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Exercícios - Estatística e probabilidade 1- Considere dados sobre o peso de navios. Essa variável é classificada em: Quantitativa contínua. Observe que o peso é uma variável não contável, assumindo valores que pertencem ao conjunto dos números reais. Portanto, é uma variável quantitativa contínua. 2- Analisando as alternativas a seguir, qual das alternativas é falsa? Letra E (A) População é um conjunto de indivíduos com pelo menos uma característica em comum. Verdadeira (B) Amostra é uma porção da população. Verdadeira (C) Rol é um conjunto de dados brutos ordenados. Verdadeira (D) Dados brutos é um conjunto de dados dispostos sem ordem aparente. Verdad (E) Distribuição de frequência é o arranjo dos dados em ordem decrescente. Falsa 3 - Dados sobre atendimentos médicos por faixa etária foram coletados e organizados na seguinte distribuição de frequência: Classes 0 ⊢ 10 10 ⊢ 20 20 ⊢ 40 40 80 Soma Fi 280 320 180 220 1000 Determine o ponto médio da 3ª classe. (A) 20 (B) 25 (C) 30 Certa Veja que a terceira classe tem limite inferior e limite superior de classe, respectivamente igual a 20 e 30. Portanto, como o ponto médio da classe é a média aritmética entre os limites inferior e superior, temos que Xi é igual a 30. (D) 35 (E) 40 4 - Considerando a questão anterior, qual a frequência acumulada da terceira classe? (A) 280 (B) 600 (C) 680 (D) 780 Certa a frequência acumulada da segunda classe é a frequência absoluta da primeira classe mais a frequência absoluta da segunda classe, ou seja, Fac(2a classe )=F1+F2=280+320=600. Para determinar a frequência acumulada da terceira classe somamos a frequência acumulada da segunda classe com a frequência absoluta da terceira classe, ou seja, (E) 1000 5 - Julgue as alternativas a seguir e assinale a alternativa verdadeira: (A) O histograma é o gráfico típico das distribuições de frequências. Verdadeira (B) O gráfico ideal para porcentagens é o de barras. Falsa (C) Não há diferença entre histograma e gráfico de barras. Falsa (D) O gráfico de barras é o mais apropriado para séries de tempo. Falsa (E) O gráfico de setor não se aplica a porcentagens. Falsa 6 - De acordo com o diagrama de caixa a seguir, julgue a alternativa verdadeira: (A) O primeiro quartil é aproximadamente 16. Correta (B) A mediana é a aproximadamente 25. (C) Os dados estão simétricos. (D) O maior valor do conjunto de dados é 34. (E) O ponto em azul é considerado um outlier simplesmente porque está fora da caixa. 7- O conjunto de dados, a seguir, representa o número de horas extras mensais trabalhadas por 17 funcionários de um banco de investimentos: 10 12 12 14 15 16 16 18 19 20 20 21 24 24 25 28 30 Organize os dados em uma distribuição de frequência.Mostra 8- Dados sobre evasão escolar em determinado município estão exibidos na distribuição de frequência a seguir: Classes 0 6 6 10 10 14 14 17 Soma Fi 20 44 64 72 200 Determine a amplitude entre as frequências relativas. (A) 4 (B) 10 (C) 16 (D) 26 (E) 36 A frequência relativa para cada classe é dada por: fi%=F :n×100. Classes 0 ⊢ 6 6 ⊢ 10 10 ⊢ 14 14 ⊢ 17 Soma Fi 20 44 64 72 200 f1% 10 22 32 36 100 Como desejamos a amplitude entre as frequências relativas, basta calcular a diferença entre a maior e a menor frequência relativa. Assim, a amplitude entre as frequências relativas é igual a 36-10=26. 9- Considerando novamente a distribuição de frequência da questão anterior: Classes 0 6 6 10 10 14 14 17 Soma Fi 20 44 64 72 200 Qual o gráfico mais apropriado para representar esse conjunto de dados? (A) Barra (B) Histograma Correta gráfico que representa os dados em distribuição de frequência é o histograma, que nada mais é do que um gráfico de barras justapostas, cujas classes se encontram ao longo do seu eixo horizontal (abcissa) e as frequências absolutas ou relativas são apresentadas no eixo vertical (ordenada). (C) Linha (D) Setor (E) Caixa 10- A Secretaria de educação de certo município coletou dados sobre o número de evasão escolar no ensino fundamental durante os últimos 5 anos. Os dados estavam salvos em uma planilha eletrônica, mas por um descuido do digitador, os dados foram multiplicados por 2. Sobre esse deslize do digitador é correto afirmar: A média, mediana e moda ficam multiplicadas por 2 também. 