuntos. São 160 estudantes que fazem inglês ou francês. 110 fazem inglês e 80 fazem francês. Somando esses dois valores, temos: 110+80=190 Ocorre que não temos 190 que fazem inglês ou francês. São só 160. Porque a soma acima deu maior que 160? Porque estamos contando em duplicidade os estudantes que fazem, ao mesmo tempo, francês e inglês. 30 160 190 − Precisamos retirar 30 estudantes para chegar nos 160. Portanto, 30 estudantes fazem francês e inglês. Resumindo, temos: · 80 estudantes fazem só inglês · 50 estudantes fazem só francês · 30 fazem francês e inglês · 40 não fazem nem francês nem inglês Sorteando-se um estudante ao acaso, ocorrerá o evento ‘I’ se este estudante cursar inglês. Ocorrerá o evento ‘F’ se este estudante cursar francês. Como são 200 estudantes ao todo, as probabilidades ficam: 200 110 )( =IP 200 80 )( =FP CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 41 www.pontodosconcursos.com.br 200 30 )( =∩ FI P 200 160 )( =∪ FI P Note que: )() () ()( F IP FP IP FI P −+=∪ Precisou da fórmula para resolver o exercício? Não, não precisou. Dava para resolver sem utilizá-la. EC 21 MPU/2004 [ESAF] Quando Lígia pára em um posto de gasolina, a probabilidade de ela pedir para verificar o nível de óleo é 0,28; a probabilidade de ela pedir para verificar a pressão dos pneus é 0,11 e a probabilidade de ela pedir para verificar ambos, óleo e pneus, é 0,04.Portanto, a probabilidade de Lígia parar em um posto de gasolina e não pedir nem para verificar o nível de óleo e nem para verificar a pressão dos pneus é igual a a) 0,25 b) 0,35 c) 0,45 d) 0,15 e) 0,65. Resolução: Primeiro vamos usar a fórmula. Vamos calcular a probabilidade de Lígia verificar pelo menos um dos dois (óleo/pneu). Dizendo de outra forma: vamos calcular a probabilidade de Lígia verificar o óleo ou o pneu. Lígia vai ao posto de gasolina em diversos dias. Selecionando-se ao acaso um desses dias, ocorre o evento ‘A’ quando, no dia escolhido, ela verifica o óleo. Ocorre o evento ‘B’ quando, no dia sorteado, ela verifica o pneu. Temos: )(( ) ( ) )( B AP BP AP BA P −+=∪ O enunciado disse que: ,28 0 )( =A P ,11 ) 0 ( =B P ,04 0 )( ∩ B AP Portanto: )() () ()( B AP BP AP BA P −+=∪ CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 42 www.pontodosconcursos.com.br ,35 04 0 , 0,11 0 28, 0)( − =∪ B AP A probabilidade de Lígia verificar pelo menos um dos dois (óleo ou pneu) é de 35%. Concluímos que a probabilidade de ela não verificar nenhum dos dois é: %35 65 0, 1−=P Gabarito: E. Outra resolução, agora sem fórmula. Lígia foi ao posto durante 100 dias. Em 28 ela chegou o óleo. Em 11 ela checou os pneus. Em 4 ela checou os dois juntos. Vamos representar graficamente o que ocorreu. Em 4 dias, Lígia verifica o pneu e o óleo. 4 dias em que verificou óleo dias em que verificou pneu Em 28 dias ela verifica o óleo. Já assinalamos 4 desses 28 dias. Faltam 24. 24 4 dias em que verificou óleo dias em que verificou pneu Em 11 dias ela verifica os pneus. Já assinalamos 4 desses 11 dias. Faltam 7. CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 43 www.pontodosconcursos.com.br 24 74 dias em que verificou óleo dias em que verificou pneu Ao todo são 100 dias. Já assinalamos 35. Faltam 65, em que Lígia não verifica nem pneus nem óleo. 24 74 dias em que verificou óleo dias em que verificou pneu 65 Em 65 dos 100 dias ela não verifica nem pneus nem óleo. A probabilidade procurada, portanto, é de 65%. EC 22 TRF 2ª Região/2007 [FCC] Sejam A e B dois eventos associados a um experimento. Supondo que 4 0, ) ( =A P e ,7 0 )( =∪ BA P e pB P =)( . Os valores de p que fazem com que A e B sejam mutuamente exclusivos e A e B sejam independentes são, respectivamente, a) 0,3 e 0,5 b) 0,4 e 0,2 c) 0,5 e 0,2 d) 0,6 e 0,2 e) 0,3 e 0,4 Resolução: Para que A e B sejam mutuamente exclusivos, temos a seguinte condição: ( ) ( ) )( B PA PB AP +=∪ Substituindo os valores: ,3 0,4 7 0 , 0 =⇒ = p p CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 44 www.pontodosconcursos.com.br Para que A e B sejam independentes, temos a seguinte condição: )(( ) )( B PA PB AP × ∩ Sabendo disso, vamos partir da probabilidade da união de A e B. )(( ) ( ) )( B AP BP AP BA P ∪−+=∪ )(( ) ( ) ( ) )( B PA PB PA PB AP ×−+=∪ Substituindo os valores: ,5 0,3 0,6 0,4 0,4 7 0 , 0 =⇒ ×⇒ −+ = pppp Gabarito: A EC 23 Petrobras 2005 [CESGRANRIO] Os eventos A e B são independentes e suas probabilidades são P(A) = 0,5 e P (B) = 0,4. Quanto vale P(A∪B)? (A) 0,5 (B) 0,6 (C) 0,7 (D) 0,8 (E) 0,9 Resolução. Como os eventos são independentes, então: 2 ,4 0 0, ,5 ) 0 (( ) )( ×=×=∩ B PA PB AP Agora podemos achar a probabilidade da união: )(( ) ( ) )( B AP BP AP BA P −+=∪ 70, ,2 4 0 0, ,5 ) 0 ( − =∪ B AP Gabarito: C EC 24 Petrobras 2005 [CESGRANRIO] Lança-se uma moeda não tendenciosa até a obtenção da segunda “cara”. Qual é a