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ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 1 VESTIBULARES Prof. Andrew Cazé Aula 12 – Probabilidade. vestibulares.estrategia.com EXTENSIVO 2024 Exasi u ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 4 1. EXPERIÊNCIA 4 2. ESPAÇO AMOSTRAL 5 3. EVENTO 8 3.1. União de eventos 9 3.2. Intersecção de eventos 11 3.3. Eventos Complementares 12 4. PROBABILIDADES 13 4.1. Espaço amostral Equiprovável 15 4.2. Espaço amostral Não Equiprovável 15 4.3. Evento certo 15 4.4. Evento impossível 16 5. ASSOCIAÇÃO DE PROBABILIDADES 18 5.1. Probabilidade do Complementar 18 5.2. Probabilidade da intersecção 19 5.1.1 Eventos Independentes 20 5.2. Probabilidade da União 20 5.2.1 Eventos Independentes 22 5.4. Probabilidade Condicional 26 6. TEOREMA DA MULTIPLICAÇÃO 28 7. TEOREMA DA PROBABILIDADE TOTAL 32 8. QUESTÕES DE PROVAS ANTERIORES 43 9. GABARITO 67 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 3 10. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 68 11. CONSIDERAÇÕES FINAIS 111 12. VERSÕES DAS AULAS 111 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 4 Introdução Nesta aula, veremos como calcular probabilidades em muitos contextos diferentes. Atipicamente, teremos uma parte mais extensa de teoria, o que nos permitirá fazer os exercícios de forma mais sucinta, uma vez que os elementos básicos de resolução de equações já foram amplamente abordados em aulas anteriores. A parte teórica de probabilidades costuma ser extensa, mas se baseia em princípios bem definidos. Se você não tem muita familiaridade ainda com o tópico, estude com calma a teoria e vá construindo seu vocabulário técnico e seu formulário específico. O assunto é cobrado recorrentemente em provas e vale o tempo investido para transformar o conhecimento em pontos na hora do vestibular. Já sabe, não guarde as dúvidas. Se precisar de ajuda com elas, poste-as no fórum. Estamos aqui para auxiliá-lo. Boa aula 1. Experiência Chamemos de experiência, ou experimento, uma ocorrência que produza um resultado observável. Algumas experiências produzem, sob as mesmas condições, sempre os mesmos resultados, por exemplo, abandonar uma bola de bilhar sob a ação da gravidade gera uma Boa aula! https://www.instagram.com/professorcaze https://www.t.me/professorcaze https://www.youtube.com/c/ProfessorCazé ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 5 colisão previsível contra o solo algum tempo depois. Soltar a bola de bilhar várias e várias vezes produz colisões de características muito semelhantes, quando não, idênticas. Esse tipo de experiência recebe o nome de experiência determinística. Já outras experiências produzem, mesmo que sob as mesmas condições, resultados imprevisíveis. A essas, chamamos experiências aleatórias. São exemplos de experiências aleatórias: jogar uma moeda, um dado, escolher aleatoriamente uma carta em um baralho, um sorteio de loteria, a segregação independente de cromossomos homólogos e até o movimento de partículas suspensas em um fluido (movimento browniano). Quando estamos em uma experiência aleatória, a diferença de resultados se dá por motivos que não podemos controlar, seja por falta de conhecimento das condições iniciais, seja pela própria natureza do acontecimento. Esses motivos são denominados de acaso. 2. Espaço Amostral Ainda que não consigamos determinar qual será o resultado de uma experiência aleatória, em geral conseguimos determinar, pelo menos, a coleção de todos os resultados possíveis para a experiência. Essa coleção forma um conjunto chamado Espaço Amostral, simbolizado pela letra grega ômega (𝛺). Vejamos alguns exemplos. Experiência Determinística Aleatória ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 6 Ao lançar um dado de seis faces numeradas, temos como espaço amostral o conjunto 𝛺 = {1,2,3,4,5,6}. Ao lançar uma moeda e observar a face voltada para cima, 𝛺 = {𝐶𝑎𝑟𝑎 (𝐾), 𝐶𝑜𝑟𝑜𝑎 (𝐶)}. Lançar uma moeda duas vezes consecutivas e observar a face voltada para cima em cada lançamento, 𝛺 = {(𝐾, 𝐾); (𝐾, 𝐶); (𝐶, 𝐾); (𝐶, 𝐶)}. Escolher uma das letras da palavra 𝐴𝐷𝑅𝐸𝐷𝐸. 𝛺 = {𝐴, 𝐷, 𝑅, 𝐸}. Lançar um dado de seis faces numeradas até que apareça o número 6 e anotar o número do lançamento. 𝛺 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12… }. Cada um desses espaços amostrais 𝛺 possui um número de elementos, simbolizado por 𝑛(𝛺) ou, em alguns livros, por #𝛺. Daremos preferência, neste curso, à primeira notação. Assim, 𝛺 = {1,2,3,4,5,6} → 𝑛(𝛺) = 6 𝛺 = {𝐶𝑎𝑟𝑎 (𝐾), 𝐶𝑜𝑟𝑜𝑎 (𝐶)} → 𝑛(𝛺) = 2 𝛺 = {(𝐾, 𝐾); (𝐾, 𝐶); (𝐶, 𝐾); (𝐶, 𝐶)} → 𝑛(𝛺) = 4 𝛺 = {𝐴, 𝐷, 𝑅, 𝐸} → 𝑛(𝛺) = 4 𝛺 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12… } → 𝑛(𝛺) = ∞ ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 7 Você deve ter percebido que podemos ter tanto espaços amostrais finitos, com um número finito de elementos, quanto espaços amostrais infinitos, com um número infinito de elementos. 01) Apresente o espaço amostral das seguintes experiências. a) Anagramas da palavra ELO. b) Dois dados são lançados, simultaneamente e anotada a soma dos resultados das faces voltadas para cima. c) Retira-se duas bolas de uma urna contendo bolas azuis (𝑎) e brancas (𝑏). d) Uma carta é extraída de um baralho de 52 cartas. e) Raquel, Túlio e Juliana são colocados em fila indiana e anotada a ordem. Comentários Na aula passada, nós aprendemos a calcular quantos são os elementos de alguns conjuntos. Agora, estamos preocupados não somente em quantos são, mais quais são esses elementos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 8 a) 𝛺 = {𝐸𝐿𝑂, 𝐸𝑂𝐿, 𝐿𝐸𝑂, 𝐿𝑂𝐸, 𝑂𝐸𝐿, 𝑂𝐿𝐸} b) 𝛺 = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} c) 𝛺 = {𝑎𝑎, 𝑎𝑏, 𝑏𝑎, 𝑏𝑏} d) 𝛺 = {A♠, K♠, Q♠, J♠, 10♠, 9♠, 8♠, 7♠, 6♠, 5♠, 4♠, 3♠, 2♠, A♡, K♡, Q♡, J♡, 10♡, 9♡, 8♡, 7♡, 6♡, 5♡, 4♡, 3♡, 2♡, A♢, K♢, Q♢, J♢, 10♢, 9♢, 8♢, 7♢, 6♢, 5♢, 4♢, 3♢, 2♢, A♣, K♣, Q♣, J♣, 10♣, 9♣, 8♣, 7♣, 6♣, 5♣, 4♣, 3♣, 2♣} e) 𝛺 = {(𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎, 𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙, 𝑇ú𝑙𝑖𝑜); (𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎, 𝑇ú𝑙𝑖𝑜, 𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙); (𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙, 𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎, 𝑇ú𝑙𝑖𝑜); (𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙, 𝑇ú𝑙𝑖𝑜, 𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎); (𝑇ú𝑙𝑖𝑜, 𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎, 𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙); (𝑇ú𝑙𝑖𝑜, 𝑅𝑎𝑞𝑢𝑒𝑙, 𝐽𝑢𝑙𝑖𝑎𝑛𝑎)} 3. Evento Chamamos de evento todo subconjunto de um espaço amostral. Vejamos na prática. A experiência de lançar um dado de 4 faces produz o seguinte espaço amostral: 𝛺 = {1,2,3,4} O número de elementos desse espaço amostral é 𝑛(𝛺) = 4 E quantos subconjuntos podemos produzir com esses 4 elementos? Um conjunto com 𝑛 elementos produz 2𝑛 subconjuntos, ou seja, nosso conjunto tem 24 = 16 subconjuntos. Vamos explicitá-los. 𝛺 = {1,2,3,4} 𝑛(𝛺) = 4 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 = 24 = 16 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 = {∅; (1); (2); (3); (4); (1,2); (1,3); (1,4); (2,3); (2,4); (3,4); (1,2,3); (1,2,4); (1,3,4); (2,3,4); (1,2,3,4)} ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 9 ∅ → faz referência a um evento impossível de ocorrer dentro desse espaço amostral, como retirar o número 7. (1,2,3,4) → é o próprio espaço amostral, chamado também de evento certo. (1) (2) (3) (4) } → Eventos com apenas um elemento, chamados de eventos elementares. 3.1. União de eventos A União de eventos, 𝐴 ∪ 𝐵, é a consideração de dois ou mais eventos como se fossem um só. O evento 𝐴 ∪ 𝐵 será considerado como ocorrido se ocorrer 𝐴, se ocorrer 𝐵 ou se ocorrer ambos, ou seja, se ocorrer pelo menos um deles. Vejamos um exemplo prático. Um conjunto com 𝑛 elementos produz 2𝑛 subconjuntos, ou seja, nosso conjunto tem 24 = 16 subconjuntos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 10 Voltando ao dado de 4 faces, temos o seguinte espaço amostral. 𝛺 = {1,2,3,4} E consideremosos seguintes eventos: 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3} 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 → {2,4} 𝐴 ∪ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝑂𝑈 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,4} Ao jogar o dado, temos as seguintes possibilidades: Número no dado Evento 𝑨 Evento 𝑩 Evento 𝑨 ∪ 𝑩 1 não ocorrido não ocorrido não ocorrido 2 ocorrido ocorrido ocorrido 3 ocorrido não ocorrido ocorrido 4 não ocorrido ocorrido ocorrido ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 11 3.2. Intersecção de eventos A intersecção de eventos, 𝐴 ∩ 𝐵, é considerada quando ocorrem A e B de forma simultânea. Para que ocorra 𝐴 ∩ 𝐵, é necessário que ocorra 𝐴 E que ocorra 𝐵. Comparemos a intersecção de eventos com a união, vista no tópico anterior. 𝛺 = {1,2,3,4} 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3} 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 → {2,4} 𝐴 ∪ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝑂𝑈 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,4} 𝐴 ∩ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝐸 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2} Ao jogar o dado, temos as seguintes possibilidades: Número no dado Evento 𝑨 Evento 𝑩 Evento 𝑨 ∪ 𝑩 Evento 𝑨 ∩ 𝑩 1 não ocorrido não ocorrido não ocorrido não ocorrido 2 ocorrido ocorrido ocorrido ocorrido 3 ocorrido não ocorrido ocorrido não ocorrido 4 não ocorrido ocorrido ocorrido não ocorrido ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 12 3.3. Eventos Complementares Dado o evento 𝐴, existe o evento oposto de 𝐴, que ocorre somente se o evento 𝐴 não ocorre. Simbolizamos esse evento, oposto de 𝐴, −𝐴, 𝐴𝑐, ou ainda, �̅�. No espaço amostral 𝛺 = {1,2,3,4}, Consideremos os conjuntos 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3} 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 → {2,4} 𝐴 ∪ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝑂𝑈 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,4} 𝐴 ∩ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝐸 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2} Dessa forma, podemos definir os seguintes conjuntos complementares: Conjunto Elementos Complementar 𝐴 {2,3} 𝐴𝑐 → {1,4} 𝐵 {2,4} 𝐵𝑐 → {1,3} 𝐴 ∪ 𝐵 {2,3,4} (𝐴 ∪ 𝐵)𝑐 → {1} 𝐴 ∩ 𝐵 {2} (𝐴 ∩ 𝐵)𝑐 → {1,3,4} O que seria o conjunto complementar do complementar de 𝐴? 𝛺 = {1,2,3,4} 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3} 𝐴𝑐 → {1,4} [𝐴𝑐]𝑐 → {2,3} [𝐴𝑐]𝑐 → 𝐴 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 13 4. Probabilidades A probabilidade de um evento ocorrer é uma tentativa de definir previamente um número que represente a tendência geral da frequência relativa de um evento, quando o repetimos um número suficientemente grande de vezes. No caso do tópico anterior, como temos 6 números e nenhum motivo para que um ou outro se sobressaia nos lançamentos (dado não viciado), dizemos que a probabilidade de cada um desses números é dada pela definição: 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑎𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑖𝑟 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠 O que pode ser interpretado, também, como 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑜 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑙 Ao analisar, por exemplo, a probabilidade de, em um lançamento desse dado, sair o número 3, ou seja, 1 número específico dentre os 6 possíveis, sua probabilidade é: 𝑃(3) = 1 (𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡ã𝑜, 3) 6 (𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠) = 1 6 = 0,16̅ = 16, 6̅ % Perceba que, com esse procedimento, podemos chegar aos 16, 6̅ % sem que façamos o experimento em si e é exatamente isso que buscaremos em nosso estudo das probabilidades. Note, também, que a soma das probabilidades de todos os elementos é igual a 1, ou seja, 100%. Se a probabilidade de cada número de um dado é de 1 6 , a probabilidade de todos os 6 números, somadas, são: 𝑃(1) + 𝑃(2) + 𝑃(3) + 𝑃(4) + 𝑃(5) + 𝑃(6) = 1 6 + 1 6 + 1 6 + 1 6 + 1 6 + 1 6 = 6 ∙ 1 6 = 1 = 100% Extrapolando o conceito para aplicarmos a qualquer conjunto, temos. 𝛺 = {𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒, … } ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 14 𝑃(𝛺) = 𝑃(𝑎) + 𝑃(𝑏) + 𝑃(𝑐) + 𝑃(𝑑) + 𝑃(𝑒) + ⋯ = 1 = 100% A probabilidade de um evento ocorrer é atribuída a cada evento de tal forma que, na experiência, tenha as mesmas características que a frequência relativa. Uma alternativa prática para o cálculo da probabilidade, muito útil nos exercícios, é: 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 Ou ainda, 02) Atribua a probabilidade de que ocorra cada evento a seguir. a) Lançar uma moeda e observar a face voltada para cima. b) Retirar uma carta aleatoriamente de um baralho de 52 cartas. c) Escolher, aleatoriamente, um dia do ano. Comentários a) Lançar uma moeda e observar a face voltada para cima. Ao lançarmos uma moeda temos 2 possibilidades de resultado, assim, nosso espaço amostral é dado por: 𝛺 = {𝐾, 𝐶} Sem motivos para atribuir maior ou menor frequência relativa para um ou outro resultado, é razoável que atribuamos Probabilidade é o e estudo de experimentos ou fenômenos aleatórios e análise das chances de um determinado evento ocorrer. (...) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 15 𝑃(𝐾) = 𝑃(𝐶) = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 = 1 2 = 0,5 = 50% b) Ao retirarmos uma carta, aleatoriamente, de um baralho de 52 cartas distintas, temos 52 possibilidades, assim, a possibilidade de retirarmos cada uma dessas cartas é de: 𝑃 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 = 1 52 ≅ 0,019 ≅ 1,9% c) Como temos 365 possibilidades diferentes e sem motivo para definir um dia ou outro como mais ou menos provável, podemos dizer que a probabilidade de cada dia do ano ser escolhido é dada por: 𝑃 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 = 1 365 ≅ 0,0027 ≅ 0,27% 4.1. Espaço amostral Equiprovável Espaço amostral equiprovável é o espaço amostral em que todos os seus elementos apresentam a mesma probabilidade de ocorrência. Como exemplos, podemos citar o lançamento de uma moeda, de um dado, retirar uma carta de um baralho, escolher um elemento de um conjunto de forma aleatória, entre tantos outros. Uma observação é para que não haja vícios nos elementos de forma que altere suas probabilidades. 4.2. Espaço amostral Não Equiprovável Havendo vício de alguma forma, deformamos o espaço amostral de forma que cada elemento pode apresentar uma probabilidade distinta. Como exemplo, podemos ter o mesmo lançamento de uma moeda ou de um dado, mas em que haja um acerto de forma que um resultado seja mais provável que outro. 4.3. Evento certo O evento certo acontece quando o evento é o próprio espaço amostral, o que implica probabilidade igual a 1, ou seja, 100%. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 16 Por exemplo podemos pensar em jogar um dado de 6 faces, numerados de 1 a 6 e esperarmos um resultado menor que 20. Como temos todos 6 resultados que nos servem em 6 possíveis, podemos calcular 𝑃(𝑥 < 20) = 6 6 = 1 = 100% → 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑜 4.4. Evento impossível Já o evento impossível é um evento cujo elemento não está presente no espaço amostral, implicando probabilidade zero. Utilizando um exemplo semelhante ao anterior, podemos dizer que a probabilidade de conseguirmos um número maior que 20, no lançamento do dado de 6 faces, é nula, pois não há elementos do conjunto que satisfaçam a condição solicitada. 𝑃(𝑥 > 20) = 0 6 = 0 = 0% → 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 Atenção, é hora de resolverquestão! 03. (EV) Dentre os 60 alunos de um curso de idiomas, foi realizado um levantamento sobre quantos frequentam as aulas de cada idioma. Segundo os dados colhidos, contatou-se que: 25 alunos assistem às aulas de Inglês; ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 17 32 alunos assistem às aulas de Espanhol; 9 alunos assistem às aulas de Inglês e espanhol; 10 alunos assistem às aulas de Inglês e francês; 13 alunos assistem às aulas de Espanhol e francês; 4 alunos assistem às aulas de Inglês, espanhol e francês. A direção do curso de idiomas pretende realizar um sorteio que premiará um estudante com dois meses de mensalidades grátis. A probabilidade de que o sorteado frequente apenas as aulas de francês é: a) 40% b) 35% c) 30% d) 25% e) 20% Comentários: O Diagrama de Venn ao lado compila os dados fornecidos pela situação-problema. O valor de 𝑥 representa a quantidade de alunos que frequentam apenas as aulas de francês. 𝑥 + 6 + 4 + 9 + 10 + 5 + 14 = 60 𝑥 + 48 = 60 𝑥 = 12 A probabilidade que um desses 12 alunos seja sorteado é dada por 𝑃 = 12 60 = 0,2 = 20% Gabarito: E) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 18 (EV) Considerando todos os anagramas da palavra OBJETO e sorteando uma dessas permutações ao acaso, a probabilidade de que a escolhida necessariamente comece e termina por consoante é: a) 20% b) 25% c) 30% d) 35% Comentários: O espaço amostral é dado pelo total de anagramas dessa palavra, dado por 𝑃6 2 = 6! 2! = 720 2 = 360 (a divisão por 2! ocorre pelo fato que uma letra aparece duas vezes na palavra). Para que a permutação comece e termine por consoantes, temos que: 3 . 4 . 3 . 