11- Um plano de saúde fez um levantamento da quantidade de famílias associadas levando em conta o número de dependentes. Os dados foram resumidos na distribuição de frequência a seguir: N° de dependentes Quantidade de Famílias 0 800 1 1200 2 350 3 150 Soma 2500 A média e a mediana do número aproximado de dependentes dessas famílias são: N° de dependentes Fi Xi , Fi 0 800 0 1 1200 1200 2 350 700 3 150 450 Soma 2500 2350 Média Mediana Para o cálculo da mediana, considere os seguintes passos: 1) Determinar o elemento mediano. 2) Determinar a classe mediana , que é a classe que contém o . A classe que contém o elemento mediano é a segunda, visto que essa classe contém o elemento de ordem 1250, que é o elemento mediano. 3) Aplicar a fórmula:Veja que a amplitude das classes é zero. Então, a fórmula para o cálculo da mediana se reduz a: 12- A distribuição de frequência a seguir representa a faixa etária dos funcionários de certa empresa. Classe Xi Fi Xi , Fi 20 ⊢ 30 25 30 750 30 ⊢ 40 35 40 1400 40 ⊢ 50 45 25 1125 50 ⊢ 60 55 17 935 60 ⊢ 70 65 13 845 Soma - 125 5055 Sobre a média, mediana e moda, podemos afirmar que: Moda < Mediana < Média 13- O histograma a seguir representa o número de funcionários de uma consultoria jurídica por tempo de serviço em anos. Tempo de Serviço (Anos) Xi Fi Xi , Fi Fac 0 ⊢ 5 2,5 15 37,5 15 5 ⊢ 10 7,5 20 150 35 10 ⊢ 15 12,5 10 125 45 15 ⊢ 20 17,5 5 87,5 50 Soma - 50 400 - Média: Mediana: Moda: Observe que a classe modal é a segunda classe, uma vez que possui a maior frequência absoluta. Daí, aplicando a fórmula de Czuber, temos: Primeiro quartil Q1: Medidas de dispersão ou variabilidade 14- Considere a seguinte amostra de dados: 1, 3, 5, 7 e 9. Determine o valor da variância. Solução: Veja que, para determinar a variância, é necessário inicialmente calcular a média dos dados. DADOS NÃO AGRUPADOS 15- DADOS AGRUPADOS, Considere os dados sobre o peso (em Kg) de uma amostra de recém-nascidos de certa maternidade dispostos na distribuição de frequência a seguir: Classe Fi 2,0 ⊢ 2,5 2 2,5 ⊢ 3,0 4 3,0 ⊢ 4,0 5 4,0 ⊢ 4,5 5 4,5 ⊢ 5,0 7 Soma 30 Solução: Veja que, para calcularmos a variância, vamos precisar dos produtos XiFi e Xi²Fi. Assim, podemos utilizar a própria distribuição de frequência anterior para obter esses produtos. Daí: Classe Fi Xi Xi, Fi X2i, Fi 2,0 ⊢ 2,5 2 2,25 4,5 10,125 2,5 ⊢ 3,0 4 2,75 11 30,25 3,0 ⊢ 3,5 7 3,25 22,75 73,9375 3,5 ⊢ 4,0 5 3,75 18,75 70,3125 4,0 ⊢ 4,5 5 4,25 21,25 90,3125 4,5 ⊢ 5,0 7 4,75 33,25 157,9375 Soma 30 - 111,5 432,875 Logo, 16- Foi aplicada uma prova de conhecimentos gerais em duas turmas, digamos A e B. A turma A obteve média 8 e desvio-padrão 2, a turma B obteve média 6,5 e desvio-padrão 1,8. Qual turma teve maior dispersão em torno da média? Solução: Aparentemente, a turma que teve maior dispersão foi a A, pois tem desvio-padrão igual a 2, enquanto a turma B teve desvio-padrão igual a 1,8. Porém, para sabermos de fato qual turma teve maior variabilidade, temos que calcular o coeficiente de variação. Assim: Portanto, a turma B teve maior dispersão do que a turma A. Note que ambas as turmas apresentam dispersão moderada. Probabilidade 17- Um número é escolhido aleatoriamente entre os números 1, 2, 3, ..., 100. Qual é a probabilidade de que esse número seja divisível por 7? Já sabemos que o espaço amostral é composto por esses 100 números. Portanto, n(S) = 100. Agora, vejamos o evento de interesse. Seja A: “O número escolhido é divisível por 7”, então: Assim, para cada 50 números escolhidos, 7 são divisíveis por 7. 18- 19- Umafábrica têxtil produz lotes de 100 camisas. Sabemos que, em geral, cada lote apresenta 5 camisas com defeitos no tamanho, e 7 delas têm defeito no fio. Uma camisa é escolhida ao acaso. Qual é a probabilidade de que ela tenha defeitos? 20- Vamos retomar o enunciado de um exercício feito ao longo do conteúdo. O estudo antropométrico em uma amostra de 100 funcionários de determinada empresa resultou na seguinte tabela, que relaciona os pesos com as alturas: Abaixo de 1,70m Abaixo de 1,70m Acima de 1,70m Abaixo de 80kg 30 15 Acima de 80kg 10 45 Considerando que um funcionário foi escolhido aleatoriamente, qual é a probabilidade de que ele tenha altura acima de 1,70m? 21- Suponha que, em um congresso, tenhamos 20 engenheiros e 10 matemáticos. Desejamos formar uma comissão com 5 congressistas para compor a organização do próximo congresso. Qual é a probabilidade de que essa comissão seja formada por 3 engenheiros e 2 matemáticos? Primeiro, vamos fazer o cálculo do total de comissões satisfatórias. Seja o evento A: “Formar comissão com 3 engenheiros e 2 matemáticos”. Veja que, para escolher 3 engenheiros, escolheremos dos 20 existentes. Portanto, combinação de 20 escolhe 3. O mesmo raciocínio vale para a escolha dos 2 matemáticos: combinação de 10 escolhe 2, portanto:Por isso: n(A) = 51300. Agora, vamos fazer o cálculo do total de comissões possíveis:Logo: n(S) = 142506. Por fim, vamos fazer o cálculo da probabilidade: Assim sendo, a chance de termos uma comissão formada por 3 engenheiros e 2 matemáticos é de, aproximadamente, 36%. 