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Isabela Pereira Gaspar RA:175182 ME414 – B Prof. Sebastião Amorim Lista de Exercícios 1 1- a) p = 0,2 n = 20 𝑃 𝑋 = 5 = 𝐶20 5 ∙ 0,25 ∙ 1 − 0,2 20−5 = 0,17456 b) p = 0,2 m= 1000 𝑃 𝑋 = 200 = 𝐶1000 200 ∙ 0,2200 ∙ 1 − 0,2 1000−200 = 0,031525 c) p= 0,2 m= 1000 𝑃 𝑋 ≤ 180 = 𝑃 𝑋 = 𝑥 180 𝑥=0 = 𝐶1000 𝑥 ∙ 0,2𝑥 ∙ 1 − 0,2 1000−𝑥 180 𝑥=0 = 0,06019 d) Tratando-se de uma distribuição binomial: 𝐸 𝑋 = 𝑛 ∙ 𝑝 = 1000 ∙ 0,2 = 200 𝑉 𝑋 = 𝑛 ∙ 𝑝 ∙ 1 − 𝑝 = 1000 ∙ 0,2 ∙ 0,8 = 160 2- a) Considerando a situação podemos determinar os eleitores aleatórios como 𝑛 de uma distribuição binomial, onde tomamos como sucesso os brasileiros que votariam no candidato A. Portanto, sendo 𝑋 o número de sucesso da amostra temos que 𝑋 = 6 e com isso podemos mostrar a intenção de votos dos eleitores da seguinte forma: A partir desse gráfico entendemos que a probabilidade do candidato A obter sucesso nas eleições é de 6%, ou seja, 𝑝 = 0,06. Assim, utilizando esse valor de 𝑝 e analisando uma amostra maior ( 150 milhões de brasileiros), podemos obter um gráfico semelhante ao anterior, onde a esperança é 𝐸 𝑋 = 9000000 e a variância é de 𝑉 𝑋 = 8460000. b) Para uma amostra aleatória de 1000 eleitores com 60 votos para o candidato A e seguindo os procedimentos do item a, obtemos o seguinte gráfico: Podemos ver que este gráfico mostra-se mais preciso no valor 60, possuindo um desvio padrão menor. Contudo, analisando para os 150 milhões de brasileiros obtemos a mesma probabilidade, esperança e variância. 3- O gráfico abaixo nos apresenta uma amostra de 250 milhares de produtos após o primeiro ajuste, onde a freqüência de produtos defeituosos era de 8%. A partir dele podemos ver que 𝐸 𝑋 = 20 ,𝑉 𝑋 = 18,4 𝑒 𝑑𝑝 𝑥 = 4,30. Portanto com essa frequência seria impossivel encontrarmos apenas 6 produtos defeituosos, mas poderíamos encontrar 10 produtos, mesmo sendo pouquissímo provável. Assim, sabemos que a frequencia para produtos defeituosos nessa fabrica diminuiu e analisaremos agora qual 𝑝 seria possível para que 𝑋 = 6 𝑜𝑢 𝑋 = 10. Lembrando que 0 ≤ 𝑝 ≤ 1. Portanto, para encontrarmos 6 produtos defeituosos a frequencia da fábrica deve estar entre 1% e 6%, de acordo com o gráfico acima. Já observando o gráfico abaixo, para que encontremos 10 produtos defeituosos a frequecia deve estar entre 2% e 8%. 4- a) Abaixo podemos ver o gráfico da curva de distribuição acumulada de probabilidades de X, onde na abscissa estão as alturas e na ordenadas a probabilidade de cada altura aparecer num sorteio. b) De acordo com as manipulações feitas no Excel temos que: 𝐸 𝑋 = 𝑥 ∙ 𝑃 𝑥 193 𝑥=155 = 174,6 𝑐𝑚 𝑉 𝑋 = (𝑥 − 𝐸 𝑋 )2 ∙ 𝑃{𝑋} 193 𝑥=155 = 71,52 𝑐𝑚 c) Se restringirmos apenas as meninas temos: 𝐸 𝑋 = 𝑥 ∙ 𝑃 𝑥 193 𝑥=155 = 166,4 𝑐𝑚 𝑉 𝑋 = (𝑥 − 𝐸 𝑋 )2 ∙ 𝑃{𝑋} 193 𝑥=155 = 20,84 𝑐𝑚 d) Já se restringirmos apenas aos meninos, temos: 𝐸 𝑋 = 𝑥 ∙ 𝑃 𝑥 193 𝑥=155 = 179,2 𝑐𝑚 𝑉 𝑋 = (𝑥 − 𝐸 𝑋 )2 ∙ 𝑃{𝑋} 193 𝑥=155 = 41,24 𝑐𝑚 5- a) Os universos ou espaços amostrais são: 𝛺 = 1; 1 1; 2 1; 3 1; 4 1; 5 2; 1 2; 2 2; 3 2; 4 2; 5 3; 1 3; 2 3; 3 3; 4 3; 5 4; 1 4; 2 4; 3 4; 4 4; 5 5; 1 5; 2 5; 3 5; 4 (5; 5) 𝛺𝑦 = { 2 3 4 5 6 7 8 9 10} b) O gráfico abaixo mostra as probabilidades de Y, no qual na abiscissa está o espaço amostral de Y. c) Como X1 e X2 são 𝐷5, sabemos que eles possuem a mesma esperança e variância. Portanto, 𝐸 𝑋 = 𝑥 ∙ 𝑃 𝑥 5 𝑥=1 = 3 𝑉 𝑋 = 𝑥 − 𝐸 𝑋 2 ∙ 𝑃 𝑋 5 𝑥=1 = 2 Já para Y, de acordo com as manipulações pelo Excel, temos: 𝐸 𝑌 = 𝑦 ∙ 𝑃 𝑦 10 𝑦=2 = 6 𝑉 𝑌 = (𝑦 − 𝐸 𝑦 )2 ∙ 𝑃{𝑦} 10 𝑦=2 = 4 6 – a) Analisando os resultados do exercício anterior podemos ver que a partir da soma de dois lançamentos de 𝐷5 a esperança e a variância de Y dobram. Partindo desse principio, se houver 800 lançamentos 𝐸 𝑌 = 800 ∙ 𝐸(𝑋), bem como 𝑉 𝑌 = 800 ∙ 𝑉(𝑋). Assim, temos 𝐸 𝑌 = 2400 e 𝑉 𝑌 = 1600. b) Considerando o experimento como uma distribuição normal, utilizamos a fómula de φ para encontrarmos P{X=2400}. 𝑃 𝑋 = 2400 = 𝜑 2400 = 1 2𝜋𝐸 ∙ 𝑒−( −1 2 ∙ 2400−𝐸 𝑉 2 ) = 0,009976.
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