2 . 1 . 3 = 144 Como temos uma letra que aparece duas vezes, temos 144 2 = 72. Com isso, a probabilidade é dada por 𝑃 = 72 360 = 1 5 = 20% Gabarito: a) 5. Associação de probabilidades 5.1. Probabilidade do Complementar Tomemos os conjuntos: 𝛺 = {1,2,3,4,5,6} 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 5 → {5,6} 𝐴𝑐 → {1,2,3,4} Dessa forma, temos que 𝐴 ∪ 𝐴𝑐 = 𝛺 Isso também ocorre com as probabilidades. A soma da probabilidade de um evento com a probabilidade do seu complementar sempre será 100%, o equivalente a 1. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 19 Imagine que a probabilidade de chover hoje seja de 60%, qual a probabilidade de não chover? Isso mesmo, 40%. Pois são eventos complementares. Sendo assim, temos a fórmula: 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐴𝑐) = 1 Uma redação comum para a expressão é feita isolando uma das probabilidades: Nos exercícios, pela celeridade, daremos preferência à segunda forma. 5.2. Probabilidade da intersecção Já estudamos o que é o conjunto intersecção. Estudemos, agora, a probabilidade de ocorrência de 𝐴 ∩ 𝐵 dentro do espaço amostral. Voltemos ao lançamento de um dado de 6 faces, produzindo o espaço amostral 𝛺 = {1,2,3,4,5,6}. Nesse espaço amostral, definamos os seguintes eventos: 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,5} 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 2 → {1,2} 𝐴 ∩ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 𝐸 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 2 → {2} Desse modo, podemos aplicar diretamente nossa definição de probabilidade ao conjunto 𝐴 ∩ 𝐵, ou seja: 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 ∩ 𝐵 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝛺 = 1 6 == 0,16̅ = 16, 6̅ % Assim, para calcularmos a probabilidade da intersecção entre dois conjuntos, aplicamos, diretamente, nossa definição de probabilidade. 𝑃(𝐴) = 1 − 𝑃(𝐴𝑐) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 20 5.1.1 Eventos Independentes Dois eventos 𝐴 e 𝐵 são ditos independentes se a probabilidade de ocorrer 𝐴 se 𝐵 já ocorreu, 𝑃(𝐴|𝐵), é a própria probabilidade de ocorrência de 𝐴, 𝑃(𝐴), independente de 𝐵. Uma consequência dessa independência aparece quando vamos calcular a probabilidade da intersecção, vejamos Sejam dois eventos A e B independentes, temos: A probabilidade da intersecção será dada por 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵|𝐴) 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵) Em resumo, se o fato de um evento ocorrer não influencia a probabilidade do outro acontecer, os eventos são independentes e multiplicaremos suas respectivas probabilidades (regra do E). 5.2. Probabilidade da União Já para a união, precisamos tomar um cuidado a mais. Acompanhe o caso. Admitamos a mesma experiência, lançar um dado de 6 faces e os eventos 𝐴 e 𝐵 definidos no tópico anterior. 𝛺 = {1,2,3,4,5,6} 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,5} 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 2 → {1,2} E suas respectivas probabilidades: 𝑃(𝐴) = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝛺 = 3 6 = 3 6 2 = 1 2 𝑃(𝐵) = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐵 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝛺 = 2 6 = 2 6 3 = 1 3 Assim, o conjunto união de 𝐴 e 𝐵 é definido por 𝑃(𝐵|𝐴) = 𝑃(𝐵) 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑃(𝐴) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 21 𝐴 ∪ 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 𝑂𝑈 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 2 → {1,2,3,4} E qual seria a probabilidade de ocorrer 𝐴 ∪ 𝐵? Será que podemos aplicar a nossa definição de probabilidade diretamente? Sim, podemos sim. Veja como fica. 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 ∪ 𝐵 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝛺 = 4 6 = 4 2 6 3 = 2 3 Às vezes, é muito trabalhoso encontrar todos os elementos do conjunto união. Por isso, uma alternativa interessante também é trabalhar com a associação das probabilidades 𝑃(𝐴) e 𝑃(𝐵) para calcularmos o valor de 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵). Podemos somar as probabilidades dos eventos A e B, e retirar a intersecção entre A e B, pois existindo intersecção essa será contada duas vezes na hora da soma. A retirada evita que esse erro ocorra. Então nossa fórmula prática para probabilidade da união fica assim: 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵) − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) Resolvendo nosso exemplo através da fórmula, encontraremos o mesmo resultado. Vejamos: 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵) − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 1 2 + 1 3 − 1 6 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 3 + 2 − 1 6 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 4 6 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 4 2 6 3 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 2 3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 22 5.2.1 Eventos Independentes Dois eventos 𝐴 e 𝐵 são ditos independentes se a probabilidade de ocorrer 𝐴 se 𝐵 já ocorreu, 𝑃(𝐴|𝐵), é a própria probabilidade de ocorrência de 𝐴, 𝑃(𝐴), independente de 𝐵. 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑃(𝐴) Isso vale para 𝐵. 𝑃(𝐵|𝐴) = 𝑃(𝐵) Uma consequência dessa independência aparece quando vamos calcular a probabilidade da intersecção, acompanhe. Sabemos, pelo teorema da multiplicação, que 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵|𝐴) Se 𝐴 e 𝐵 são independentes, temos. 𝑃(𝐵|𝐴) = 𝑃(𝐵) 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵|𝐴) 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵) Assim, quando estivermos falando em eventos independentes, temos 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵) 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵) − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵) − 0 Vamos aplicar as associações que vimos até aqui! 04) Considere os seguintes eventos sobre uma moeda lançada 4 vezes. Evento 𝐴: ocorrem pelo menos duas coroas (𝐶) Evento 𝐵: ocorrer cara (𝐾) no primeiro lançamento. Evento 𝐶: ocorrem resultados iguais em todos os lançamentos. Encontre quais eventos são dependentes e quais são independentes entre si. Comentários. 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 23 Para saber se os eventos são dependentes ou independentes entre si, vamos calcular suasprobabilidades individualmente e em suas intersecções. De posse delas, verificaremos quais pares satisfazem a relação 𝑃(𝐸1 ∩ 𝐸2) = 𝑃(𝐸1) ∙ 𝑃(𝐸2). O espaço amostral do experimento é: 𝛺 = {(𝐾𝐾𝐾𝐾); (𝐾𝐾𝐾𝐶); (𝐾𝐾𝐶𝐾); (𝐾𝐾𝐶𝐶); (𝐾𝐶𝐾𝐾); (𝐾𝐶𝐾𝐶); (𝐾𝐶𝐶𝐾); (𝐾𝐶𝐶𝐶); (𝐶𝐾𝐾𝐾); (𝐶𝐾𝐾𝐶); (𝐶𝐾𝐶𝐾); (𝐶𝐾𝐶𝐶); (𝐶𝐶𝐾𝐾); (𝐶𝐶𝐾𝐶); (𝐶𝐶𝐶𝐾); (𝐶𝐶𝐶𝐶)} 𝑛(𝛺) = 24 = 16 Evento 𝐴: ocorrem pelo menos duas coroas (𝐶) 𝐴 = {(𝐾𝐾𝐶𝐶); (𝐾𝐶𝐾𝐶); (𝐾𝐶𝐶𝐾); (𝐾𝐶𝐶𝐶); (𝐶𝐾𝐾𝐶); (𝐶𝐾𝐶𝐾); (𝐶𝐾𝐶𝐶); (𝐶𝐶𝐾𝐾); (𝐶𝐶𝐾𝐶); (𝐶𝐶𝐶𝐾); (𝐶𝐶𝐶𝐶)} 𝑛(𝐴) = 11 𝑃(𝐴) = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝛺) = 11 16 Evento 𝐵: ocorrer cara (𝐾) no primeiro lançamento. 𝐵 = {(𝐾𝐾𝐾𝐾); (𝐾𝐾𝐾𝐶); (𝐾𝐾𝐶𝐾); (𝐾𝐾𝐶𝐶); (𝐾𝐶𝐾𝐾); (𝐾𝐶𝐾𝐶); (𝐾𝐶𝐶𝐾); (𝐾𝐶𝐶𝐶)} 𝑛(𝐵) = 8 𝑃(𝐵) = 𝑛(𝐵) 𝑛(𝛺) = 8 16 Evento 𝐶: ocorrem resultados iguais em todos os lançamentos. 𝐶 = {(𝐾𝐾𝐾𝐾); (𝐶𝐶𝐶𝐶)} 𝑛(𝐶) = 2 𝑃(𝐶) = 𝑛(𝐶) 𝑛(𝛺) = 2 16 Para saber se 𝐴, 𝐵 e 𝐶 são eventos independentes, devemos analisar, também, suas intersecções. 𝐴 ∩ 𝐵 𝐴 ∩ 𝐵 = {(𝐾𝐶𝐶𝐶); (𝐶𝐾𝐶𝐶); (𝐶𝐶𝐾𝐶); (𝐶𝐶𝐶𝐾)} 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) = 4 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑛(𝐴∩𝐵) 𝑛(𝛺) = 4 16 𝐴 ∩ 𝐶 𝐴 ∩ 𝐶 = {(𝐶𝐶𝐶𝐶)} ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 24 𝑛(𝐴 ∩ 𝐶) = 1 𝑃(𝐴 ∩ 𝐶) = 𝑛(𝐴∩𝐶) 𝑛(𝛺) = 1 16 𝐵 ∩ 𝐶 𝐵 ∩ 𝐶 = {(𝐾𝐾𝐾𝐾)} 𝑛(𝐵 ∩ 𝐶) = 1 𝑃(𝐵 ∩ 𝐶) = 𝑛(𝐵∩𝐶) 𝑛(𝛺) = 1 16 Agora estamos em condições de testar se os eventos são dependentes ou independentes entre si. Se dois eventos são independentes, temos. 𝑃(𝐸1 ∩ 𝐸2) = 𝑃(𝐸1) ∙ 𝑃(𝐸2) Se forem dependentes, temos. 𝑃(𝐸1 ∩ 𝐸2) ≠ 𝑃(𝐸1) ∙ 𝑃(𝐸2) Assim, testemos par a par. Conjuntos 𝐴 e 𝐵. 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) ≠ 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐵) 5 16 ≠ 11 16 ∙ 10 16 5 16 ≠ 110 16² ∴ 𝐴 𝑒 𝐵 𝑠ã𝑜 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 Conjuntos 𝐴 e 𝐶. 𝑃(𝐴 ∩ 𝐶) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶) 1 16 ≠ 11 16 ∙ 2 16 1 16 ≠ 22 16² ∴ 𝐴 𝑒 𝐶 𝑠ã𝑜 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 Conjuntos 𝐵 e 𝐶. 𝑃(𝐵 ∩ 𝐶) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶) 1 16 = 8 16 ∙ 2 16 1 16 = 16 16∙16 1 16 = 16 16 ∙16 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 25 1 16 = 1 16 ∴ 𝐵 𝑒 𝐶 𝑠ã𝑜 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 Dessa forma, entre os conjuntos dados, apenas os conjuntos 𝐵 e 𝐶 são independentes entre si. (EV) Depois de analisar seus estudos, um vestibulando chegou à conclusão de que a probabilidade de ele gabaritar matemática no vestibular é 3/5. Já para física sua análise chegou à probabilidade de 1/2. Sabendo que gabaritar as duas matérias tem probabilidade de 3/10, a probabilidade de o estudante gabaritar pelo menos uma das matérias é de 7 5⁄ 2/7 2/3 4/5 3/5 Comentários: Temos os eventos: 𝐴 = gabaritar matemática; 𝐵 = gabaritar física; E as probabilidades: 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑔𝑎𝑏𝑎𝑟𝑖𝑡𝑎𝑟 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎; 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑔𝑎𝑏𝑎𝑟𝑖𝑡𝑎𝑟 𝑎𝑠 𝑑𝑢𝑎𝑠. Aplicando a fórmula da união: 𝑷(𝑨 ∪ 𝑩) = 𝑷(𝑨) + 𝑷(𝑩) − 𝑷(𝑨 ∩ 𝑩) 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 3 5 + 1 2 − 3 10 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 8 10 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 4 5 Gabarito: d) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 26 5.4. Probabilidade Condicional Trabalhar com probabilidade condicional é pensar no seguinte questionamento C onsideremos a experiência de lançar um dado de 12 faces (dodecaedro), numeradas de 1 a 12. 𝐴 ∩ 𝐵 = {2} → 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) = 1 Vamos lá. No lançamento de um dado de doze faces, numeradas de 1 a 12, (dodecaedro), qual a probabilidade de sair um número primo, de tal forma que o resultado seja par? Nosso espaço amostral é 𝛺 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} 𝑛(𝛺) = 12 Consideremos os eventos 𝐴 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑜 → {2,3,5,7,11} → 𝑛(𝐴) = 5 𝐵 → 𝑠𝑎𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟 → {2,4,6,8,10,12} → 𝑛(𝐵) = 6 𝐴 ∩ 𝐵 = {2} → 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) = 1 Ao receber a informação de que o resultado pertence a 𝐵, a percepção sobre a experiência muda e não mais podemos considerar o espaço amostral como 𝛺, pois já temos certeza de que os resultados possíveis são, tão somente, os elementos que pertencem ao evento 𝐵. Essa informação nova, dada após o evento, é o que chamamos de condição. Calcular, então, alguma probabilidade sob essa condição, torna-se uma probabilidade condicional. A simbologia para a probabilidade condicional é 𝑃(𝐴|𝐵) → 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝐴 𝑠𝑒 𝐵 𝑗á 𝑜𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑢 Perceba que não são mais todos os elementos de 𝐴 que podem ocorrer, pois, se já temos a certeza de que o resultado pertence a 𝐵, os únicos elementos de 𝐴 que podem ocorrer são os que estão, simultaneamente, em 𝐴 e em 𝐵, ou seja, em 𝐴 ∩ 𝐵. Vamos, então, redefinir nossos dados. O que era, no início, o conjunto 𝐵, passa a ser, depois de termos certeza de sua ocorrência, nosso espaço amostral 𝛺2. 𝐵 = 𝛺2 = {2,4,6,8,10,12} Qual a probabilidade de acontecer o evento A, sendo que o resultado pertence ao conjunto B? ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 27 Queremos calcular a probabilidade condicional 𝑃(𝐴|𝐵) e, nela, só os elementos que estão simultaneamente em 𝐴 e em 𝐵 podem ser candidatos à probabilidade, visto que os elementos que estão fora do espaço amostral são impossíveis. Olhando para os conjuntos 𝐴 e 𝐵, percebemos que somente o elemento 2 pertence a ambos, portanto, 𝐴 ∩ 𝐵 conta com somente 1 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜. Desse modo, utilizando nossa definição de probabilidade, temos. 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 ∩ 𝐵 𝑛º 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐵 = 𝛺2 𝑃(𝐴|𝐵) = 1 6 Podemos calcular nossa probabilidade condicional de duas formas distintas. 1) Calculando a razão entre o número de elementos 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) e 𝑛(𝐵), considerando 𝐵 como um novo espaço amostral 𝛺2. 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑛(𝐵) 2) Ou utilizando a fórmula própria da probabilidade condicional: 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑃(𝐵) Vejamos um exercício resolvido! (EV) Lançando-se dois dados convencionais e não viciados ao acaso, a probabilidade de que tenha saído o número 2 no outro dado, sendo o número 4 foi o resultado em pelo menos um deles, é aproximadamente de 𝑎) 16% 𝑏) 18% 𝑐) 20% 𝑑) 22% 𝑒) 24% Comentários: Temos os eventos: 2 = sair o número 2; ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 28 4 = sair o número 4; E as probabilidades: 𝑃(2|4) = 𝑠𝑎𝑖𝑟 2, 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑗á 𝑠𝑎𝑖𝑢 4; 𝑃(2 ∩ 4) = 𝑠𝑎𝑖𝑟 2 𝑒 4. Temos a aplicação da probabilidade condicional: 𝑃(2|4) = 𝑛(2 ∩ 4) 𝑛(4) Onde 𝑛(2 ∩ 4) = 2 E 𝑛(4) = 11 Note que o resultado (4,4) foi retirado, pois é o mesmo anotado anteriormente. Logo, 𝑃(2|4) = 𝑛(2 ∩ 4) 𝑛(4) 𝑃(2|4) = 2 11 ≅ 0,1818. . . 𝑜𝑢 18% Gabarito: b) 6. Teorema da multiplicação O teorema da multiplicação, presente em alguns livros didáticos, nada mais é que a fórmula da probabilidade condicional escrita de outra forma, veja. 𝑃(𝐴|𝐵) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑃(𝐵) Multiplicando ambos os membros da equação por 𝑃(𝐵), temos. 𝑃(𝐴|𝐵) ∙ 𝑃(𝐵) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) Reescrevendo de modo equivalente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 29 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐴|𝐵) Acompanhe o exemplo. Uma fábrica de lâmpadas entregou um lote de 100 unidades. Nesse lote, sabemos que há, por um erro de processo, 3 lâmpadas defeituosas. Ao final da linha de montagem há um fiscal que retira, sem reposição, duas lâmpadas para testes de cada lote. O lote é rejeitado se ambas as lâmpadas apresentarem defeito. Nessas condições, qual a probabilidade de o lote em questão ser rejeitado? Muito bem, o lote será rejeitado se ambas as lâmpadas apresentarem defeito. Como sabemos que há 3 lâmpadas defeituosas, podemos construir o diagrama de árvore paraa primeira escolha. Consideremos L para a lâmpada sem defeito e D para a lâmpada defeituosa. Colocando os dados em linguagem apropriada aos nossos cálculos. 𝐿 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 → 𝑛(𝐿) = 97 𝐷 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑢𝑜𝑠𝑎𝑠 → 𝑛(𝐷) = 3 𝛺 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 → 𝑛(𝛺) = 100 𝑃(𝐿) = 𝑛(𝐿) 𝑛(𝛺) = 97 100 𝑃(𝐷) = 𝑛(𝐷) 𝑛(𝛺) = 3 100 Relacionando os dados ao diagrama de árvore. O teorema da multiplicação é muito útil, especialmente quando utilizado em conjunto com o diagrama de árvore. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 30 Desse ponto em diante, precisamos separar os cálculos pelos ramos seguidos. • Primeiro ramo Para o ramo em azul, de onde retiramos uma lâmpada sem defeito na primeira retirada, teremos uma lâmpada sem defeito a menos no lote, então os novos dados passam a ser. 𝐿 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 → 𝑛(𝐿) − 1 = 97 − 1 = 96 𝐷 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑢𝑜𝑠𝑎𝑠 → 𝑛(𝐷) = 3 𝛺 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 → 𝑛(𝛺) − 1 = 100 − 1 = 99 𝑃(𝐿) = 𝑛(𝐿) 𝑛(𝛺) = 96 99 𝑃(𝐷) = 𝑛(𝐷) 𝑛(𝛺) = 3 99 E, assim, conseguimos prosseguir com o primeiro ramo. • Segundo ramo ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 31 Para o ramo em vermelho, de onde retiramos uma lâmpada com defeito na primeira retirada, teremos uma lâmpada com defeito a menos no lote, então os novos dados passam a ser. 𝐿 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 → 𝑛(𝐿) = 97 𝐷 = 𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑢𝑜𝑠𝑎𝑠 → 𝑛(𝐷) − 1 = 3 − 1 = 2 𝛺 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 → 𝑛(𝛺) − 1 = 100 − 1 = 99 𝑃(𝐿) = 𝑛(𝐿) 𝑛(𝛺) = 97 99 𝑃(𝐷) = 𝑛(𝐷) 𝑛(𝛺) = 2 99 E, assim, conseguimos prosseguir com o segundo ramo. Com o diagrama feito, veja o que diz o teorema da multiplicação. 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐴|𝐵) Se considerarmos o evento 𝐵 como “retirar uma lâmpada defeituosa na primeira retirada” e 𝐴 como “retirar uma lâmpada defeituosa na segunda retirada”, a probabilidade que estamos procurando, que acarretaria a rejeição do lote, é justamente 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵). Assim, podemos calcular a probabilidade de retirarmos duas lâmpadas defeituosas em sequência seguindo o ramo da árvore correspondente a essa escolha e multiplicando suas probabilidades, de acordo com o teorema da multiplicação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 32 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐴|𝐵) 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 3 100 ∙ 2 99 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 3 100 50 ∙ 2 99 33 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 1 50 ∙ 1 33 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 1 1.650 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 0,0006̅̅̅̅ 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 0, 06̅̅̅̅ % Assim, a probabilidade de o lote ser rejeitado por terem sido retiradas duas lâmpadas defeituosas consecutivamente é de 0, 06̅̅̅̅ %. 