probabilidade de a moeda ser lançada quatro vezes? (A) 1/16 (B) 1/8 (C) 3/16 (D) 1/4 (E) 5/16 CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 45 www.pontodosconcursos.com.br Resolução. Na minha opinião o exercício ficou mal formulado. O que a questão quis dizer foi: qual a probabilidade de a moeda ser lançada exatamente 4 vezes? Ou seja, queremos que a segunda coroa seja obtida no quarto lançamento. Do jeito que ficou escrito, a interpretação que me pareceria correta (e para qual não há resposta) é a de que a segunda coroa pudesse ser obtida no quarto lançamento, ou em qualquer lançamento posterior. Assim, se a segunda coroa for obtida no sexto lançamento, a moeda terá sido lançada 6 vezes. Portanto, terá sido lançada 4 vezes. Ignorando esta imprecisão, vamos à resolução. Vamos indicar por “C” o resultado “cara” e “K” o resultado “coroa”. Vamos pensar na seguinte seqüência: “A”: K, C, C, K Esta seqüência acima corresponde ao evento “A”. Neste caso, a segunda coroa é obtida justamente no quarto lançamento. Logo, este caso satisfaz à condição estabelecida: a segunda coroa foi obtida no quarto lançamento. Qual a probabilidade de ocorrer esta seqüência? Bom, queremos que: · o primeiro lançamento resulte em coroa (evento W) · o segundo lançamento resulte em cara (evento X) · o terceiro lançamento resulte em cara (evento Y) · o quarto lançamento resulte em coroa (evento Z) Os eventos W, X, Y e Z são independentes. O resultado de um lançamento da moeda não tem qualquer interferência no resultado do lançamento seguinte. A probabilidade de cada evento é igual a 1/2. O evento “A” corresponde à intersecção de W, X, Y, Z. A probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades. Ou seja, a probabilidade de obtermos (K, C, C, K) é de: 16 1 2 1 )( 4 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=A P Ok. Só que essa não é a única solução. Satisfazem ao enunciado os seguintes casos: A; K, C, C, K B: C, K, C, K C: C, C, K, K Os eventos “A”, “B” e “C” têm probabilidade de 1/16. Além disso, todos eles são mutuamente excludentes. Logo, a probabilidade da união é igual à soma das probabilidades. 16 3 16 1 16 1 16 1 )( = ++ =∪ ∪ C BA P Gabarito: C CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 46 www.pontodosconcursos.com.br EC 25 Potigas 2006 [FGV] Uma moeda não-tendenciosa é lançada até que ocorram dois resultados sucessivos iguais. A probabilidade de que ela seja lançada quatro vezes é: (A) 1/8. (B) 3/8. (C) 1/2. (D) 5/8. (E) 2/3 Resolução: Vou representar coroa por K e cara por C. Considere a seguinte seqüência: C, K, C, K, K A moeda precisou ser lançada 5 vezes para ocorrerem dois resultados iguais e sucessivos. Do jeito que o enunciado está escrito, esta seqüência atende ao comando da questão. Se a moeda foi lançada cinco vezes, então ela foi lançada quatro vezes. Assim, do jeito que está escrito, teríamos que calcular a probabilidade de a moeda ser lançada 4 ou mais vezes. E aí vem o problema: fazendo desta forma, não encontramos nenhuma alternativa. Aí vem o que eu sempre digo. Não brigue com o enunciado. Não durante a prova. Deixe para brigar com o enunciado na fase dos recursos. Lá na hora da prova, tente entender o que o examinador quer. Neste caso, houve uma imprecisão. O que a questão quer é que a moeda seja lançada exatamente 4 vezes. Ou seja, ela quer que os dois resultados sucessivos e iguais ocorram no terceiro e no quarto lançamentos. Existem duas seqüências que satisfazem esta condição: C, K, C, C K, C, K, K Vamos calcular a probabilidade de a primeira seqüência ocorrer. Seja A o evento que ocorre quando o primeiro lançamento resulta em cara. Analogamente, sejam B, C e D os eventos que ocorrem quando o segundo, o terceiro e o quarto lançamento resultam, respectivamente, em coroa, cara e cara. Queremos calcular a seguinte probabilidade: ) ? ( ∩ ∩ D CB AP Os lançamentos são independentes. O resultado de um lançamento em nada interfere no resultado dos demais. Quando isso ocorre, a probabilidade da intersecção é igual ao produto das probabilidades. ( ) ( ) ( ) ( ) )( D PC PB PA PD CB AP ××× ∩∩ ∩ CURSO ON‐LINE – RACIOCÍNIO LÓGICO PARA DESESPERADOS PROFESSORES: GUILHERME NEVES E VÍTOR MENEZES 47 www.pontodosconcursos.com.br Todos os eventos têm probabilidade de 50%. 42 1 2 1 2 1 2 1 2 1 )( = ×× ×= ∩∩ ∩ D CB AP Para a sequencia K, C, K, K as contas são análogas. A probabilidade também será de 42 1 . Ok, já sabemos que: C, K, C, C tem probabilidade 42 1 K, C, K, K tem probabilidade 42 1 Para que a moeda seja lançada exatamente 4 vezes, deve ocorrer a primeira seqüência ou a segunda. Ou seja, queremos a probabilidade da união destas duas seqüências. Como são eventos mutuamente excludentes, a probabilidade da união é igual à soma das probabilidades.
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