22- Em uma classe, existem 3 alunos com média geral acima de 9, 7 alunos com média geral entre 7 e 9, e mais 5 alunos com média geral abaixo de 7. Qual é a probabilidade de que, se selecionarmos 5 alunos, 2 tenham média geral entre 7 e 9, 2 tenham média geral abaixo de 7, e 1 tenha média geral acima de 9? Por isso, a chance de esse evento ocorrer é de, aproximadamente, 21%. 23- 24- Um jogo consiste em lançar uma moeda honesta até obter 3 caras consecutivas. Na primeira situação, quando obtemos 3 caras consecutivas, ganhamos o jogo. Qual é a probabilidade de que o jogo termine no terceiro lance? Este é o típico caso em que podemos utilizar o diagrama de árvore para resolver a questão: Observe que a sequência em vermelho é aquela em que o jogo termina no terceiro lance. Como em cada lançamento as probabilidades são as mesmas, ou seja, 1/2, temos que, para terminar no terceiro lançamento, a probabilidade será (1/2)3, que é igual a 1/8. 25- Dos 10 professores de uma universidade que se candidataram a uma promoção, 7 têm pós-doutorado e os demais não. Selecionando aleatoriamente 3 desses candidatos para determinada avaliação, a probabilidade de que exatamente 2 tenham pós-doutorado é: 26- Uma urna contém 5 bolas azuis e 3 bolas brancas. Retiramos dessa urna 2 bolas de forma sucessiva e com reposição. Qual é a probabilidade de que a primeira bola seja azul, e a segunda seja branca? Considere os eventos Ai: “a bola na i-ésima retirada é azul” e Bi: “a bola na i-ésima retirada é branca”. Observe que, como a retirada é sem reposição, a retirada da primeira bola não afeta a probabilidade da segunda bola. Portanto: 27- A probabilidade de um físico resolver uma questão de cálculo é de 3/4, e a de um engenheiro resolver a mesma questão é de 5/7. Qual é a probabilidade de a questão ser resolvida? Sejam os eventos A: “O físico resolve a questão” e B: “O engenheiro resolve a questão”. Veja que os eventos A e B são independentes, pois o fato de o físico resolver a questão não interfere no fato de o engenheiro resolver a questão. Logo: 28- Considere as informações da tabela a seguir, que trata da preferência de duas marcas de um produto de beleza por sexo: Preferência Sexo Homens Mulheres Marca A 7 3 Marca B 8 12 Houve a seleção de uma pessoa ao acaso. Qual é a probabilidade de essa pessoa ser mulher ou preferir a marca A? 29- (Adaptado de ANPEC) Considere as alternativas abaixo e assinale a incorreta: 30- Em determinada cidade, 60% dos moradores são mulheres e 40%, homens. Entre elas, 80% estão empregadas e 20%, desempregadas. Já entre eles, 90% estão empregados e 10%, desempregados. Obtenha a probabilidade de uma pessoa escolhida aleatoriamente nessa cidade ser mulher e estar desempregada. Empregados Desempregados Total Homens 0,36 0,04 0,4 Mulheres 0,48 0,12 0,6 População total 0,84 0,16 1 Queremos a probabilidade de ser mulher dado que está desempregada: P(M|D) = P(M∩D)/P(M). Essa probabilidade é igual a 0,12. Já a de ser desempregada é igual a 0,16. Desse modo, a probabilidade de ser mulher dado que está desempregada é igual a 0,12/0,16 = 0,75. 31- Em uma região, 25% da população é pobre. As mulheres constituem 75% dos pobres e 50% da população. Calcule a proporção de pobres entre elas. Pobres Não pobres Total Homens 1/16 7/16 1/2 Mulheres 3/16 5/16 1/2 População total 1/4 3/4 1 Eis a probabilidade de ser mulher: Vejamos agora a probabilidade de ser mulher e pobre: Queremos calcular. Veremos, portanto, que: 32- Suponha dois eventos A e B tais que P(A) = 0,3 e P(A∪B) = 0,5. Determine o valor de P(B) considerando que A e B são mutuamente exclusivos: usio s: 33- Há dois eventos A e B tais que P(A) = 0,3 e P(A∪B) = 0,5. Determine o valor de P(B) considerando que A e B são independentes: Como são eventos independentes, temos: 34- Suponha que A e B sejam eventos independentes. Observe as afirmativas abaixo e assinale a alternativa incorreta: 35-
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