7. Teorema da probabilidade total Imagine que tenhamos que calcular a probabilidade de um evento 𝐴 ocorrer dentro de um espaço amostral 𝛺. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 33 Esse espaço amostral 𝛺 está dividido em conjuntos menores (𝛺1, 𝛺2, 𝛺3, … ) e alguns desses conjuntos apresentam regiões em comum com o evento 𝐴, (𝐴1, 𝐴2, 𝐴3, … ). Se não for possível, ou for muito trabalhoso, calcular diretamente a probabilidade de ocorrência do evento 𝐴, podemos calcular a probabilidade das partes de 𝐴 ocorrerem e, ao final, somar essas probabilidades. Pensemos no espaço amostral 𝛺 e no evento 𝐴 bem como seus subconjuntos como no diagrama a seguir. Onde 𝐴1 = 𝐴 ∩ 𝛺1 = ∅ 𝐴2 = 𝐴 ∩ 𝛺2 𝐴3 = 𝐴 ∩ 𝛺3 𝐴4 = 𝐴 ∩ 𝛺4 Assim, podemos pensar na probabilidade do evento 𝐴 ocorrer como a soma dos subeventos 𝐴1, 𝐴2, 𝐴3 e 𝐴4 ocorrerem. 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝐴1) + 𝑃(𝐴2) + 𝑃(𝐴3) + 𝑃(𝐴4) 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝛺1) + 𝑃(𝐴 ∩ 𝛺2) + 𝑃(𝐴 ∩ 𝛺3) + 𝑃(𝐴 ∩ 𝛺4) Aplicando o teorema da multiplicação. 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐴|𝐵) 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝛺1) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺1) + 𝑃(𝛺2) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺2) + 𝑃(𝛺3) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺3) + 𝑃(𝛺4) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺4) Neste exemplo, temos 𝐴1 = 𝐴 ∩ 𝛺1 = ∅, Então, 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝛺1) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺1) + 𝑃(𝛺2) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺2) + 𝑃(𝛺3) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺3) + 𝑃(𝛺4) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺4) 𝑃(𝐴) = ∅ + 𝑃(𝛺2) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺2) + 𝑃(𝛺3) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺3) + 𝑃(𝛺4) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺4) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 34 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝛺2) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺2) + 𝑃(𝛺3) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺3) + 𝑃(𝛺4) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺4) Mas professor, assim ficou muito mais difícil! Então, escrito assim até assusta, mas a utilização da fórmula é mais tranquila. Vejamos um exemplo de utilização. Um paciente se apresenta ao médico com queixas. Ao examiná-lo, o médico reduz as possibilidades de causa a somente duas doenças, 𝐴 e 𝐵. A doença 𝐴 é mais endêmica e apresenta uma probabilidade de 80% de ser a causa dos sintomas do paciente. Já a doença 𝐵 apresenta uma possibilidade de apenas 20% de ser a causa dos sintomas. Além disso, o medicamento para o tratamento da doença 𝐴 apresenta eficácia específica de 70%, enquanto o para a doença 𝐵, de 95%. Os dois medicamentos não podem ser administrados simultaneamente, por apresentarem interação medicamentosa prejudicial ao paciente. Nessas condições, sem saber qual a doença e qual medicamento serão escolhidos pelo médico, quais as chances de cura? Vamos construir um diagrama de árvore para representar a situação. Com as probabilidades de que cada doença seja a causa única dos sintomas do paciente, temos a escolha inicial. Com relação à doença 𝐴, temos que o medicamento específico apresenta 70% de eficácia específica, ou seja, há 70% de chances de cura e o complementar, ou seja, 30% de ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 35 chances de não cura. Lembre-se que as porcentagens complementares devem sempre somar 100%. Utilizemos as siglas 𝐶 para curado e 𝑁𝐶 para não curado. Com raciocínio equivalente, para a doença 𝐵, temos 95% de eficácia específica, ou seja, há 95% de chances de cura e o complementar, ou seja, 50% de chances de não cura. Aqui vamos aplicar os dois teoremas: teorema da multiplicação e teorema da probabilidade total. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 36 Cura da doença se ocorreu a doença A Probabilidade de ocorrer a doença A Cura da doença se ocorreu a doença B Probabilidade de ocorrer a doença B Como estamos procurando a probabilidade de cura total, vamos aplicar o teorema da multiplicação aos ramos associados à cura. O teorema da multiplicação diz que 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐴|𝐵). No contexto do nosso problema, podemos pensar na seguinte interpretação. 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶|𝐴) De modo semelhante, podemos pensar na probabilidade de cura da doença 𝐵, como sendo 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶|𝐵) Assim, temos as probabilidades de cura das doenças 𝐴 e 𝐵 dadas por: 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶|𝐴) 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 80% ∙ 70% 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 80 100 ∙ 70 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 8 0 1 0 0 ∙ 7 0 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 8 ∙ 7 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 56 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) = 56% 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶|𝐵) 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 80% ∙ 70% 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 80 100 ∙ 70 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 8 0 1 0 0 ∙ 7 0 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 8 ∙ 7 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 56 100 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) = 56% Vamos colocar essas probabilidades no diagrama de árvore. Cura da doença A Cura da doença B ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 37 Probabilidade de Cura Total Probabilidade de ocorrer a doença A Probabilidade de Cura se ocorrer a doença B Probabilidade de Cura se ocorrer a doença A Probabilidade de ocorrer a doença B Agora, apliquemos o teorema da probabilidade total para as probabilidades encontradas. Como temos apenas dois ramos, escrevamos o teorema da probabilidade total para dois ramos. 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝛺1) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺1) + 𝑃(𝛺2) ∙ 𝑃(𝐴|𝛺2) No contexto do problema, temos.𝑃(𝐶) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶|𝐴) + 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶|𝐵) Traduzindo. 𝑃(𝐶) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶|𝐴) + 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶|𝐵) Olhando assim, até faz algum sentido, não? Os produtos já foram feitos pelo teorema da multiplicação, agora só precisamos aplicar o teorema da probabilidade total e somar as partes. 𝑃(𝐶) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝐶|𝐴) + 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝐶|𝐵) 𝑃(𝐶) = 𝑃(𝐶 ∩ 𝐴) + 𝑃(𝐶 ∩ 𝐵) 𝑃(𝐶) = 56% + 19% ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 38 𝑃(𝐶) = 75% De forma equivalente, no diagrama de árvore. Assim, há, em tese, 75% de chances de cura nas condições dadas. 03) Com base na situação descrita anteriormente, calcule as probabilidades a seguir. a) Probabilidade individual de cada ramo da árvore de possibilidades. b) Probabilidade de não ser curado se a doença for a B. c) Probabilidade de não ser curado. d) Soma total das probabilidades dos ramos da árvore de probabilidades. Comentários a) Probabilidade individual de cada ramo da árvore de possibilidades. Com base o teorema da multiplicação, podemos completar os ramos faltantes. Probabilidade de NC caso seja a doença 𝐴. 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝑁𝐶|𝐴) 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 80% ∙ 30% 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 80 100 ∙ 30 100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 8 0 1 0 0 ∙ 3 0 100 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 39 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 8∙3 100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 24 100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) = 24% Probabilidade de NC caso seja a doença 𝐵. 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝑁𝐶|𝐵) 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 20% ∙ 5% 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 20 100 ∙ 5 100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 100 100∙100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 100 100 ∙100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 1 100 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) = 1% Dessa forma, podemos completar nossa árvore de probabilidades. b) Probabilidade de não ser curado se a doença for a B. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 40 Caso a doença seja a 𝐵, basta olharmos no diagrama para verificar que a probabilidade de não cura é de 1%. c) A probabilidade de não ser curado pode ser calculada pelo teorema da probabilidade total, utilizando os dois ramos da árvore de probabilidades correspondentes ao caso. 𝑃(𝑁𝐶) = 𝑃(𝐴) ∙ 𝑃(𝑁𝐶|𝐴) + 𝑃(𝐵) ∙ 𝑃(𝑁𝐶|𝐵) 𝑃(𝑁𝐶) = 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐴) + 𝑃(𝑁𝐶 ∩ 𝐵) 𝑃(𝑁𝐶) = 24% + 1% 𝑃(𝑁𝐶) = 25% d) Soma total das probabilidades dos ramos da árvore de probabilidades. 𝑆𝑜𝑚𝑎 = 56% + 24%+ 19%+ 1% 𝑆𝑜𝑚𝑎 = 100% ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 41 Vamos agora aplicar esse método de maneira mais prática! (EV) Em uma prova de múltipla escolha, cada questão tem cinco alternativas. Um aluno que realizava essa avaliação teve certeza da resposta de 70% das questões e assinalou a alternativa correta de cada uma destas. Para as demais questões, ele não sabia qual poderia ser a resposta correta e, por isso, chutou aleatoriamente uma alternativa. Comentários: A probabilidade de ser uma questão que ele sabia a resposta dentro das que acertou é dada por: 𝐶𝑎𝑠𝑜 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑙: 0,70 (𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎𝑠 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡õ𝑒𝑠) ∙ 1 (𝑐ℎ𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑜) = 0,70. 𝐶𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠: 0,70 ∙ 1 + 0,3 (𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎𝑠 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡õ𝑒𝑠) ∙ 1/5 (𝑐ℎ𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑜 𝑛𝑜 𝑐ℎ𝑢𝑡𝑒) = 0,76. Logo, 𝑃 = 0,70 0,76 = 35/38 Gabarito: B) (EV) Uma pesquisa é feita com o intuito de investigar quantas curtidas as pessoas recebem em uma foto postada na internet, em uma semana, e quantas curtidas ela dá em fotos de outras pessoas. Para uma pessoa, escolhida ao acaso, a probabilidade de receber menos de 100 curtidas é 𝑥. A probabilidade de que essas pessoas deem 𝑙𝑖𝑘𝑒 em pelo menos 3 fotos é de 76%. Para os que recebem pelo menos 100 curtidas, a probabilidade de darem like em menos de 3 fotos é de 90%. Comentários: Organizando os dados do problema em um diagrama de árvore, teremos o seguinte esquema: O teorema da multiplicação nos leva à probabilidade individual de cada ramo da árvore, enquanto o teorema da probabilidade total nos permite somar as probabilidades de determinados ramos para chegarmos a conclusões específicas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 42 Assim, a probabilidade de uma pessoa, escolhida ao acaso, dar curtida em menos de 3 fotos, será a soma entre: Pessoas que recebem menos de cem curtidas e curtem menos de 3 fotos: 0,24 ∙ 𝑥 Pessoas que recebem pelo menos cem curtidas e curtem menos de 3 fotos: 0,9 ∙ (1 − 𝑥) Logo, temos: 0,24𝑥 + 0,9(1 − 𝑥) = 0,801 0,24𝑥 − 0,9𝑥 = 0,801 − 0,9 −0,66𝑥 = −0,099 𝑥 = 0,15 𝑜𝑢 15% Gabarito: b) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 43 8. Questões de Provas Anteriores 1. (ENEM 2019) O dono de um restaurante situado às margens de uma rodovia percebeu que, ao colocar uma placa de propaganda de seu restaurante ao longo da rodovia, as vendas aumentaram. Pesquisou junto aos seus clientes e concluiu que a probabilidade de um motorista perceber uma placa de anúncio é 1/2. Com isso, após autorização do órgão competente, decidiu instalar novas placas com anúncios de seu restaurante ao longo dessa rodovia, de maneira que a probabilidade de um motorista perceber pelo menos uma das placas instaladas fosse superior a 99/100. A quantidade mínima de novas placas de propaganda a serem instaladas é a) 99 b) 51 c) 50 d) 6 e) 1 2. (ENEM 2018) O gerente do setor de recursos humanos de uma empresa está organizando uma avaliação em que uma das etapas é um jogo de perguntas e respostas. Para essa etapa, ele classificou as perguntas, pelo nível de dificuldade, em fácil, médio e difícil, e escreveu cada pergunta em cartões para colocação em uma urna. Contudo, após depositar vinte perguntas de diferentes níveis na urna, ele observou que 25% delas eram de nível fácil. Querendo que as perguntas de nível fácil sejam a maioria, o gerente decidiu acrescentar mais perguntas de nível fácil à urna, de modo que a probabilidade de o primeiro participante retirar, aleatoriamente, uma pergunta de nível fácil seja de 75%. Com essas informações, a quantidade de perguntas de nível fácil que o gerente deve acrescentar à urna é igual a a) 10 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 44 b) 15 c) 35 d) 40 e) 45 3. (ENEM 2018 – 2ª Aplicação) O gerente de uma empresa sabe que 70% de seus funcionários são do sexo masculino e foi informado de que a porcentagem de empregados fumantes nessa empresa é de 5% dos homens e de 5% das mulheres. Selecionando, ao acaso, a ficha de cadastro de um dos funcionários, verificou tratar-se de um fumante. Qual a probabilidade de esse funcionário ser do sexo feminino? a) 50,0% b) 30,0% c) 16,7% d) 5,0% e) 1,5% 4. (ENEM 2018 – 2ª Aplicação) Uma senhora acaba de fazer uma ultrassonografia e descobre que está grávida de quadrigêmeos. Qual é a probabilidade de nascerem dois meninos e duas meninas? a) 𝟏 𝟏𝟔 b) 𝟑 𝟏𝟔 c) 𝟏 𝟒 d) 𝟑 𝟖 e) 𝟏 𝟐 5. (ENEM 2017) A figura ilustra uma partida de Campo Minado, o jogo presente em praticamente todo computador pessoal. Quatro quadrados em um tabuleiro 16 16 foram abertos, e os números em suas faces indicam quantos dos seus 8 vizinhos contêm minas (a serem evitadas). O número 40 no canto inferior direito é o número total de minas no tabuleiro, cujas posições foram escolhidas ao acaso, de forma uniforme, antes de se abrir qualquer quadrado. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 45 Em sua próxima jogada, o jogador deve escolher dentre os quadrados marcados com as letras P, Q, R, S e T um para abrir, sendo que deve escolher aquele com a menor probabilidade de conter uma mina. O jogador deverá abrir o quadrado marcado com a letra a) P. b) Q. c) R. d) S. e) T. 6. (ENEM 2017 – LIBRAS) Um projeto para incentivar a reciclagem delixo de um condomínio conta com a participação de um grupo de moradores, entre crianças, adolescentes e adultos, conforme dados do quadro. Uma pessoa desse grupo foi escolhida aleatoriamente para falar do projeto. Sabe-se que a probabilidade de a pessoa escolhida ser uma criança é igual a dois terços. Diante disso, o número de crianças que participa desse projeto é a) 𝟔 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 46 b) 𝟗 c) 𝟏𝟎 d) 𝟑𝟎 e) 𝟒𝟓 7. (ENEM 2015) O HPV é uma doença sexualmente transmissível. Uma vacina com eficácia de 98% foi criada com o objetivo de prevenir a infecção por HPV e, dessa forma, reduzir o número de pessoas que venham a desenvolver câncer de colo de útero. Uma campanha de vacinação foi lançada em 2014 pelo SUS, para um público-alvo de meninas de 11 a 13 anos de idade. Considera-se que, em uma população não vacinada, o HPV acomete 50% desse público ao longo de suas vidas. Em certo município, a equipe coordenadora da campanha decidiu vacinar meninas entre 11 e 13 anos de idade em quantidade suficiente para que a probabilidade de uma menina nessa faixa etária, escolhida ao acaso, vir a desenvolver essa doença seja, no máximo, de 5,9%. Houve cinco propostas de cobertura, de modo a atingir essa meta: • Proposta I: vacinação de 90% do público-alvo. • Proposta II: vacinação de 55,8% do público-alvo. • Proposta III: vacinação de 88,2% do público-alvo. • Proposta IV: vacinação de 49% do público-alvo. • Proposta V: vacinação de 95,9% do público-alvo. Para diminuir os custos, a proposta escolhida deveria ser também aquela que vacinasse a menor quantidade possível de pessoas. Disponível em: www.virushpv.com.br. Acesso em: 30 ago. 2014 (adaptado). A proposta implementada foi a de número a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 8. (ENEM 2014) Para analisar o desempenho de um método diagnóstico, realizam-se estudos em populações contendo pacientes sadios e doentes. Quatro situações distintas podem acontecer nesse contexto de teste: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 47 Paciente TEM a doença e o resultado do teste é POSITIVO. Paciente TEM a doença e o resultado do teste é NEGATIVO. Paciente NÃO TEM a doença e o resultado do teste é POSITIVO. Paciente NÃO TEM a doença e o resultado do teste é NEGATIVO. Um índice de desempenho para avaliação de um teste diagnóstico é a sensibilidade, definida como a probabilidade de o resultado do teste ser POSITIVO se o paciente estiver com a doença. O quadro refere-se a um teste diagnóstico para a doença A, aplicado em uma amostra duzentos indivíduos. BENSEÑOR, I. M.; LOTUFO, P. A. Epidemiologia: abordagem prática. São Paulo: Sarvier, 2011 (adaptado). Conforme o quadro do teste proposto, a sensibilidade dele é de a) 47,5%. b) 85,0%. c) 86,3%. d) 94,4%. e) 95,0%. 9. (ENEM 2014 – 3ª APLICAÇÃO) A fim de expandir seus investimentos, um banco está avaliando os resultados financeiros de duas seguradoras de veículos de uma cidade. O seguro de um carro custa, em média, 𝑹$ 𝟐 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora X e 𝑹$ 𝟑 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora Y; já o valor pago pela seguradora a um cliente, vítima de roubo, é de 𝑹$ 𝟒𝟐 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora X e de 𝑹$ 𝟔𝟑 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora Y. Pesquisas revelam que, nesta cidade, a probabilidade de um veículo ser roubado é de 1%. Sabe-se que essas duas seguradoras têm a mesma quantidade de clientes e que o banco optará pela seguradora que possuir o maior lucro médio por veículo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 48 A seguradora escolhida pelo banco e o lucro médio por veículo nessa escolha serão, respectivamente, a) Y e 𝑹$ 𝟐𝟗𝟕𝟎, 𝟎𝟎 b) Y e 𝑹$ 𝟐𝟑𝟕𝟎, 𝟎𝟎 c) Y e 𝑹$ 𝟐𝟑𝟒𝟎, 𝟎𝟎 d) X e 𝑹$ 𝟏𝟓𝟖𝟎, 𝟎𝟎 e) X e 𝑹$ 𝟏𝟓𝟔𝟎, 𝟎𝟎 10. (ENEM / 2013 – 2ª APLICAÇÃO ) Uma fábrica possui duas máquinas que produzem o mesmo tipo de peça. Diariamente a máquina M produz 2 000 peças e a máquina N produz 3 000 peças. Segundo o controle de qualidade da fábrica, sabe-se que 60 peças, das 2000 produzidas pela máquina M, apresentam algum tipo de defeito, enquanto que 120 peças, das 3 000 produzidas pela máquina N, também apresentam defeitos. Um trabalhador da fábrica escolhe ao acaso uma peça, e esta é defeituosa. Nessas condições, qual a probabilidade de que a peça defeituosa escolhida tenha sido produzida pela máquina M? a) 3/100 b) 1/25 c) 1/3 d) 3/7 e) 2/3 11. (ENEM 2013 – 2ª APLICAÇÃO) Ao realizar uma compra em uma loja de departamentos, o cliente tem o direito de participar de um jogo de dardo, no qual, de acordo com a região do alvo acertada, ele pode ganhar um ou mais prêmios. Caso o cliente acerte fora de todos os quatro círculos, ele terá o direito de repetir a jogada, até que acerte uma região que dê o direito de ganhar pelo menos um prêmio. O alvo é o apresentado na figura: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 49 Ao acertar uma das regiões do alvo, ele terá direito ao(s) prêmio(s) indicado(s) nesta região. Há ainda o prêmio extra, caso o cliente acerte o dardo no quadrado ABCD. João Maurício fez uma compra nessa loja e teve o direito de jogar o dardo. A quantidade de prêmios que João Maurício tem a menor probabilidade de ganhar, sabendo que ele jogou o dardo aleatoriamente, é exatamente: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 12. (ENEM 2012) Em um blog de variedades, músicas, mantras e informações diversas, foram postados “Contos de Halloween”. Após a leitura, os visitantes poderiam opinar, assinalando suas reações em: “Divertido”, “Assustador” ou “Chato”. Ao final de uma semana, o blog registrou que 500 visitantes distintos acessaram esta postagem. O gráfico a seguir apresenta o resultado da enquete. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 50 O administrador do blog irá sortear um livro entre os visitantes que opinaram na postagem “Contos de Halloween”. Sabendo que nenhum visitante votou mais de uma vez, a probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso entre as que opinaram ter assinalado que o conto “Contos de Halloween” é “Chato” é mais aproximada por a) 0,09. b) 0,12. c) 0,14. d) 0,15. e) 0,18. 13. (ENEM 2011) Rafael mora no Centro de uma cidade e decidiu se mudar, por recomendações médicas, para uma das regiões: Rural, Comercial, Residencial Urbano ou Residencial Suburbano. A principal recomendação médica foi com as temperaturas das “ilhas de calor” da região, que deveriam ser inferiores a 31°C. Tais temperaturas são apresentadas no gráfico: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 51 Escolhendo, aleatoriamente, uma das outras regiões para morar, a probabilidade de ele escolher uma região que seja adequada às recomendações médicas é a) 1/5 b) 1/4 c) 2/5 d) 3/5 e) 3/4 14. (ENEM / 2011) Todo o país passa pela primeira fase de campanha de vacinação contra a gripe suína (H1N1). Segundo um médico infectologista do Instituto Emílio Ribas, de São Paulo, a imunização “deve mudar”, no país, a história da epidemia. Com a vacina, de acordo com ele, o Brasil tem a chance de barrar uma tendência de crescimento da doença, que já matou 17 mil no mundo. A tabela apresenta dados específicos de um único posto de vacinação. Escolhendo-se aleatoriamente uma pessoa atendida nesse posto de vacinação, a probabilidade de ela ser portadora de doença crônica é a) 8%. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 52 b) 9%. c) 11%. d) 12%. e) 22%. 15. (ENEM 2011) Em um jogo disputado em uma mesa de sinuca, há 16 bolas: 1 branca e 15 coloridas, as quais, de acordo com a coloração, valem de 1 a 15 pontos (um valor para cada bola colorida). O jogador acerta o taco na bola branca de forma que esta acerte as outras, com o objetivo de acertar duas das quinze bolas em quaisquercaçapas. Os valores dessas duas bolas são somados e devem resultar em um valor escolhido pelo jogador antes do início da jogada. Arthur, Bernardo e Caio escolhem os números 12, 17 e 22 como sendo resultados de suas respectivas somas. Com essa escolha, quem tem a maior probabilidade de ganhar o jogo é a) Arthur, pois a soma que escolheu é a menor. b) Bernardo, pois há 7 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 4 possibilidades para a escolha de Arthur e 4 possibilidades para a escolha de Caio. c) Bernardo, pois há 7 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 5 possibilidades para a escolha de Arthur e 4 possibilidades para a escolha de Caio. d) Caio, pois há 10 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 5 possibilidades para a escolha de Arthur e 8 possibilidades para a escolha de Bernardo. e) Caio, pois a soma que escolheu é a maior. 16. (ENEM / 2010 – 2ª APLICAÇÃO) Para verificar e analisar o grau de eficiência de um teste que poderia ajudar no retrocesso de uma doença numa comunidade, uma equipe de biólogos aplicou-o em um grupo de 500 ratos, para detectar a presença dessa doença. Porém, o teste não é totalmente eficaz podendo existir ratos saudáveis com resultado positivo e ratos doentes com resultado negativo. Sabe-se, ainda, que 100 ratos possuem a doença, 20 ratos são saudáveis com resultado positivo e 40 ratos são doentes com resultado negativo. Um rato foi escolhido ao acaso, e verificou-se que o seu resultado deu negativo. A probabilidade de esse rato ser saudável é: a) 1/5 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 53 b) 4/5 c) 19/21 d) 19/25 e) 21/25 17. (ENEM 2010 – 2ª APLICAÇÃO) Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o poder germinativo de duas culturas de cebola, conforme a tabela. BUSSAB, W. O; MORETIN, L. G. Estatística para as ciências agrárias e biológicas (adaptado). Desejando-se fazer uma avaliação do poder germinativo de uma das culturas de cebola, uma amostra foi retirada ao acaso. Sabendo-se que a amostra escolhida germinou, a probabilidade de essa amostra pertencer à Cultura A é de a) 8/27 b) 19/27 c) 381/773 d) 392/773 e) 392/800 18. (UNESP/2018) Dois dados convencionais e honestos foram lançados ao acaso. Sabendo-se que saiu o número 6 em pelo menos um deles, a probabilidade de que tenha saído o número 1 no outro é igual a 𝒂) 𝟐 𝟗 𝒃) 𝟖 𝟏𝟏 𝒄) 𝟐 𝟏𝟏 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 54 𝒅) 𝟏 𝟔 𝒆) 𝟏 𝟏𝟖 19. (UNESP/2015 ) Uma loja de departamentos fez uma pesquisa de opinião com 1000 consumidores, para monitorar a qualidade de atendimento de seus serviços. Um dos consumidores que opinaram foi sorteado para receber um prêmio pela participação na pesquisa. A tabela mostra os resultados percentuais registrados na pesquisa, de acordo com as diferentes categorias tabuladas. Se cada consumidor votou uma única vez, a probabilidade de o consumidor sorteado estar entre os que opinaram e ter votado na categoria péssimo é, aproximadamente, a) 20%. b) 30%. c) 26%. d) 29%. e) 23%. 20. (UNESP/2012) O mercado automobilístico brasileiro possui várias marcas de automóveis disponíveis aos consumidores. Para cinco dessas marcas (A, B, C, D e E), a matriz fornece a probabilidade de um proprietário de um carro de marca da linha i trocar para o carro de marca da coluna j, quando da compra de um carro novo. Os termos da diagonal principal dessa matriz fornecem as probabilidades de um proprietário permanecer com a mesma marca de carro na compra de um novo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 55 A probabilidade de um proprietário de um carro da marca B comprar um novo carro da marca C, após duas compras, é: a) 0,25. b) 0,24. c) 0,20. d) 0,09. e) 0,00. 21. (UNESP/2009) Numa pesquisa feita com 200 homens, observou-se que 80 eram casados, 20 separados, 10 eram viúvos e 90 eram solteiros. Escolhido um homem ao acaso, a probabilidade de ele não ser solteiro é: a) 0,65 b) 0,6 c) 0,55 d) 0,5 e) 0,35 22. (UNESP/2006) Numa pequena cidade, realizou-se uma pesquisa com certo número de indivíduos do sexo masculino, na qual procurou-se obter uma correlação entre a estatura de pais e filhos. Classificaram-se as estaturas em 3 grupos: alta (A), média (M) e baixa (B). Os dados obtidos na pesquisa foram sintetizados, em termos em probabilidades, na matriz: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 56 O elemento da primeira linha e segunda coluna da matriz, que é 𝟏 𝟒 , significa que a probabilidade de um filho de pai alto ter estatura média é 𝟏 𝟒 . Os demais elementos interpretam-se similarmente. Admitindo-se que essas probabilidades continuem válidas por algumas gerações, a probabilidade de um neto de um homem com estatura média ter estatura alta é: a) 𝟏𝟑 𝟑𝟐 b) 𝟗 𝟔𝟒 c) 𝟑 𝟒 d) 𝟐𝟓 𝟔𝟒 e) 𝟏𝟑 𝟏𝟔 23. (UNESP/2003) Para uma partida de futebol, a probabilidade de o jogador R não ser escalado é 0,2 e a probabilidade de o jogador S ser escalado é 0,7. Sabendo que a escalação de um deles é independente da escalação do outro, a probabilidade de os dois jogadores serem escalados é: a) 0,06. b) 0,14. c) 0,24. d) 0,56. e) 0,72. 24. (Fuvest/2018) Em uma urna, há bolas amarelas, brancas e vermelhas. Sabe-se que: I. A probabilidade de retirar uma bola vermelha dessa urna é o dobro da probabilidade de retirar uma bola amarela. II. Se forem retiradas 𝟒 bolas amarelas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola vermelha passa a ser 𝟏 𝟐 . III. Se forem retiradas 𝟏𝟐 bolas vermelhas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola branca passa a ser 𝟏 𝟐 . A quantidade de bolas brancas na urna é a) 𝟖. b) 𝟏𝟎. c) 𝟏𝟐. d) 𝟏𝟒. e) 𝟏𝟔. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 57 25. (Fuvest/2015) De um baralho de 𝟐𝟖 cartas, sete de cada naipe, Luís recebe cinco cartas: duas de ouros, uma de espadas, uma de copas e uma de paus. Ele mantém consigo as duas cartas de ouros e troca as demais por três cartas escolhidas ao acaso dentre as 𝟐𝟑 cartas que tinham ficado no baralho. A probabilidade de, ao final, Luís conseguir cinco cartas de ouros é: 𝒂) 𝟏 𝟏𝟑𝟎 𝒃) 𝟏 𝟒𝟐𝟎 𝒄) 𝟏𝟎 𝟏. 𝟕𝟕𝟏 𝒅) 𝟐𝟓 𝟕. 𝟏𝟏𝟕 𝒆) 𝟓𝟐 𝟖. 𝟏𝟏𝟕 26. (Fuvest/2012) Considere todos os pares ordenados de números naturais (𝒂, 𝒃), em que 𝟏𝟏 ≤ 𝒂 ≤ 𝟐𝟐 e 𝟒𝟑 ≤ 𝒃 ≤ 𝟓𝟏. Cada um desses pares ordenados está escrito em um cartão diferente. Sorteando-se um desses cartões ao acaso, qual é a probabilidade de que se obtenha um par ordenado (𝒂, 𝒃) de tal forma que a fração 𝒂 𝒃 seja irredutível e com denominador par? a) 𝟕 𝟐𝟕 b) 𝟏𝟑 𝟓𝟒 c) 𝟔 𝟐𝟕 d) 𝟏𝟏 𝟓𝟒 e) 𝟓 𝟐𝟕 27. (Fuvest/2012) Francisco deve elaborar uma pesquisa sobre dois artrópodes distintos. Eles serão selecionados, ao acaso, da seguinte relação: aranha, besouro, barata, lagosta, camarão, formiga, ácaro, caranguejo, abelha, carrapato, escorpião e gafanhoto. Qual é a probabilidade de que ambos os artrópodes escolhidos para a pesquisa de Francisco não sejam insetos? a) 𝟒𝟗 𝟏𝟒𝟒 b) 𝟏𝟒 𝟑𝟑 c) 𝟕 𝟐𝟐 d) 𝟓 𝟐𝟐 e) 𝟏𝟓 𝟏𝟒𝟒 28. (Fuvest/2012) Dois dados cúbicos, não viciados, com faces numeradas de 𝟏 a 𝟔, serão lançados simultaneamente. A probabilidade de que sejam sorteados dois números consecutivos, cuja soma seja um número primo, é de: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 58 𝒂) 𝟐 𝟗 𝒃) 𝟏 𝟑 𝒄) 𝟒 𝟗 𝒅) 𝟓 𝟗 𝒆) 𝟐 𝟑 29. (Fuvest/2006) Um recenseamento revelou as seguintes característicassobre a idade e a escolaridade da população de uma cidade. Se for sorteada, ao acaso, uma pessoa da cidade, a probabilidade de esta pessoa ter curso superior (completo ou incompleto) é a) 6,12% b) 7,27% c) 8,45% d) 9,57% e) 10,23% ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 59 30. (Fuvest/2000) Um arquivo de escritório possui 4 gavetas, chamadas a, b, c, d. Em cada gaveta cabem no máximo 5 pastas. Uma secretária guardou, ao acaso, 18 pastas nesse arquivo. Qual é a probabilidade de haver exatamente 4 pastas na gaveta a? a) 3/10 b) 1/10 c) 3/20 d) 1/20 e) 1/30 31. (UNICAMP/2018) Lançando-se determinada moeda tendenciosa, a probabilidade de sair cara é o dobro da probabilidade de sair coroa. Em dois lançamentos dessa moeda, a probabilidade de sair o mesmo resultado é igual a 𝒂) 𝟏 𝟐 𝒃) 𝟓 𝟗 𝒄) 𝟐 𝟑 𝒅) 𝟑 𝟓 32. (UNICAMP 2020) Um atleta participa de um torneio composto por três provas. Em cada prova, a probabilidade de ele ganhar é de 2/3, independentemente do resultado das outras provas. Para vencer o torneio, é preciso ganhar pelo menos duas provas. A probabilidade de o atleta vencer o torneio é igual a a) 2/3. b) 4/9. c) 20/27. d) 16/81. 33. (UNICAMP 2021) Número natural é escolhido ao acaso entre os números de 1 a 100, e depois dividido por 3. A probabilidade de que o resto da divisão seja igual a 1 é de a) 31/100 b) 33/100 c) 17/50 d) 19/50 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 60 34. (UEA/2015 - Questão 09) Dos 50 alunos de uma classe, 30 utilizaram o metrô para ir à escola, 25 utilizaram o ônibus, 12 utilizaram ambos e alguns não utilizaram nem metrô nem ônibus. Tomando-se um desses alunos ao acaso, a probabilidade de que ele tenha utilizado somente o metrô para ir à escola é de (A) 6/25 (B) 2/5 (C) 3/5 (D) 9/25 (E) 1/2 35. (UEA/2012) Uma lanchonete de Manaus oferece aos clientes um “combinado”, composto de um sanduíche e um suco. Pode-se escolher, de forma independente, entre dois tipos de sanduíche e três tipos de suco. A experiência mostra que 30% dos clientes comem o x-caboquinho simples (fatias de queijo coalho e lascas de tucumã no pão francês) e os restantes a sua versão mais refinada, que leva também fatias de banana frita. Por outro lado, 20% deles pedem suco de cupuaçu, 30% suco de maracujá e os restantes suco de manga. Nessas condições, a probabilidade de que um cliente peça x- caboquinho simples e suco de manga é (A) 35%. (B) 15%. (C) 65%. (D) 80%. (E) 40%. 36. (UEA/2012) Para incentivar a exploração racional da pesca, uma cooperativa instituiu uma premiação, baseada no tamanho mínimo de captura estabelecido para cada espécie e no acúmulo de pontos. Se o tamanho da unidade pescada for igual ou superior ao mínimo, o pescador recebe 3 pontos positivos; se for menor que o mínimo, recebe 5 pontos negativos. Santiago teve 30 peixes avaliados e acumulou 50 pontos positivos, enquanto Juvenal, seu colega, alcançou 50 pontos positivos com apenas 22 peixes avaliados. Selecionando aleatoriamente um dos peixes avaliados de Santiago e um dos peixes avaliados de Juvenal, a probabilidade de que ambos tenham tamanho igual ou superior ao mínimo permitido é de (A) 5/6. (B) 5/11. (C) 25/33. (D) 10/11. (E) 1/10. 37. (UEA/2003 - Questão 19) Quatro mulheres marcaram um encontro na porta do Mercado Central. Há 4 portas no Mercado Central e elas esqueceram de especificar em qual das portas se encontrariam. Qual é a probabilidade de as quatro se dirigirem a uma mesma porta? ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 61 (A) 1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32 (E) 1/64 38. (UERJ/2018.2 – Questão 34) Um jogo consiste em lançar cinco vezes um dado cúbico, cujas faces são numeradas de 1 a 6, cada uma com a mesma probabilidade de ocorrer. Um jogador é considerado vencedor se obtiver pelo menos três resultados pares. A probabilidade de um jogador vencer é: a) 𝟑 𝟓 b) 𝟐 𝟑 c) 𝟏 𝟓 d) 𝟏 𝟐 39. (UERJ/2018 – Questão 36) Cinco cartas de um baralho estão sobre uma mesa; duas delas são Reis, como indicam as imagens. Após serem virada para baixo e embaralhadas, uma pessoa retira uma dessas cartas ao acaso e, em seguida, retira outra. A probabilidade de sair Rei apenas na segunda retirada equivale a: a) 𝟏 𝟐 b) 𝟏 𝟑 c) 𝟐 𝟓 d) 𝟑 𝟏𝟎 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 62 40. (UERJ/2016.2 – Questão 29) Uma urna contém uma bola branca, quatro bolas pretas e 𝒙 bolas vermelhas, sendo 𝒙 > 𝟐. Uma bola é retirada ao acaso dessa urna, é observada e recolocada na urna. Em seguida, retira-se novamente, ao acaso, uma bola dessa urna. Se 𝟏 𝟐 é a probabilidade de que as duas bolas retiradas sejam da mesma cor, o valor de 𝒙 é: a) 9 b) 8 c) 7 d) 6 41. (UERJ/2016) Considere o conjunto de números naturais abaixo e os procedimentos subsequentes: 1 – Cada número primo de A foi multiplicado por 3. Sabe-se que um número natural P é primo se 𝑷 > 𝟏 e tem apenas dois divisores naturais distintos. 2 – A cada um dos demais elementos de A, foi somado o número 1. 3 – Cada um dos números distintos obtidos foi escrito em apenas um pequeno cartão. 4 – Dentre todos os cartões, foram sorteados exatamente dois cartões com números distintos ao acaso. A probabilidade de em pelo menos um cartão sorteado estar escrito um número par é: a) 𝟓 𝟏𝟐 b) 𝟕 𝟏𝟐 c) 𝟏𝟑 𝟐𝟒 d) 𝟏𝟕 𝟐𝟒 42. (UFPR 2020) Um grupo de pessoas foi classificado quanto ao peso e pressão arterial, conforme mostrado no quadro a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 63 Com base nesses dados, considere as seguintes afirmativas: A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão alta é de 0,20. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem excesso de peso, a probabilidade de ela ter também pressão alta é de 0,40. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem pressão alta, a probabilidade de ela ter também peso normal é de 0,08. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão normal e peso deficiente é de 0,20. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 43. (UFPR/2020) Uma adaptação do Teorema do Macaco afirma que um macaco digitando aleatoriamente num teclado de computador, mais cedo ou mais tarde, escreverá a obra “Os Sertões” de Euclides da Cunha. Imagine que um macaco digite sequências aleatórias de 3 letras em um teclado que tem apenas as seguintes letras: S, E, R, T, O. Qual é a probabilidade de esse macaco escrever a palavra “SER” na primeira tentativa? a) 1/5. b) 1/15. c) 1/75. d) 1/125. e) 1/225. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 64 44. (UFPR 2019) Em uma reunião de condomínio, os moradores resolveram fazer um sorteio para decidir a ordem em que suas casas serão pintadas. As 8 casas desse condomínio estão dispostas conforme o esquema abaixo. Dizemos que duas casas são vizinhas quando estão dispostas de frente ou de lado. Por exemplo, a casa 3 é vizinha das casas 1, 4 e 5, enquanto a casa 8 é vizinha apenas das casas 6 e 7. Qual é a probabilidade das duas primeiras casas sorteadas serem vizinhas? a) 5/28 b) 5/32 c) 5/14 d) 5/16 e) 9/56 45. (UFPR/2018) A probabilidade de se vencer uma partida de certo jogo é de 10%. Quantas partidas devem ser jogadas em sequência para que a probabilidade de que haja vitória em pelo menos uma delas seja superior a 99%?Se necessário, use 𝒍𝒐𝒈(𝟑) = 𝟎, 𝟒𝟕𝟕. a) 10. b) 20. c) 22. d) 30. e) 44. 46. (UFPR 2017) Um dado comum, com faces numeradas de 1 a 6, é lançado duas vezes, fornecendo dois números 𝒂 e 𝒄, que podem ser iguais ou diferentes. Qual é a probabilidade de a equação 𝒂𝒙² + 𝟒𝒙 + 𝒄 = 𝟎 ter pelo menos uma raiz real? a) 5/36 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 65 b) 1/6 c) 2/9 d) 4/15 e) 1/3 47. (UFPR 2013) Durante um surto de gripe, 25% dos funcionários de uma empresa contraíram essa doença. Dentre os que tiveram gripe, 80% apresentaram febre. Constatou-se também que 8% dos funcionários apresentaram febre por outros motivos naquele período. Qual a probabilidade de que um funcionário dessa empresa, selecionado ao acaso, tenha apresentado febre durante o surto de gripe? a) 20% b) 26% c) 28% d) 33% e) 35% 48. (UFPR/2012) André, Beatriz e João resolveram usar duas moedas comuns, não viciadas, para decidir quem irá lavar a louça do jantar, lançando as duas moedas simultaneamente, uma única vez. Se aparecerem duas coroas, André lavará a louça; se aparecerem duas caras, Beatriz lavará a louça; e se aparecerem uma cara e uma coroa, João lavará a louça. A probabilidade de que João venha a ser sorteado para lavar a louça é de: a) 25%. b) 27,5%. c) 30%. d) 33,3%. e) 50%. 49. (UFPR 2010) Em uma população de aves, a probabilidade de um animal estar doente é 1/25. Quando uma ave está doente, a probabilidade de ser devorada por predadores é 1/4 , e, quando não está doente, a probabilidade de ser devorada por predadores é 1/40. Portanto, a probabilidade de uma ave dessa população, escolhida aleatoriamente, ser devorada por predadores é de: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 66 a) 1,0%. b) 2,4%. c) 4,0%. d) 3,4%. e) 2,5%. 50. (UFPR 2008) Um grupo de pessoas foi classificado quanto ao peso e pressão arterial, conforme mostrado no quadro a seguir. Com base nesses dados, considere as seguintes afirmativas: I. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão alta é de 0,20. II. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem excesso de peso, a probabilidade de ela ter também pressão alta é de 0,40. III. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem pressão alta, a probabilidade de ela ter também peso normal é de 0,08. IV. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão normal e peso deficiente é de 0,20. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 67 9. Gabarito 1 D 11 D 21 C 31 B 41 B 2 D 12 D 22 A 32 C 42 B 3 B 13 E 23 D 33 C 43 D 4 D 14 C 24 C 34 D 44 C 5 B 15 C 25 C 35 B 45 E 6 D 16 C 26 E 36 C 46 C 7 A 17 D 27 C 37 E 47 B 8 E 18 C 28 A 38 D 48 E 9 B 19 A 29 B 39 D 49 D 10 C 20 D 30 A 40 A 50 B ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 68 10. Questões Resolvidas e Comentadas 1. (ENEM 2019) O dono de um restaurante situado às margens de uma rodovia percebeu que, ao colocar uma placa de propaganda de seu restaurante ao longo da rodovia, as vendas aumentaram. Pesquisou junto aos seus clientes e concluiu que a probabilidade de um motorista perceber uma placa de anúncio é 1/2. Com isso, após autorização do órgão competente, decidiu instalar novas placas com anúncios de seu restaurante ao longo dessa rodovia, de maneira que a probabilidade de um motorista perceber pelo menos uma das placas instaladas fosse superior a 99/100. A quantidade mínima de novas placas de propaganda a serem instaladas é a) 99 b) 51 c) 50 d) 6 e) 1 Comentários Precisamos trabalhar com o conceito de probabilidade complementar, assim teremos: 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑒𝑏𝑒𝑟 → 50% 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑁ã𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑏𝑒𝑟 → 50% A questão quer que a probabilidade de perceber seja maior que 99%, ou seja: 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑒𝑏𝑒𝑟 > 99% Ou 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑁ã𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑏𝑒𝑟 ≤ 1% Assim, calculando 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑃(𝐴) = 𝑛ã𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑏𝑒𝑟 𝑃(𝐴) = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝑆) = 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑢𝑑𝑜 𝑃(𝐴) ≤ 1% A probabilidade de cada placa é 50%, ou seja, ½: ( 1 2 ) ⋅ ( 1 2 ) ⋅ ( 1 2 )⋯( 1 2 ) ≤ 1 100 O que pode ser generalizado para ( 1 2 ) 𝑛 ≤ 1 100 Onde n é a quantidade de placas ( 1 2 ) 𝑛 ≤ 1 27 ( 1 2 ) 𝑛 ≤ ( 1 2 ) 7 Como a base é menor que 1, devemos inverter o sinal da inequação ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 69 𝑛 ≥ 7 Ou seja, precisam de mais 6 placas, totalizando 7, para que a probabilidade de não perceber seja menor ou igual a 1%. Gabarito: D. 2. (ENEM 2018) O gerente do setor de recursos humanos de uma empresa está organizando uma avaliação em que uma das etapas é um jogo de perguntas e respostas. Para essa etapa, ele classificou as perguntas, pelo nível de dificuldade, em fácil, médio e difícil, e escreveu cada pergunta em cartões para colocação em uma urna. Contudo, após depositar vinte perguntas de diferentes níveis na urna, ele observou que 25% delas eram de nível fácil. Querendo que as perguntas de nível fácil sejam a maioria, o gerente decidiu acrescentar mais perguntas de nível fácil à urna, de modo que a probabilidade de o primeiro participante retirar, aleatoriamente, uma pergunta de nível fácil seja de 75%. Com essas informações, a quantidade de perguntas de nível fácil que o gerente deve acrescentar à urna é igual a a) 10 b) 15 c) 35 d) 40 e) 45 Comentários Analisaremos os dois cenários: antes e depois de acrescentar as perguntas novas. Antes 𝐹𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 → 25% 𝑑𝑒 20 𝑝𝑒𝑟𝑔𝑢𝑛𝑡𝑎𝑠 → 5 𝑝𝑒𝑟𝑔𝑢𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑃𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 → 20 𝑝𝑒𝑟𝑔𝑢𝑛𝑡𝑎𝑠 Depois, onde x representa as perguntas novas 𝐹𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 → 5 + 𝑥 𝑃𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 → 20 + 𝑥 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑜𝑣𝑎 → 75% Aplicando a noção de probabilidade, temos que: 𝑃(𝐴) = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝑆) = 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 5 + 𝑥 20 + 𝑥 = 75 100 (5 + 𝑥) ⋅ 4 = (20 + 𝑥) ⋅ 3 20 + 4𝑥 = 60 + 3𝑥 𝑥 = 40 Gabarito: D. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 70 3. (ENEM 2018 – 2ª Aplicação) O gerente de uma empresa sabe que 70% de seus funcionários são do sexo masculino e foi informado de que a porcentagem de empregados fumantes nessa empresa é de 5% dos homens e de 5% das mulheres. Selecionando, ao acaso, a ficha de cadastro de um dos funcionários, verificou tratar-se de um fumante. Qual a probabilidade de esse funcionário ser do sexo feminino? a) 50,0% b) 30,0% c) 16,7% d) 5,0% e) 1,5% Comentários Temos uma probabilidade condicional na qual o espaço amostral é dado apenas pelos fumantes dessa empresa. Sabe-se que 70% dos funcionários são homens (5% dos quais são fumantes) e 30% são mulheres (5% das quais são fumantes). Logo, o total de fumantes é dado por: 70%. 5% + 30%. 5% = 0,7.0,05 + 0,3 + 0,05 = 0,035 + 0,015 = 0,05 A probabilidade de que o(a) fumante selecionado(a) seja mulher é dada por: 𝑃 = 0,3.0,05 0,05 = 0,3 = 30% Gabarito: B. 4. (ENEM 2018 – 2ª Aplicação) Uma senhora acaba de fazer uma ultrassonografia e descobre que está grávida de quadrigêmeos. Qual é a probabilidade de nascerem dois meninos e duas meninas? a) 𝟏 𝟏𝟔 b) 𝟑 𝟏𝟔 c) 𝟏 𝟒 d) 𝟑 𝟖 e) 𝟏 𝟐 Comentários O espaço amostral é dado pelo produto das possibilidades de gênero para cada um dos bebês. Logo, temos que 2.2.2.2 = 16 possibilidades. Sabe-se que, das 4 crianças,2 devem ser meninos. Além disso, o agrupamento é realizado através de combinações, dado que a ordem dos nascimentos é irrelevante. Portanto, temos: 𝐶4,2 = 4! 2! 2! = 24 4 = 6 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 71 A probabilidade de 2 crianças de cada gênero é dada por: 𝑃 = 6 16 = 3 8 Gabarito: D. 5. (ENEM 2017) A figura ilustra uma partida de Campo Minado, o jogo presente em praticamente todo computador pessoal. Quatro quadrados em um tabuleiro 16 16 foram abertos, e os números em suas faces indicam quantos dos seus 8 vizinhos contêm minas (a serem evitadas). O número 40 no canto inferior direito é o número total de minas no tabuleiro, cujas posições foram escolhidas ao acaso, de forma uniforme, antes de se abrir qualquer quadrado. Em sua próxima jogada, o jogador deve escolher dentre os quadrados marcados com as letras P, Q, R, S e T um para abrir, sendo que deve escolher aquele com a menor probabilidade de conter uma mina. O jogador deverá abrir o quadrado marcado com a letra a) P. b) Q. c) R. d) S. e) T. Comentários Quadrado P: Dos oito quadrados em torno do número 2, dois são bombas. Probabilidade ⟶ 2 8 = 1 4 = 25% Quadrado Q: Dos oito quadrados em torno do número 1, um é bomba. Probabilidade ⟶ 1 8 = 12,5% Quadrado R: Dos 252 quadrados que ainda não foram abertos, 40 são bombas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 72 Probabilidade ⟶ 40 252 ≅ 15,8% Quadrado S: Dos oito quadrados em torno do número 4, quatro são bombas. Probabilidade ⟶ 4 8 = 1 2 = 50% Quadrado T: Dos oito quadrados em torno do número 3, três são bombas. Probabilidade ⟶ 3 8 = 37,5% Portanto, o quadrado com menor probabilidade de ser bomba é o Q. Gabarito: B. 6. (ENEM 2017 – LIBRAS) Um projeto para incentivar a reciclagem de lixo de um condomínio conta com a participação de um grupo de moradores, entre crianças, adolescentes e adultos, conforme dados do quadro. Uma pessoa desse grupo foi escolhida aleatoriamente para falar do projeto. Sabe-se que a probabilidade de a pessoa escolhida ser uma criança é igual a dois terços. Diante disso, o número de crianças que participa desse projeto é a) 𝟔 b) 𝟗 c) 𝟏𝟎 d) 𝟑𝟎 e) 𝟒𝟓 Comentários Número total de pessoas: 𝑥 + 5 + 10 = 𝑥 + 15 Número de crianças: 𝑥 Probabilidade de ser selecionada uma criança: 𝑥 𝑥 + 15 = 2 3 3𝑥 = 2𝑥 + 30 𝑥 = 30 Gabarito: D. 7. (ENEM 2015) O HPV é uma doença sexualmente transmissível. Uma vacina com eficácia de 98% foi criada com o objetivo de prevenir a infecção por HPV e, dessa forma, reduzir o número de pessoas que venham a desenvolver câncer de colo de útero. Uma campanha de vacinação foi lançada em 2014 pelo SUS, para um público-alvo de meninas ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 73 de 11 a 13 anos de idade. Considera-se que, em uma população não vacinada, o HPV acomete 50% desse público ao longo de suas vidas. Em certo município, a equipe coordenadora da campanha decidiu vacinar meninas entre 11 e 13 anos de idade em quantidade suficiente para que a probabilidade de uma menina nessa faixa etária, escolhida ao acaso, vir a desenvolver essa doença seja, no máximo, de 5,9%. Houve cinco propostas de cobertura, de modo a atingir essa meta: • Proposta I: vacinação de 90% do público-alvo. • Proposta II: vacinação de 55,8% do público-alvo. • Proposta III: vacinação de 88,2% do público-alvo. • Proposta IV: vacinação de 49% do público-alvo. • Proposta V: vacinação de 95,9% do público-alvo. Para diminuir os custos, a proposta escolhida deveria ser também aquela que vacinasse a menor quantidade possível de pessoas. Disponível em: www.virushpv.com.br. Acesso em: 30 ago. 2014 (adaptado). A proposta implementada foi a de número a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. Comentários: Montando a árvore de possibilidades de a menina desenvolver a doença HPV: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 74 A quantidade de meninas permite é 5,9%, logo podemos notar dois ramos do diagrama que indicam as meninas com probabilidade de desenvolver a doença: 𝐻𝑃𝑉 𝑒𝑚 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 (𝑖𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑎𝑧) + 𝐻𝑃𝑉 𝑒𝑚 𝑛ã𝑜 − 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 = 0,059 50% ⋅ 2% ⋅ 𝑥 + 50% ⋅ (1 − 𝑥) = 0,059 0,5 ⋅ 0,02 ⋅ 𝑥 + 0,5 ⋅ (1 − 𝑥) = 0,059 0,01 ⋅ 𝑥 + 0,5 − 0,5𝑥 = 0,059 −0,49 ⋅ 𝑥 = −0,441 𝑥 = 0,9 𝑜𝑢 90% A proposta implementada foi a número I. Gabarito: A 8. (ENEM 2014) Para analisar o desempenho de um método diagnóstico, realizam-se estudos em populações contendo pacientes sadios e doentes. Quatro situações distintas podem acontecer nesse contexto de teste: Paciente TEM a doença e o resultado do teste é POSITIVO. Paciente TEM a doença e o resultado do teste é NEGATIVO. Paciente NÃO TEM a doença e o resultado do teste é POSITIVO. Paciente NÃO TEM a doença e o resultado do teste é NEGATIVO. Um índice de desempenho para avaliação de um teste diagnóstico é a sensibilidade, definida como a probabilidade de o resultado do teste ser POSITIVO se o paciente estiver com a doença. O quadro refere-se a um teste diagnóstico para a doença A, aplicado em uma amostra duzentos indivíduos. BENSEÑOR, I. M.; LOTUFO, P. A. Epidemiologia: abordagem prática. São Paulo: Sarvier, 2011 (adaptado). Conforme o quadro do teste proposto, a sensibilidade dele é de a) 47,5%. b) 85,0%. c) 86,3%. d) 94,4%. e) 95,0%. Comentários: O teste de sensibilidade é a probabilidade de ser positivo (𝟗𝟓) estando o paciente com a doença (𝟖𝟓 + 𝟏𝟓 = 𝟏𝟎𝟎). Ou seja, uma probabilidade condicional: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 75 𝑃 = 𝟗𝟓 𝟏𝟎𝟎 = 95% Gabarito: E 9. (ENEM 2014 – 3ª APLICAÇÃO) A fim de expandir seus investimentos, um banco está avaliando os resultados financeiros de duas seguradoras de veículos de uma cidade. O seguro de um carro custa, em média, 𝑹$ 𝟐 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora X e 𝑹$ 𝟑 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora Y; já o valor pago pela seguradora a um cliente, vítima de roubo, é de 𝑹$ 𝟒𝟐 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora X e de 𝑹$ 𝟔𝟑 𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 na seguradora Y. Pesquisas revelam que, nesta cidade, a probabilidade de um veículo ser roubado é de 1%. Sabe-se que essas duas seguradoras têm a mesma quantidade de clientes e que o banco optará pela seguradora que possuir o maior lucro médio por veículo. A seguradora escolhida pelo banco e o lucro médio por veículo nessa escolha serão, respectivamente, a) Y e 𝑹$ 𝟐𝟗𝟕𝟎, 𝟎𝟎 b) Y e 𝑹$ 𝟐𝟑𝟕𝟎, 𝟎𝟎 c) Y e 𝑹$ 𝟐𝟑𝟒𝟎, 𝟎𝟎 d) X e 𝑹$ 𝟏𝟓𝟖𝟎, 𝟎𝟎 e) X e 𝑹$ 𝟏𝟓𝟔𝟎, 𝟎𝟎 Comentários: De acordo com enunciado, a cada 100 carros da cidade, 1 é roubado (1%). Dessa forma: 𝑆𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑋: A cada 200.000 reais ganhos, ela paga 42.000, então: 20.0000 − 42.000 = 15.8000 A seguradora X lucra 158.000 reais no total, ou seja, 1.580 reais de lucro por carro (100 carros). 𝑆𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑌: A cada 300.000 reais ganhos, ela paga 63.000, logo: 300.000 − 63.000 = 237.000 A seguradora Y lucra 237.000 reais por mês, ou seja, 2.370 reais de lucro por carro (100 carros). Dessa forma, a seguradora escolhida pelo banco e o lucro médio por veículo nessa escolha serão, respectivamente, Y e 𝑅$ 2.370,00. Gabarito: B 10. (ENEM / 2013 – 2ª APLICAÇÃO ) Uma fábrica possui duas máquinas que produzem o mesmo tipo de peça. Diariamente a máquina M produz 2 000 peças e a máquina N ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 76 produz 3 000 peças. Segundo o controle de qualidade da fábrica, sabe-se que 60 peças, das 2000 produzidas pela máquina M, apresentam algum tipo de defeito, enquanto que 120 peças, das 3 000 produzidas pela máquina N, também apresentam defeitos. Um trabalhador da fábrica escolhe ao acaso uma peça, e esta é defeituosa. Nessas condições, qual a probabilidade de que a peça defeituosa escolhida tenhasido produzida pela máquina M? a) 3/100 b) 1/25 c) 1/3 d) 3/7 e) 2/3 Comentários: No total, temos 180 peças defeituosas, pois: 120 + 60 = 180 A máquina M produziu 60 peças defeituosas. A probabilidade é o número de casos favoráveis dividido pelo número de casos possíveis, então: 𝑃(𝐴) = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝑆) 𝑃(𝐴) = 60 180 𝑃(𝐴) = 1 3 Gabarito: C 11. (ENEM 2013 – 2ª APLICAÇÃO) Ao realizar uma compra em uma loja de departamentos, o cliente tem o direito de participar de um jogo de dardo, no qual, de acordo com a região do alvo acertada, ele pode ganhar um ou mais prêmios. Caso o cliente acerte fora de todos os quatro círculos, ele terá o direito de repetir a jogada, até que acerte uma região que dê o direito de ganhar pelo menos um prêmio. O alvo é o apresentado na figura: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 77 Ao acertar uma das regiões do alvo, ele terá direito ao(s) prêmio(s) indicado(s) nesta região. Há ainda o prêmio extra, caso o cliente acerte o dardo no quadrado ABCD. João Maurício fez uma compra nessa loja e teve o direito de jogar o dardo. A quantidade de prêmios que João Maurício tem a menor probabilidade de ganhar, sabendo que ele jogou o dardo aleatoriamente, é exatamente: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Comentários: A região hachurada é a que João tem a menor probabilidade de acertar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 78 Nela, João ganha 4 prêmios. Gabarito: D 12. (ENEM 2012) Em um blog de variedades, músicas, mantras e informações diversas, foram postados “Contos de Halloween”. Após a leitura, os visitantes poderiam opinar, assinalando suas reações em: “Divertido”, “Assustador” ou “Chato”. Ao final de uma semana, o blog registrou que 500 visitantes distintos acessaram esta postagem. O gráfico a seguir apresenta o resultado da enquete. O administrador do blog irá sortear um livro entre os visitantes que opinaram na postagem “Contos de Halloween”. Sabendo que nenhum visitante votou mais de uma vez, a probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso entre as que opinaram ter assinalado que o conto “Contos de Halloween” é “Chato” é mais aproximada por a) 0,09. b) 0,12. c) 0,14. d) 0,15. e) 0,18. Comentários: O espaço amostral dessa análise é igual a 100%. No entanto, como apenas as pessoas que votaram na enquete estão aptas a participar do sorteio, o espaço amostral será alterado para 100% − 21% = 79%, dado que 21% dos visitantes não responderam à enquete. Como 12% consideraram “chato”, temos que: 𝑃 = 12 79 ≅ 0,15 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 79 Gabarito: D 13. (ENEM 2011) Rafael mora no Centro de uma cidade e decidiu se mudar, por recomendações médicas, para uma das regiões: Rural, Comercial, Residencial Urbano ou Residencial Suburbano. A principal recomendação médica foi com as temperaturas das “ilhas de calor” da região, que deveriam ser inferiores a 31°C. Tais temperaturas são apresentadas no gráfico: Escolhendo, aleatoriamente, uma das outras regiões para morar, a probabilidade de ele escolher uma região que seja adequada às recomendações médicas é a) 1/5 b) 1/4 c) 2/5 d) 3/5 e) 3/4 Comentários: Das 4 regiões paras as quais Rafael pode se mudar, apenas três têm o requisito básico em relação à temperatura (a região Comercial tem temperaturas superiores a 31°C). Portanto, 𝑃 = 3 4 . Gabarito: E 14. (ENEM / 2011) Todo o país passa pela primeira fase de campanha de vacinação contra a gripe suína (H1N1). Segundo um médico infectologista do Instituto Emílio Ribas, de São Paulo, a imunização “deve mudar”, no país, a história da epidemia. Com a vacina, de acordo com ele, o Brasil tem a chance de barrar uma tendência de crescimento da doença, que já matou 17 mil no mundo. A tabela apresenta dados específicos de um único posto de vacinação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 80 Escolhendo-se aleatoriamente uma pessoa atendida nesse posto de vacinação, a probabilidade de ela ser portadora de doença crônica é a) 8%. b) 9%. c) 11%. d) 12%. e) 22%. Comentários: O total de pessoas atendidas nesse posto é igual a 42 + 22 + 56 + 30 + 50 = 200. Desses 200 indivíduos, 22 são portadores de doenças crônicas. Logo: 𝑃 = 22 200 = 11 100 = 0,11 = 11% Gabarito: C 15. (ENEM 2011) Em um jogo disputado em uma mesa de sinuca, há 16 bolas: 1 branca e 15 coloridas, as quais, de acordo com a coloração, valem de 1 a 15 pontos (um valor para cada bola colorida). O jogador acerta o taco na bola branca de forma que esta acerte as outras, com o objetivo de acertar duas das quinze bolas em quaisquer caçapas. Os valores dessas duas bolas são somados e devem resultar em um valor escolhido pelo jogador antes do início da jogada. Arthur, Bernardo e Caio escolhem os números 12, 17 e 22 como sendo resultados de suas respectivas somas. Com essa escolha, quem tem a maior probabilidade de ganhar o jogo é a) Arthur, pois a soma que escolheu é a menor. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 81 b) Bernardo, pois há 7 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 4 possibilidades para a escolha de Arthur e 4 possibilidades para a escolha de Caio. c) Bernardo, pois há 7 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 5 possibilidades para a escolha de Arthur e 4 possibilidades para a escolha de Caio. d) Caio, pois há 10 possibilidades de compor a soma escolhida por ele, contra 5 possibilidades para a escolha de Arthur e 8 possibilidades para a escolha de Bernardo. e) Caio, pois a soma que escolheu é a maior. Comentários: Arthur escolheu a soma 12. As possibilidades de pares de números que resultem nessa soma são (1, 11), (2, 10), (3, 9), (4, 8) e (5, 7), totalizando 5 possibilidades. Bernardo escolheu a soma 17. As possibilidades de pares de números que resultem nessa soma são (2, 15), (3, 14), (4, 13), (5, 12), (6, 11), (7, 10) e (8, 9), totalizando 7 possibilidades. Caio escolheu a soma 22. As possibilidades de pares de números que resultem nessa soma são (7, 15), (8, 14), (9, 13) e (10, 22), totalizando 4 possibilidades. Portanto, Bernardo tem mais possibilidades de vencer essa partida. Gabarito: C 16. (ENEM / 2010 – 2ª APLICAÇÃO) Para verificar e analisar o grau de eficiência de um teste que poderia ajudar no retrocesso de uma doença numa comunidade, uma equipe de biólogos aplicou-o em um grupo de 500 ratos, para detectar a presença dessa doença. Porém, o teste não é totalmente eficaz podendo existir ratos saudáveis com resultado positivo e ratos doentes com resultado negativo. Sabe-se, ainda, que 100 ratos possuem a doença, 20 ratos são saudáveis com resultado positivo e 40 ratos são doentes com resultado negativo. Um rato foi escolhido ao acaso, e verificou-se que o seu resultado deu negativo. A probabilidade de esse rato ser saudável é: a) 1/5 b) 4/5 c) 19/21 d) 19/25 e) 21/25 Comentários: Dos 500 ratos, 100 são doentes. Logo, 400 são saudáveis. No entanto, desses 400 ratos saudáveis, temos 20 que apresentaram resultado positivo. Restam, então, 380 ratos saudáveis com resultado negativo. Sabemos que, dentro dos 100 ratos doentes, 40 receberam um resultado falsamente negativo. Logo, o espaço amostral que representa o número de ratos com resultado negativo é dado por 380 + 40 = 420 ratos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 82 Desses 420 ratos que receberam resultados negativos, temos 380 que efetivamente estão saudáveis. Portanto, a probabilidade solicitada é de 380 420 = 19 21 . Gabarito: C 17. (ENEM 2010 – 2ª APLICAÇÃO) Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o poder germinativo de duas culturas de cebola, conforme a tabela. BUSSAB, W. O; MORETIN, L. G. Estatística para as ciências agrárias e biológicas (adaptado). Desejando-se fazer umaavaliação do poder germinativo de uma das culturas de cebola, uma amostra foi retirada ao acaso. Sabendo-se que a amostra escolhida germinou, a probabilidade de essa amostra pertencer à Cultura A é de a) 8/27 b) 19/27 c) 381/773 d) 392/773 e) 392/800 Comentários: O espaço amostral é dado pela quantidade de amostras que germinaram: 773. A probabilidade de que essa amostra germinada pertença a cultura A é 392 773 . Gabarito: D 18. (UNESP/2018) Dois dados convencionais e honestos foram lançados ao acaso. Sabendo-se que saiu o número 6 em pelo menos um deles, a probabilidade de que tenha saído o número 1 no outro é igual a 𝒂) 𝟐 𝟗 𝒃) 𝟖 𝟏𝟏 𝒄) 𝟐 𝟏𝟏 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 83 𝒅) 𝟏 𝟔 𝒆) 𝟏 𝟏𝟖 Comentários Trata-se de uma situação de probabilidade condicional. Estamos procurando a probabilidade de termos o número 1, dado que o 6 já ocorreu. Assim, temos. 𝑃(1|6) = 𝑛(1 ∩ 6) 𝑛(6) Perceba que não estamos considerando as 36 possibilidades para o lançamento de dois dados, pois, já tendo ocorrido o 6, temos um espaço amostral reduzido pela probabilidade condicional. Pensemos então no número de lançamentos possíveis que tenham os números 1 e 6. Bem, temos apenas duas possibilidades: (1,6) e (6,1), portanto, 𝑛(1 ∩ 6) = 2. Já o número de lançamentos possíveis em que o 6 figura de algum modo já é maior. (1,6) − (2,6) − (3,6) = (4,6) − (5,6) − (6,6) (6,1) − (6,2) − (6,3) = (6,4) − (6,5) − (6,6) Tomando o cuidado de não contar em duplicidade o elemento (6,6), temos 11 possibilidades em que figura o 6 de algum modo, portanto, 𝑛(6) = 11. Assim, utilizando a definição de probabilidade condicional, temos. 𝑃(1|6) = 𝑛(1 ∩ 6) 𝑛(6) 𝑃(1|6) = 2 11 Gabarito: c) 19. (UNESP/2015 ) Uma loja de departamentos fez uma pesquisa de opinião com 1000 consumidores, para monitorar a qualidade de atendimento de seus serviços. Um dos consumidores que opinaram foi sorteado para receber um prêmio pela participação na pesquisa. A tabela mostra os resultados percentuais registrados na pesquisa, de acordo com as diferentes categorias tabuladas. Se cada consumidor votou uma única vez, a probabilidade de o consumidor sorteado estar entre os que opinaram e ter votado na categoria péssimo é, aproximadamente, ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 84 a) 20%. b) 30%. c) 26%. d) 29%. e) 23%. Comentários Analisando a tabela, temos o percentual de consumidores que opinaram: 25 + 43 + 17 = 85% Dos que opinaram, 17% votou em péssimo para o atendimento, logo a probabilidade pode ser obtida da seguinte forma: 𝑃 = 17% 85% = 1 5 = 0,2 = 20% Gabarito: a) 20. (UNESP/2012) O mercado automobilístico brasileiro possui várias marcas de automóveis disponíveis aos consumidores. Para cinco dessas marcas (A, B, C, D e E), a matriz fornece a probabilidade de um proprietário de um carro de marca da linha i trocar para o carro de marca da coluna j, quando da compra de um carro novo. Os termos da diagonal principal dessa matriz fornecem as probabilidades de um proprietário permanecer com a mesma marca de carro na compra de um novo. A probabilidade de um proprietário de um carro da marca B comprar um novo carro da marca C, após duas compras, é: a) 0,25. b) 0,24. c) 0,20. d) 0,09. e) 0,00. Comentários A probabilidade de um proprietário de um carro da marca B comprar um novo carro da marca C, após duas compras pode ser calculada por: 𝑃(𝐵𝐴 𝑒 𝐴𝐶) + 𝑃(𝐵𝐵 𝑒 𝐵𝐶) + 𝑃(𝐵𝐶 𝑒 𝐶𝐶) + 𝑃(𝐵𝐷 𝑒 𝐷𝐶) + 𝑃(𝐵𝐸 𝑒 𝐸𝐶) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 85 𝑎21 ⋅ 𝑎13 + 𝑎22 ⋅ 𝑎23 + 𝑎23 ⋅ 𝑎33 + 𝑎24 ⋅ 𝑎43+𝑎25 ⋅ 𝑎53 0,3 ⋅ 0,2 + 0,3 ⋅ 0,0 + 0,0 ⋅ 0,4 + 0,1 ⋅ 0,2 + 0,1 ⋅ 0,1 0,09 Gabarito: d) 21. (UNESP/2009) Numa pesquisa feita com 200 homens, observou-se que 80 eram casados, 20 separados, 10 eram viúvos e 90 eram solteiros. Escolhido um homem ao acaso, a probabilidade de ele não ser solteiro é: a) 0,65 b) 0,6 c) 0,55 d) 0,5 e) 0,35 Comentários: Espaço amostral: 200 homens Desse total, 90 são solteiros; portanto, 110 não pertencem a esse grupo. 𝑷 = 𝟏𝟏𝟎 𝟐𝟎𝟎 = 𝟏𝟏 𝟐𝟎 = 𝟎, 𝟓𝟓 Gabarito: c) 22. (UNESP/2006) Numa pequena cidade, realizou-se uma pesquisa com certo número de indivíduos do sexo masculino, na qual procurou-se obter uma correlação entre a estatura de pais e filhos. Classificaram-se as estaturas em 3 grupos: alta (A), média (M) e baixa (B). Os dados obtidos na pesquisa foram sintetizados, em termos em probabilidades, na matriz: O elemento da primeira linha e segunda coluna da matriz, que é 𝟏 𝟒 , significa que a probabilidade de um filho de pai alto ter estatura média é 𝟏 𝟒 . Os demais elementos interpretam-se similarmente. Admitindo-se que essas probabilidades continuem válidas por algumas gerações, a probabilidade de um neto de um homem com estatura média ter estatura alta é: a) 𝟏𝟑 𝟑𝟐 b) 𝟗 𝟔𝟒 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 86 c) 𝟑 𝟒 d) 𝟐𝟓 𝟔𝟒 e) 𝟏𝟑 𝟏𝟔 Comentários: Sabemos que o avô é médio e o neto é alto. Não sabemos a estatura do filho. Logo, temos três possibilidades: - Filho alto e neto alto: 𝟑 𝟖 . 𝟓 𝟖 = 𝟏𝟓 𝟔𝟒 - Filho médio e neto alto: 𝟑 𝟖 . 𝟑 𝟖 = 𝟗 𝟔𝟒 - Filho baixo e neto alto: 𝟏 𝟒 . 𝟏 𝟖 = 𝟏 𝟑𝟐 A soma das probabilidades é 𝟏𝟓 𝟔𝟒 + 𝟗 𝟔𝟒 + 𝟏 𝟑𝟐 = 𝟏𝟓 + 𝟗 + 𝟐 𝟔𝟒 = 𝟐𝟔 𝟔𝟒 = 𝟏𝟑 𝟑𝟐 Gabarito: a) 23. (UNESP/2003) Para uma partida de futebol, a probabilidade de o jogador R não ser escalado é 0,2 e a probabilidade de o jogador S ser escalado é 0,7. Sabendo que a escalação de um deles é independente da escalação do outro, a probabilidade de os dois jogadores serem escalados é: a) 0,06. b) 0,14. c) 0,24. d) 0,56. e) 0,72. Comentários: A probabilidade de S e R serem escalado é dada pelo produto entre: 𝑃(𝑅) = 0,8 𝑃(𝑆) = 0,7 Dessa forma: 0,8 ∙ 0,7 = 0,56 Gabarito: d) 24. (Fuvest/2018) Em uma urna, há bolas amarelas, brancas e vermelhas. Sabe-se que: I. A probabilidade de retirar uma bola vermelha dessa urna é o dobro da probabilidade de retirar uma bola amarela. II. Se forem retiradas 𝟒 bolas amarelas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola vermelha passa a ser 𝟏 𝟐 . III. Se forem retiradas 𝟏𝟐 bolas vermelhas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola branca passa a ser 𝟏 𝟐 . ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 87 A quantidade de bolas brancas na urna é a) 𝟖. b) 𝟏𝟎. c) 𝟏𝟐. d) 𝟏𝟒. e) 𝟏𝟔. Comentários Antes de iniciar o exercício em si, vamos criar uma codificação para facilitar nossas anotações. Tomemos 𝑎 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑙𝑎𝑠 𝑎𝑚𝑎𝑟𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑏 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑙𝑎𝑠 𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑎𝑠 𝑣 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑙𝑎𝑠 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠 𝑃𝑎 = 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑟𝑎𝑟 𝑢𝑚𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑎𝑚𝑎𝑟𝑒𝑙𝑎 𝑃𝑏 = 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑟𝑎𝑟 𝑢𝑚𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑎 𝑃𝑣 = 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑟𝑎𝑟 𝑢𝑚𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑎 Onde, por definição, podemos dizer que as probabilidades 𝑃𝑎, 𝑃𝑏 e 𝑃𝑣 são dadas por: 𝑃𝑎 = 𝑎 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 𝑃𝑏 = 𝑏 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 𝑃𝑣 = 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 De acordo? Com essa nomenclatura, vamos traduzir as informações do enunciado. I. A probabilidade de retirar uma bola vermelha dessa urna é o dobro da probabilidade de retirar uma bola amarela. 𝑃𝑣 = 2 ∙ 𝑃𝑎 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 Multiplicando ambos os termos da equação por (𝑎 + 𝑏 + 𝑣). (𝑎 + 𝑏 + 𝑣) ∙ 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣) (𝑎 + 𝑏 + 𝑣) ∙ 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 𝑎 + 𝑏 + 𝑣∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣) 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 Subtraindo 𝑣 de ambos os membros da equação, temos. 𝑣 − 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 𝑣 − 𝑣 = 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 0 = 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 Reescrevendo de modo equivalente. 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 Guardemos essa informação e sigamos. II. Se forem retiradas 4 bolas amarelas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola vermelha passa a ser 1 2 . ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 88 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 = 1 2 Multiplicando ambos os membros da equação por 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4). 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4) ∙ 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 = 1 2 ∙ 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4) 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4) ∙ 𝑣 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 = 1 2 ∙ 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4) 2 ∙ 𝑣 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 Subtraindo 2 ∙ 𝑣 e somando 4 a ambos os membros da equação. 2 ∙ 𝑣 − 2 ∙ 𝑣 + 4 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 − 2 ∙ 𝑣 + 4 2 ∙ 𝑣 − 2 ∙ 𝑣 + 4 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 4 − 2 ∙ 𝑣 + 4 4 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 2 ∙ 𝑣 4 = 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 Reescrevendo de modo equivalente. 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 Novamente, guardemos a informação e sigamos. III. Se forem retiradas 12 bolas vermelhas dessa urna, a probabilidade de retirar uma bola branca passa a ser 1 2 . 𝑏 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 = 1 2 Perceba que, na equação, retiramos 12 bolas do total. Desde que não sejam brancas, podemos retirar essas 12 bolas de qualquer outra cor sem alterar a informação de que a probabilidade da bola branca passa a ser 1 2 . Multiplicando ambos os membros da equação por 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12). 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12) ∙ 𝑏 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 = 1 2 ∙ 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12) 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12) ∙ 𝑏 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 = 1 2 ∙ 2 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12) 2 ∙ 𝑏 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 Subtraindo 2 ∙ 𝑏 e somando 12 a ambos os membros da equação. 2 ∙ 𝑏 − 2 ∙ 𝑏 + 12 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 − 2 ∙ 𝑏 + 12 2 ∙ 𝑏 − 2 ∙ 𝑏 + 12 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 12 − 2 ∙ 𝑏 + 12 12 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑣 − 2 ∙ 𝑏 12 = 𝑎 − 𝑏 + 𝑣 Reescrevendo de modo equivalente. 𝑎 − 𝑏 + 𝑣 = 12 Muito bem, seguimos todas as indicações e chegamos a três equações distintas. Vejamos o que estamos procurando antes de trabalharmos com as equações. O enunciado nos pede “A quantidade de bolas brancas na urna é...” Assim, estamos, nesta questão, procurando o valor da incógnita 𝑏. Perceba que as equações a que chegamos nos permitem montar um sistema de equações. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 89 { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 − 𝑏 + 𝑣 = 12 Perceba que as linhas 2 e 3 apresentam duas de nossas incógnitas, 𝑏 e 𝑣, com sinais opostos. Vamos somá-las para já descobrir o valor da incógnita 𝑎. { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 − 𝑏 + 𝑣 = 12 0 0 0 0 + 0 0 ∙ (1) 0 0 → { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 2𝑎 + 0b + 0v = 12 + 4 → { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 2𝑎 = 16 → { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 = 8 Substituindo 𝑎 = 8 na primeira equação. { 2 ∙ 𝑎 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 = 8 → { 2 ∙ 8 − 𝑣 = 0 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 = 8 → { 16 = 𝑣 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 = 8 Substituindo 𝑎 = 8 e 16 = 𝑣 na segunda equação, temos. { 16 = 𝑣 𝑎 + 𝑏 − 𝑣 = 4 𝑎 = 8 → { 16 = 𝑣 8 + 𝑏 − 16 = 4 𝑎 = 8 → { 16 = 𝑣 𝑏 = 4 + 16 − 8 𝑎 = 8 → { 16 = 𝑣 𝑏 = 12 𝑎 = 8 E, assim, concluímos ser 12 o número de bolas brancas na urna, inicialmente. Gabarito: c) 25. (Fuvest/2015) De um baralho de 𝟐𝟖 cartas, sete de cada naipe, Luís recebe cinco cartas: duas de ouros, uma de espadas, uma de copas e uma de paus. Ele mantém consigo as duas cartas de ouros e troca as demais por três cartas escolhidas ao acaso dentre as 𝟐𝟑 cartas que tinham ficado no baralho. A probabilidade de, ao final, Luís conseguir cinco cartas de ouros é: 𝒂) 𝟏 𝟏𝟑𝟎 𝒃) 𝟏 𝟒𝟐𝟎 𝒄) 𝟏𝟎 𝟏. 𝟕𝟕𝟏 𝒅) 𝟐𝟓 𝟕. 𝟏𝟏𝟕 𝒆) 𝟓𝟐 𝟖. 𝟏𝟏𝟕 Comentários De acordo com o texto, Luís tem cinco cartas na mão com os naipes ♢♢♠♡♣. O baralho original contém, ainda segundo o enunciado: ♢ → 7 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♠ → 7 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♡ → 7 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♣ → 7 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠} ⇒ 4 ∙ 7 = 28 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 Como Luís retirou 5 cartas com os naipes ♢♢♠♡♣, ainda restam, no baralho: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 90 ♢ → 5 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♠ → 6 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♡ → 6 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 ♣ → 6 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠} ⇒ 5 + 6 + 6 + 6 = 23 𝑐𝑎𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Pelas regras, Luís descartará as três cartas de naipes ♠♡♣ na esperança de, ao pegar outras três cartas dentre as 23 restantes, receber três naipes ♢. Chamemos 𝑃1 a probabilidade de Luís receber uma carta de naipe ♢ na primeira retirada, 𝑃2 na segunda e 𝑃3 na terceira. Como estamos lidando com uma situação sem reposição, podemos dizer, com base na definição de probabilidade, que 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑃1 = 5 23 , pois há 5 cartas de naipe ♢ dentre as 23 remanescentes. Quando Luís pega uma carta de naipe ♢, passamos a ter 22 cartas remanescentes e, dentre essas, somente 4 de naipe ♢, pois ele acabou de pegar uma das 5 que havia no baralho. Assim, podemos dizer que 𝑃2 = 4 22 Com raciocínio semelhante, temos, agora, 21 cartas no baralho e, dentre essas, 3 de naipe ♢, portanto 𝑃3 = 3 21 . Assim, pelo princípio multiplicativo, podemos dizer que a probabilidade 𝑃123 de Luís pegar as três cartas de naipe ♢ é dada pelo produto 𝑃123 = 𝑃1 ∙ 𝑃2 ∙ 𝑃3 𝑃123 = 5 23 ∙ 4 22 ∙ 3 21 Fatorando os números. 𝑃123 = 5 23 ∙ 2 ∙ 2 2 ∙ 11 ∙ 3 3 ∙ 7 𝑃123 = 5 23 ∙ 2 ∙ 2 2 ∙ 11 ∙ 3 3 ∙ 7 𝑃123 = 5 ∙ 2 23 ∙ 11 ∙ 7 𝑃123 = 10 1771 Gabarito: c) 26. (Fuvest/2012) Considere todos os pares ordenados de números naturais (𝒂, 𝒃), em que 𝟏𝟏 ≤ 𝒂 ≤ 𝟐𝟐 e 𝟒𝟑 ≤ 𝒃 ≤ 𝟓𝟏. Cada um desses pares ordenados está escrito em um cartão diferente. Sorteando-se um desses cartões ao acaso, qual é a probabilidade de que se obtenha um par ordenado (𝒂, 𝒃) de tal forma que a fração 𝒂 𝒃 seja irredutível e com denominador par? ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 91 a) 𝟕 𝟐𝟕 b) 𝟏𝟑 𝟓𝟒 c) 𝟔 𝟐𝟕 d) 𝟏𝟏 𝟓𝟒 e) 𝟓 𝟐𝟕 Comentários O valor de 𝑎 está no intervalo 11 ≤ 𝑎 ≤ 22, totalizando 12 possibilidades. O valor de 𝑏 está no intervalo 43 ≤ 𝑏 ≤ 51, totalizando 9 possibilidades. O espaço amostral do sorteio de 𝑎 e 𝑏 é dado por 12 . 9 = 108. Como 𝑏 deve ser par, as possibilidades são 44, 46, 48 ou 50. Caso seja 44, para que 𝑎 𝑏 seja uma fração irredutível, 𝑎 deve ser 13, 15, 17, 19 ou 21, totalizando 5 possibilidades. Caso seja 46, para que 𝑎 𝑏 seja uma fração irredutível, 𝑎 deve ser 11, 13, 15, 17, 19 ou 21, totalizando 6 possibilidades. Caso seja 48, para que 𝑎 𝑏 seja uma fração irredutível, 𝑎 deve ser 11, 13, 17 ou 19, totalizando 4 possibilidades. Caso seja 50, para que 𝑎 𝑏 seja uma fração irredutível, 𝑎 deve ser 11, 13, 17, 19 ou 21, totalizando 5 possibilidades. Logo, existem 5 + 6 + 4 + 5 = 20 possibilidades de que a fração 𝑎 𝑏 seja irredutível com denominador par. 𝑃 = 20 108 = 5 27 Gabarito: e) 27. (Fuvest/2012) Francisco deve elaborar uma pesquisa sobre dois artrópodes distintos. Eles serão selecionados, ao acaso, da seguinte relação: aranha, besouro, barata, lagosta, camarão, formiga, ácaro, caranguejo, abelha, carrapato, escorpião e gafanhoto. Qual é a probabilidade de que ambos os artrópodes escolhidos para a pesquisa de Francisco não sejam insetos? a) 𝟒𝟗 𝟏𝟒𝟒 b) 𝟏𝟒 𝟑𝟑 c) 𝟕 𝟐𝟐 d) 𝟓 𝟐𝟐 e) 𝟏𝟓 𝟏𝟒𝟒 Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARESAULA 12 – PROBABILIDADE. 92 Temos 12 artrópodes no espaço amostral. Desses, 7 não são insetos (aranha, lagosta, camarão, ácaro, caranguejo, carrapato e escorpião). Logo, a chance de que apenas elementos dentre esses 7 sejam escolhidos é: 𝑃 = 7 12 . 6 11 = 42 132 = 7 22 Gabarito: c) 28. (Fuvest/2012) Dois dados cúbicos, não viciados, com faces numeradas de 𝟏 a 𝟔, serão lançados simultaneamente. A probabilidade de que sejam sorteados dois números consecutivos, cuja soma seja um número primo, é de: 𝒂) 𝟐 𝟗 𝒃) 𝟏 𝟑 𝒄) 𝟒 𝟗 𝒅) 𝟓 𝟗 𝒆) 𝟐 𝟑 Comentários Se vamos lançar um dado de seis faces duas vezes, nosso espaço amostral 𝛺 tem número de elementos 𝑛(𝛺) dado por: 𝑛(𝛺) = 6 ∙ 6 𝑛(𝛺) = 36 Vejamos quantos desses resultados são números consecutivos. (1,2) 0 (2,3) 0 (3,4) 0 (4,5) 0 (5,6) 1 + 2 0 2 + 3 0 3 + 4 0 4 + 5 0 5 + 6 3 0 5 0 7 0 9 0 11 0 0 0 0 (2,1) (3,2) (4,3) (5,4) (6,5) 2 + 1 3 + 2 4 + 3 5 + 4 6 + 5 3 5 7 9 11 Mas professor, você contou o mesmo par de números duas vezes! Pois é, não contei. Quando falamos que tínhamos 36 possibilidades diferentes por meio do Princípio Fundamental da Contagem, consideramos o par (𝑎, 𝑏) diferente do par (𝑏, 𝑎). Assim, precisamos considerar ambos. Dessa forma, temos que 8 pares formados por números consecutivos, cuja soma seja um número primo. Assim, via definição de probabilidade, temos. 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑃 = 8 36 𝑃 = 8 2 36 9 𝑃 = 2 9 Gabarito: a) 29. (Fuvest/2006) Um recenseamento revelou as seguintes características sobre a idade e a escolaridade da população de uma cidade. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 93 Se for sorteada, ao acaso, uma pessoa da cidade, a probabilidade de esta pessoa ter curso superior (completo ou incompleto) é a) 6,12% b) 7,27% c) 8,45% d) 9,57% e) 10,23% Comentários Escolaridade Jovens Mulheres Homens Fundamental incompleto 30% 15% 18% Fundamental completo 20% 30% 28% Médio incompleto 26% 20% 16% ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 94 Médio completo 18% 28% 28% Superior incompleto 4% 4% 5% Superior completo 2% 3% 5% Somando essas linhas, temos a porcentagem de cada faixa (jovens, mulheres, homens) que se encaixam ou em uma ou em outra situação. Superior incompleto 4% 4% 5% Superior completo 2% 3% 5% Total 4% + 2% = 6% 4%+ 3% = 7% 5% + 5% = 10% Atenção agora, essa porcentagem é referente à faixa a que se refere. Os 6% fazem referência aos jovens; os 7%, às mulheres e os 10%, aos homens. E quantos são estes? Que faixas são essas? Simples, as faixas estão no gráfico de pizza fornecido no início da questão. Seria o mesmo que fazermos um diagrama de árvore, veja. Onde 𝐽 simboliza os jovens; 𝑀, as mulheres; 𝐻, os homens e 𝐸𝑆 o ensino superior. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 95 A árvore poderia ser feita para todo o problema. No entanto, para não causar confusão, fizemos somente os ramos de interesse. Você pode perceber isso ao somar as porcentagens resultantes e ver que não resultam em 100%. Pelo teorema da multiplicação, podemos dizer que os jovens com ensino superior representam: 𝐽 = 48% ∙ 6% 𝐽 = 48 100 ∙ 6 100 𝐽 = 288 10000 𝐽 = 2,88 % Do mesmo modo, temos que 𝑀 = 27% ∙ 7% 𝑀 = 27 100 ∙ 7 100 𝑀 = 189 10000 𝑀 = 1,89 % E isso se aplica a 𝐻 = 25% ∙ 10% 𝐻 = 25 100 ∙ 10 100 𝐻 = 250 10000 𝐻 = 2,5 % Levando para o diagrama. Agora, pelo teorema da probabilidade total, podemos somar essas porcentagens e obter a probabilidade 𝑃 solicitada. Onde 𝐽 simboliza os jovens; 𝑀, as mulheres; 𝐻, os homens e 𝐸𝑆 o ensino superior 𝑃 = 𝐽 + 𝑀 + 𝐻 𝑃 = 2,88 % + 1,89 % + 2,5 % 𝑃 = 7,27 % Gabarito: b) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 96 30. (Fuvest/2000) Um arquivo de escritório possui 4 gavetas, chamadas a, b, c, d. Em cada gaveta cabem no máximo 5 pastas. Uma secretária guardou, ao acaso, 18 pastas nesse arquivo. Qual é a probabilidade de haver exatamente 4 pastas na gaveta a? a) 3/10 b) 1/10 c) 3/20 d) 1/20 e) 1/30 Comentários Calculando as possibilidades favoráveis, podemos ter 3 situações. A gaveta A sempre com 4 pastas e as demais podendo ficar com 5 ou 4, totalizando 18. Veja: 𝟒 + 5 + 5 + 4 = 18 𝟒 + 5 + 4 + 5 = 18 𝟒 + 5 + 5 + 4 = 18 Calculando o total de possibilidades, percebemos que ou uma gaveta fica com 3 pastas, ou duas ficam com 4 pastas, totalizando as 18 pastas. Veja: 𝟓 + 5 + 5 + 3 = 18 𝟓 + 5 + 4 + 4 = 18 Podemos permutar as gavetas, de forma a embaralhar as quantidades de pastas. Podemos encontrar todas essas formas, através de permutação com repetição, da seguinte forma: 𝑃4 3 = 4! 3! = 4 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑠 𝑃4 2,2 = 4! 2! 2! = 4.3 2 = 6 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑠 No total, teremos 10 formas de organização das 18 pastas, dentre as 4 gavetas. Assim, a probabilidade será dada por: 𝑃 = 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠 𝑃 = 3 10 Gabarito: A 31. (UNICAMP/2018) Lançando-se determinada moeda tendenciosa, a probabilidade de sair cara é o dobro da probabilidade de sair coroa. Em dois lançamentos dessa moeda, a probabilidade de sair o mesmo resultado é igual a 𝒂) 𝟏 𝟐 𝒃) 𝟓 𝟗 𝒄) 𝟐 𝟑 𝒅) 𝟑 𝟓 Comentários Considerando a probabilidade de sair cara, 𝑃(𝐾), e a probabilidade de sair coroa, 𝑃(𝐶), temos: { 𝑃(𝐾) + 𝑃(𝐶) = 1 → 𝑎 𝑠𝑜𝑚𝑎 𝑑𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑣𝑒 𝑠𝑒𝑟 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 1, 𝑜𝑢 100% 𝑃(𝐾) = 2 ∙ 𝑃(𝐶) → 𝑑𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑛𝑢𝑛𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜 Substituindo a segunda equação na primeira, temos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 97 𝑃(𝐾) + 𝑃(𝐶) = 1 2 ∙ 𝑃(𝐶) + 𝑃(𝐶) = 1 3 ∙ 𝑃(𝐶) = 1 Dividindo ambas as equações por 3. 3 ∙ 𝑃(𝐶) 3 = 1 3 3 ∙ 𝑃(𝐶) 3 = 1 3 𝑃(𝐶) = 1 3 Substituindo o valor de 𝑃(𝐶) na segunda equação do sistema, temos. 𝑃(𝐾) = 2 ∙ 𝑃(𝐶) 𝑃(𝐾) = 2 ∙ 1 3 𝑃(𝐾) = 2 3 Agora, de posse das probabilidades individuais, podemos calcular a probabilidade solicitada no exercício. Ao lançar a moeda duas vezes, a probabilidade de ter o mesmo resultado nos dois lançamentos pode ser dividida em duas etapas: a probabilidade 𝑃1 de ambos os lançamentos apresentarem cara e a probabilidade 𝑃2 de ambos os lançamentos apresentarem coroa. Assim, temos, pelo teorema da multiplicação: 𝑃1 = 1 3 ∙ 1 3 𝑃1 = 1 9 𝑃2 = 2 3 ∙ 2 3 𝑃1 = 4 9 Aplicando o teorema da probabilidade total, podemos dizer que a probabilidade 𝑃 de que os dois lançamentos apresentem resultados iguais é de: 𝑃 = 𝑃1 + 𝑃2 𝑃 = 1 9 + 4 9 𝑃 = 5 9 Gabarito: b) 32. (UNICAMP 2020) Um atleta participa de um torneio composto por três provas. Em cada prova, a probabilidade de ele ganhar é de 2/3, independentemente do resultado das outras provas. Para vencer o torneio, é preciso ganhar pelo menos duas provas. A probabilidade de o atleta vencer o torneio é igual a a) 2/3. b) 4/9. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 98 c) 20/27. d) 16/81. Comentários: Considerando 𝑉 a situação em que o atleta vence e 𝑃 a situação em que o atleta perde uma prova, temos que, para vender o torneio, deverá ocorrer uma das seguintes situações: 𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉𝑃 𝑉𝑃𝑉 𝑃𝑉𝑉 Como as situações agrupadas são alternativas, ou seja, deve ocorrer uma OU outra, a probabilidade é dada pela soma: 2 3 ⋅ 2 3 ⋅ 2 3 + 2 3 ⋅ 2 3 ⋅ 1 3 + 2 3 ⋅ 1 3 ⋅ 2 3 + 1 3 ⋅ 2 3 ⋅ 2 3 8 27 + 3 ⋅ 4 27 20 27 Gabarito: c) 33. (UNICAMP 2021) Número natural é escolhido ao acaso entre os números de1 a 100, e depois dividido por 3. A probabilidade de que o resto da divisão seja igual a 1 é de a) 31/100 b) 33/100 c) 17/50 d) 19/50 Comentários: De 1 a 100, temos 100 números. Os números que divididos por 3, possuem resto igual a 1 formam uma PA de razão 3: (1 4 7 . . . 100) Calculando o número de termos, através do termo geral da P.A. temos: 100 = 1 + (𝑛 − 1) ⋅ 3 102 = 3𝑁 𝑁 = 34 Dessa forma, a probabilidade será dada por: 𝑃 = 34 100 𝑃 = 17 100 Gabarito c) 34. (UEA/2015 - Questão 09) Dos 50 alunos de uma classe, 30 utilizaram o metrô para ir à escola, 25 utilizaram o ônibus, 12 utilizaram ambos e alguns não utilizaram nem metrô nem ônibus. Tomando-se um desses alunos ao acaso, a probabilidade de que ele tenha utilizado somente o metrô para ir à escola é de ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 99 (A) 6/25 (B) 2/5 (C) 3/5 (D) 9/25 (E) 1/2 Comentários De acordo com o enunciado, temos: 𝑀𝑒𝑡ô 𝑒 ô𝑛𝑖𝑏𝑢𝑠: 𝑛{𝐴 ∩ 𝐵} = 12 𝑀𝑒𝑡𝑟ô: 𝑛(𝐴) = 30 Ô𝑛𝑖𝑏𝑢𝑠: 𝑛(𝐵) = 25 O número de alunos que utiliza somente metrô pode ser dado pela diferença entre os que pegam ônibus e aqueles que pegam ambos: 𝑥 = 30 − 12 = 18 Assim, tomando-se um desses alunos ao acaso, a probabilidade de que ele tenha utilizado somente o metrô para ir à escola é de 𝑃(𝐴) = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝑆) 𝑃 = 18 50 𝑃 = 9 25 Gabarito: d) 35. (UEA/2012) Uma lanchonete de Manaus oferece aos clientes um “combinado”, composto de um sanduíche e um suco. Pode-se escolher, de forma independente, entre dois tipos de sanduíche e três tipos de suco. A experiência mostra que 30% dos clientes comem o x-caboquinho simples (fatias de queijo coalho e lascas de tucumã no pão francês) e os restantes a sua versão mais refinada, que leva também fatias de banana frita. Por outro lado, 20% deles pedem suco de cupuaçu, 30% suco de maracujá e os restantes suco de manga. Nessas condições, a probabilidade de que um cliente peça x- caboquinho simples e suco de manga é (A) 35%. (B) 15%. (C) 65%. (D) 80%. (E) 40%. Comentários Quantidade de clientes que pedem x-caboquinho: 30% Quantidade de clientes que pedem suco de manga: 100% − 30% − 20% = 50% Probabilidade de intersecção dos dois eventos: 30 100 . 50 100 = 1500 10000 = 0,15 = 15% ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 100 Gabarito: B) 36. (UEA/2012) Para incentivar a exploração racional da pesca, uma cooperativa instituiu uma premiação, baseada no tamanho mínimo de captura estabelecido para cada espécie e no acúmulo de pontos. Se o tamanho da unidade pescada for igual ou superior ao mínimo, o pescador recebe 3 pontos positivos; se for menor que o mínimo, recebe 5 pontos negativos. Santiago teve 30 peixes avaliados e acumulou 50 pontos positivos, enquanto Juvenal, seu colega, alcançou 50 pontos positivos com apenas 22 peixes avaliados. Selecionando aleatoriamente um dos peixes avaliados de Santiago e um dos peixes avaliados de Juvenal, a probabilidade de que ambos tenham tamanho igual ou superior ao mínimo permitido é de (A) 5/6. (B) 5/11. (C) 25/33. (D) 10/11. (E) 1/10. Comentários Identificando por 𝑝 o número de peixes positivos e 𝑛 o número de peixes que geram pontos negativos. Santiago pescou 30 peixes e acumulou 50 pontos positivos. Portanto: { 𝑝 + 𝑛 = 30 . 5 3𝑝 − 5𝑛 = 50 { 5𝑝 + 5𝑛 = 150 3𝑝 − 5𝑛 = 50 8𝑝 = 200 𝑝 = 25 𝑝 + 𝑛 = 30 25 + 𝑛 = 30 𝑛 = 5 Portanto, Santiago pescou 25 peixes positivos e 5 peixes negativos. Juvenal pescou 22 peixes e acumulou 50 pontos positivos. Portanto: { 𝑝 + 𝑛 = 22 .5 3𝑝 − 5𝑛 = 50 { 5𝑝 + 5𝑛 = 110 3𝑝 − 5𝑛 = 50 8𝑝 = 160 𝑝 = 20 𝑝 + 𝑛 = 22 20 + 𝑛 = 22 𝑛 = 2 Portanto, Juvenal pescou 20 peixes positivos e 2 peixes negativos. Se retirarmos um peixe de cada um dos indivíduos, a probabilidade de que ambos sejam “positivos” é: 𝑃 = 25 30 . 20 22 = 5 6 . 10 11 = 50 66 = 25 33 Gabarito: C) ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 101 37. (UEA/2003 - Questão 19) Quatro mulheres marcaram um encontro na porta do Mercado Central. Há 4 portas no Mercado Central e elas esqueceram de especificar em qual das portas se encontrariam. Qual é a probabilidade de as quatro se dirigirem a uma mesma porta? (A) 1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32 (E) 1/64 Comentários O espaço amostral dessa distribuição é dado por 4.4.4.4 = 256 possibilidades. Como deve ser escolhida uma dentre 4 portas, temos 4 possibilidades de que as 4 se encontrem na mesma porta. 𝑃 = 4 256 = 1 64 Gabarito: E) 38. (UERJ/2018.2 – Questão 34) Um jogo consiste em lançar cinco vezes um dado cúbico, cujas faces são numeradas de 1 a 6, cada uma com a mesma probabilidade de ocorrer. Um jogador é considerado vencedor se obtiver pelo menos três resultados pares. A probabilidade de um jogador vencer é: a) 𝟑 𝟓 b) 𝟐 𝟑 c) 𝟏 𝟓 d) 𝟏 𝟐 Comentários: Desses 5 lançamentos, pelo menos três devem resultar em números pares. Logo, as seguintes possibilidades são permitidas: 3 pares e 2 ímpares – 4 pares e 1 ímpar – 5 pares A outras possibilidades, que não levam o jogador a perder são: 3 ímpares e 2 pares – 4 ímpares e 1 par – 5 ímpares Repare que, por existirem o mesmo número de elementos pares e ímpares no dado, as possibilidades opostas têm igual probabilidade de ocorrer. Por exemplo: A probabilidade de saírem 3 pares e 2 ímpares é igual à 3 ímpares e 2 pares A probabilidade de saírem 4 pares e 1 ímpar é igual à 4 ímpares e 1 par A probabilidade de saírem 5 pares é igual à 5 ímpares Portanto, o jogador tem 50% de chances de sair vencedor. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 102 Gabarito: D 39. (UERJ/2018 – Questão 36) Cinco cartas de um baralho estão sobre uma mesa; duas delas são Reis, como indicam as imagens. Após serem virada para baixo e embaralhadas, uma pessoa retira uma dessas cartas ao acaso e, em seguida, retira outra. A probabilidade de sair Rei apenas na segunda retirada equivale a: a) 𝟏 𝟐 b) 𝟏 𝟑 c) 𝟐 𝟓 d) 𝟑 𝟏𝟎 Comentários: Na primeira retirada, não pode sair Rei. Portanto, a probabilidade é de 𝑷 = 𝟑 𝟓 . Na segunda retirada, deve sair Rei. Além disso, o espaço amostral foi reduzido, dado que uma carta já foi retirada anteriormente e não foi reposta. Portanto, a probabilidade é de 𝑷 = 𝟐 𝟒 . 𝑷 = 𝟑 𝟓 . 𝟐 𝟒 = 𝟔 𝟐𝟎 = 𝟑 𝟏𝟎 Gabarito: D 40. (UERJ/2016.2 – Questão 29) Uma urna contém uma bola branca, quatro bolas pretas e 𝒙 bolas vermelhas, sendo 𝒙 > 𝟐. Uma bola é retirada ao acaso dessa urna, é observada e recolocada na urna. Em seguida, retira-se novamente, ao acaso, uma bola dessa urna. Se 𝟏 𝟐 é a probabilidade de que as duas bolas retiradas sejam da mesma cor, o valor de 𝒙 é: a) 9 b) 8 c) 7 d) 6 Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 103 O número de bolas na urna é dado por 𝟏 + 𝟒 + 𝒙 = 𝟓 + 𝒙. O espaço amostral das duas retiradas é (𝟓 + 𝒙)(𝟓 + 𝒙) = 𝒙𝟐 + 𝟏𝟎𝒙 + 𝟐𝟓. Existe apenas 1 possibilidade de que as duas retiradas sejam de bolas brancas, visto que só há uma dessa cor na urna. Existem 𝟒 . 𝟒 = 𝟏𝟔 possibilidades de que as duas retiradas sejam de bolas pretas. Existem 𝒙 . 𝒙 = 𝒙𝟐 possibilidades de que as duas retiradas sejam de bolas vermelhas. No total, são 𝒙𝟐 + 𝟏𝟔 + 𝟏 = 𝒙𝟐 + 𝟏𝟕 o número de possibilidades de que as duas retiradas resultem em bolas de mesma cor. 𝑷 = 𝒙𝟐 + 𝟏𝟕 𝒙𝟐 + 𝟏𝟎𝒙 + 𝟐𝟓 = 𝟏 𝟐 𝟐𝒙𝟐 + 𝟑𝟒 = 𝒙𝟐 + 𝟏𝟎𝒙 + 𝟐𝟓 𝒙𝟐 − 𝟏𝟎𝒙 + 𝟗 = 𝟎 ∆= (−𝟏𝟎)𝟐 − 𝟒. 𝟏. 𝟗 = 𝟏𝟎𝟎 − 𝟑𝟔 = 𝟔𝟒 𝒙 = 𝟏𝟎 ± 𝟖 𝟐 𝒙′ = 𝟏𝟖 𝟐 = 𝟗 𝒙" = 𝟐 𝟐 = 𝟏 (descartado, pois 𝒙 > 𝟐) Gabarito: A 41. (UERJ/2016) Considere o conjunto de números naturais abaixo e os procedimentos subsequentes: 1 – Cada número primo de A foi multiplicado por3. Sabe-se que um número natural P é primo se 𝑷 > 𝟏 e tem apenas dois divisores naturais distintos. 2 – A cada um dos demais elementos de A, foi somado o número 1. 3 – Cada um dos números distintos obtidos foi escrito em apenas um pequeno cartão. 4 – Dentre todos os cartões, foram sorteados exatamente dois cartões com números distintos ao acaso. A probabilidade de em pelo menos um cartão sorteado estar escrito um número par é: a) 𝟓 𝟏𝟐 b) 𝟕 𝟏𝟐 c) 𝟏𝟑 𝟐𝟒 d) 𝟏𝟕 𝟐𝟒 Comentários: Os números primos desse conjunto são 2, 3, 5 e 7. Multiplicando cada um desses números por 3, obtemos o conjunto {𝟔, 𝟗, 𝟏𝟓, 𝟐𝟏}. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 104 Os demais elementos são 0, 1, 4, 6, 8 e 9. Somando uma unidade a cada um deles, obtemos o conjunto {𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟕, 𝟗, 𝟏𝟎}. Reunindo os elementos dos dois conjuntos, temos o conjunto {𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟔, 𝟕, 𝟗, 𝟏𝟎, 𝟏𝟓, 𝟐𝟏}. Dois desses nove números serão sorteados, independentemente da ordem. O espaço amostral é dado por 𝑪𝟗,𝟐 = 𝟗! 𝟐!𝟕! = 𝟗.𝟖.𝟕! 𝟐.𝟕! = 𝟗.𝟖 𝟐 = 𝟕𝟐 𝟐 = 𝟑𝟔. O objetivo é obter pelo menos um número par, ou seja, a única possibilidade que não é contemplada é a de saírem dois números ímpares. Como são 6 números ímpares no conjunto, o número de vezes em que essa possibilidade pode acontecer é 𝑪𝟔,𝟐 = 𝟔! 𝟐!𝟒! = 𝟔.𝟓.𝟒! 𝟐.𝟒! = 𝟑𝟎 𝟐 = 𝟏𝟓. Logo, das 36 possibilidades, apenas 𝟑𝟔 − 𝟏𝟓 = 𝟐𝟏 são viáveis. 𝑷 = 𝟐𝟏 𝟑𝟔 = 𝟕 𝟏𝟐 Gabarito: B 42. (UFPR 2020) Um grupo de pessoas foi classificado quanto ao peso e pressão arterial, conforme mostrado no quadro a seguir. Com base nesses dados, considere as seguintes afirmativas: A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão alta é de 0,20. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem excesso de peso, a probabilidade de ela ter também pressão alta é de 0,40. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem pressão alta, a probabilidade de ela ter também peso normal é de 0,08. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão normal e peso deficiente é de 0,20. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. Comentários: Pela tabela apresentada, vemos que a probabilidade total de uma pessoa ter pressão alta é 0,20. Portanto, a afirmativa 1 é verdadeira. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 105 A probabilidade de alguém ter excesso de peso é 0,25. Desses, tem 0,10 que também possuem pressão alta. Logo, 𝑷 = 𝟎,𝟏𝟎 𝟎,𝟐𝟓 = 𝟏𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐 𝟓 = 𝟎, 𝟒𝟎. Portanto, a afirmativa 2 é verdadeira. A probabilidade de alguém ter pressão alta é 0,20. Desses, tem 0,08 com peso normal. Logo, 𝑷 = 𝟎,𝟎𝟖 𝟎,𝟐𝟎 = 𝟖 𝟐𝟎 = 𝟒 𝟏𝟎 = 𝟎, 𝟒𝟎. Portanto, a afirmativa 3 é falsa. Pela tabela apresentada, vemos que a probabilidade de uma pessoa ter pressão normal e peso deficiente é 0,20. Portanto, a afirmativa 4 é verdadeira. Gabarito: B 43. (UFPR/2020) Uma adaptação do Teorema do Macaco afirma que um macaco digitando aleatoriamente num teclado de computador, mais cedo ou mais tarde, escreverá a obra “Os Sertões” de Euclides da Cunha. Imagine que um macaco digite sequências aleatórias de 3 letras em um teclado que tem apenas as seguintes letras: S, E, R, T, O. Qual é a probabilidade de esse macaco escrever a palavra “SER” na primeira tentativa? a) 1/5. b) 1/15. c) 1/75. d) 1/125. e) 1/225. Comentários Como o teclado possui apenas 5 teclas, a cada tecla que o macaco apertar, a probabilidade de que ele digite a letra certa é de 𝟏 𝟓 Como a palavra SER tem 3 letras, a probabilidade é dada por 𝟏 𝟓 . 𝟏 𝟓 . 𝟏 𝟓 = 𝟏 𝟏𝟐𝟓 Gabarito: D 44. (UFPR 2019) Em uma reunião de condomínio, os moradores resolveram fazer um sorteio para decidir a ordem em que suas casas serão pintadas. As 8 casas desse condomínio estão dispostas conforme o esquema abaixo. Dizemos que duas casas são vizinhas quando estão dispostas de frente ou de lado. Por exemplo, a casa 3 é vizinha das casas 1, 4 e 5, enquanto a casa 8 é vizinha apenas das casas 6 e 7. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 106 Qual é a probabilidade das duas primeiras casas sorteadas serem vizinhas? a) 5/28 b) 5/32 c) 5/14 d) 5/16 e) 9/56 Comentários: Temos que escolher duas casas de um total de oito, ou seja, temos ( 𝟖 𝟐 ) = 𝟖 ⋅ 𝟕 𝟐 = 𝟐𝟖 Agora, temos os seguintes pares de vizinhos, ou seja, pares favoráveis: (1,2); (1,3); (2,4); (3,4); (3,5); (4,6); (5,6); (5,7); (6,8); (7,8) Dessa forma, teremos Gabarito: c) 45. (UFPR/2018) A probabilidade de se vencer uma partida de certo jogo é de 10%. Quantas partidas devem ser jogadas em sequência para que a probabilidade de que haja vitória em pelo menos uma delas seja superior a 99%? Se necessário, use 𝒍𝒐𝒈(𝟑) = 𝟎, 𝟒𝟕𝟕. a) 10. b) 20. c) 22. d) 30. e) 44. Comentários A probabilidade de vitória é igual a 𝟏 𝟏𝟎 , enquanto a probabilidade de derrota é igual a 𝟗 𝟏𝟎 . 𝐏 = 𝟏 𝟏𝟎 + 𝟗 𝟏𝟎 . 𝟏 𝟏𝟎 + 𝟗 𝟏𝟎 . 𝟗 𝟏𝟎 . 𝟏 𝟏𝟎 +⋯ A soma acima leva em conta os cenários de cada partida. Por exemplo, a chance de vencer a primeira partida é 𝟏 𝟏𝟎 (primeira parcela). Caso haja derrota, vai ser jogada uma segunda partida: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 107 por isso, perde-se a primeira e ganha-se a segunda. Caso haja derrota nas duas partidas, será jogada uma terceira: duas derrotas e um vitória. E assim por diante. Nos deparamos, então, com uma soma dos termos de uma progressão geométrica, cujo primeiro termo é igual a 𝟏 𝟏𝟎 e a razão é 𝟗 𝟏𝟎 . Essa soma deve ser maior que 99%, ou 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 . 𝐒𝐧 > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 𝐚𝟏. (𝐪 𝐧 − 𝟏) 𝐪 − 𝟏 > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟏𝟎 (( 𝟗 𝟏𝟎) 𝐧 − 𝟏) 𝟗 𝟏𝟎 − 𝟏 > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟏𝟎 (( 𝟗 𝟏𝟎) 𝐧 − 𝟏) − 𝟏 𝟏𝟎 > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 ( 𝟗 𝟏𝟎) 𝐧 − 𝟏 −𝟏 > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 −(( 𝟗 𝟏𝟎 ) 𝐧 − 𝟏) > 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 . (−𝟏) ( 𝟗 𝟏𝟎 ) 𝐧 − 𝟏 < − 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 ( 𝟗 𝟏𝟎 ) 𝐧 < 𝟏 − 𝟗𝟗 𝟏𝟎𝟎 ( 𝟗 𝟏𝟎 ) 𝐧 < 𝟏 𝟏𝟎𝟎 Nesse ponto, utilizamos o logaritmo e suas propriedades para encontrar o valor de 𝒏. 𝐥𝐨𝐠 ( 𝟗 𝟏𝟎 ) 𝐧 < 𝐥𝐨𝐠 𝟏 𝟏𝟎𝟎 𝐧. 𝐥𝐨𝐠 𝟗 𝟏𝟎 < 𝐥𝐨𝐠𝟏𝟎−𝟐 𝐧. (𝐥𝐨𝐠 𝟗 − 𝐥𝐨𝐠𝟏𝟎) < −𝟐. 𝐥𝐨𝐠 𝟏𝟎 𝐧. (𝐥𝐨𝐠 𝟑𝟐 − 𝟏) < −𝟐. 𝟏 𝐧. (𝟐. 𝐥𝐨𝐠 𝟑 − 𝟏) < −𝟐 𝐧. (𝟐. 𝟎, 𝟒𝟕𝟕 − 𝟏) < −𝟐 𝐧. (𝟎, 𝟗𝟓𝟒 − 𝟏) < −𝟐 −𝟎, 𝟎𝟒𝟔𝐧 < −𝟐 . (−𝟏) 𝟎, 𝟎𝟒𝟔𝐧 > 𝟐 𝐧 > 𝟒𝟑, 𝟒 Como 𝒏 deve ser um número inteiro, devem ser jogadas pelo menos 44 partidas. Gabarito: E 46. (UFPR 2017) Um dado comum, com faces numeradas de 1 a 6, é lançado duas vezes, fornecendo dois números 𝒂 e 𝒄, que podem ser iguais ou diferentes. Qual é a probabilidade de a equação 𝒂𝒙² + 𝟒𝒙 + 𝒄 = 𝟎 ter pelo menos uma raiz real? a) 5/36 ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 108 b) 1/6 c) 2/9 d) 4/15 e) 1/3 Comentários: Para a equação 𝑎𝑥² + 4𝑥 + 𝑐 = 0 ter pelo menos uma raiz real, devemos ter ∆ ≥ 0 → 16 − 4𝑎𝑐 ≥ 0 → 𝑎𝑐 ≤ 4 Como temos um limite para o produto entre 𝑎𝑐, os pares ordenados possíveis são (𝑎,𝑐) = {(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (2,1), (2,2), (3,1), (4,1)} Assim, a probabilidade será 𝐏 = 𝟖 𝟑𝟔 = 𝟐 𝟗 GABARITO: C. 47. (UFPR 2013) Durante um surto de gripe, 25% dos funcionários de uma empresa contraíram essa doença. Dentre os que tiveram gripe, 80% apresentaram febre. Constatou-se também que 8% dos funcionários apresentaram febre por outros motivos naquele período. Qual a probabilidade de que um funcionáriodessa empresa, selecionado ao acaso, tenha apresentado febre durante o surto de gripe? a) 20% b) 26% c) 28% d) 33% e) 35% Comentários: Dos funcionários (𝐹)que tiveram febre por conta da gripe são 0,8 ∙ (0,25𝐹) = 0,2𝐹 Dos que apenas tiveram febre por outros motivos 0,08 ∙ (0,75𝐹) = 0,06𝐹 Assim, a probabilidade pedida é 𝟎, 𝟐𝟎𝑭 + 𝟎, 𝟎𝟔𝑭 𝑭 ⋅ 𝟏𝟎𝟎% = 𝟐𝟔% GABARITO: B. 48. (UFPR/2012) André, Beatriz e João resolveram usar duas moedas comuns, não viciadas, para decidir quem irá lavar a louça do jantar, lançando as duas moedas simultaneamente, uma única vez. Se aparecerem duas coroas, André lavará a louça; se aparecerem duas caras, Beatriz lavará a louça; e se aparecerem uma cara e uma coroa, João lavará a louça. A probabilidade de que João venha a ser sorteado para lavar a louça é de: ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 109 a) 25%. b) 27,5%. c) 30%. d) 33,3%. e) 50%. Comentários O espaço amostral do lançamento de duas moedas é dado por 4 possibilidade: CARA – CARA CARA – COROA COROA – CARA COROA – COROA João lavará a louça caso apareçam uma cara e uma coroa. Esse evento ocorre em 2 das 4 possibilidades do espaço amostral. Logo, 𝑷 = 𝟐 𝟒 = 𝟎, 𝟓 = 𝟓𝟎%. Gabarito: E 49. (UFPR 2010) Em uma população de aves, a probabilidade de um animal estar doente é 1/25. Quando uma ave está doente, a probabilidade de ser devorada por predadores é 1/4 , e, quando não está doente, a probabilidade de ser devorada por predadores é 1/40. Portanto, a probabilidade de uma ave dessa população, escolhida aleatoriamente, ser devorada por predadores é de: a) 1,0%. b) 2,4%. c) 4,0%. d) 3,4%. e) 2,5%. Comentários Temos dois cenários: A ave está doente e é devorada por predadores: 𝑷 = 𝟏 𝟐𝟓 . 𝟏 𝟒 = 𝟏 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟎𝟏 = 𝟏% A ave não está doente e é devorada por predadores: 𝑷 = 𝟐𝟒 𝟐𝟓 . 𝟏 𝟒𝟎 = 𝟐𝟒 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟒 = 𝟐, 𝟒% O total dessa probabilidade é dado pela soma das probabilidades calculadas anteriormente: 𝑷 = 𝟏%+ 𝟐, 𝟒% = 𝟑, 𝟒% Gabarito: D 50. (UFPR 2008) Um grupo de pessoas foi classificado quanto ao peso e pressão arterial, conforme mostrado no quadro a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 110 Com base nesses dados, considere as seguintes afirmativas: I. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão alta é de 0,20. II. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem excesso de peso, a probabilidade de ela ter também pressão alta é de 0,40. III. Se se verifica que uma pessoa escolhida ao acaso, nesse grupo, tem pressão alta, a probabilidade de ela ter também peso normal é de 0,08. IV. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso nesse grupo ter pressão normal e peso deficiente é de 0,20. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. Comentários: Pela tabela apresentada, vemos que a probabilidade total de uma pessoa ter pressão alta é 0,20. Portanto, a afirmativa 1 é verdadeira. A probabilidade de alguém ter excesso de peso é 0,25. Desses, tem 0,10 que também possuem pressão alta. Logo, 𝑷 = 𝟎,𝟏𝟎 𝟎,𝟐𝟓 = 𝟏𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐 𝟓 = 𝟎, 𝟒𝟎. Portanto, a afirmativa 2 é verdadeira. A probabilidade de alguém ter pressão alta é 0,20. Desses, tem 0,08 com peso normal. Logo, 𝑷 = 𝟎,𝟎𝟖 𝟎,𝟐𝟎 = 𝟖 𝟐𝟎 = 𝟒 𝟏𝟎 = 𝟎, 𝟒𝟎. Portanto, a afirmativa 3 é falsa. Pela tabela apresentada, vemos que a probabilidade de uma pessoa ter pressão normal e peso deficiente é 0,20. Portanto, a afirmativa 4 é verdadeira. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES AULA 12 – PROBABILIDADE. 111 11. Considerações Finais Como você deve ter percebido, nós utilizamos muito nos exercícios a definição básica de probabilidade, além de utilizar os conceitos que trouxemos da Análise Combinatória (Permutação, Arranjo e Combinação). O conteúdo teórico da aula é extenso, mas necessário para trazer tranquilidade e amplitude de conceitos para que os exercícios não sejam um entrave e sim um palco para treinamento. Este conjunto, Análise Combinatória e Probabilidade, é muito cobrado nos vestibulares; mas é um conteúdo praticamente independente no currículo do ensino médio e, por isso, é, muitas vezes, deixado de lado nas programações de estudo tanto por estudantes quanto por professores. Não deixe que esse conhecimento caia no esquecimento, revise-o de tempos em tempos. O conteúdo do seu curso é extenso e, para não perder o que estudou, adquira o hábito da revisão periódica. Forte abraço e bons estudos! 12. Versões das Aulas Caro aluno! Para garantir que o curso esteja atualizado, sempre que alguma mudança no conteúdo for necessária, uma nova versão da aula será disponibilizada. 14/04/2022: Versão original Boa aula! https://www.instagram.com/professorcaze https://www.t.me/professorcaze https://www.youtube.com/c/ProfessorCazé