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Prof.: Duarte Aula 4 I. Experimentos Aleatórios Experimentos aleatórios são experimentos cujos resultados não é possível prever com certeza. a) Se lançarmos uma moeda e observarmos a face para cima, o resultado será “cara” ou “coroa”. Exemplos: b) Lançamento de duas moedas diferentes e observando as faces voltadas para cima: consideremos c para cara e k para coroa, então podemos ter: { (c,c), (c,k), (k,c), (k,k) }. c) Se lançarmos um dado e observarmos o número obtido na face para cima, o resultado será um dos números do conjunto {1,2,3,4,5,6}. I. Experimentos Aleatórios d) Se lançarmos uma moeda e um dado e observar as faces de cima o resultado pertencerá ao conjunto: { (c , 1), (c , 2), (c , 3), (c , 4), (c , 5), (c , 6), (k , 1), (k , 2), (k , 3), (k , 4), (k , 5), (k , 6) }. e) Considere uma pessoa desastrada que deixa cair no chão uma fatia de pão com manteiga. Ao o atingir o resultando pertencerá ao conjunto: {manteiga para cima, manteiga para baixo}. f) No estudo para sua dissertação, sobre a eficiência do defeso do Xiphopenaeus kroyeri (que também atende pelo nome de camarão sete-barbas), Duarte mediu o comprimento de 751 camarões. Obteve o menor comprimento x = 38,42mm e o maior x = 96,77mm. Se pegarmos um camarão dessa amostra seu comprimento estará no intervalo 38,42mm £ x £ 96,77mm. II. Espaço Amostral Espaço amostral é o conjunto de todos resultados possíveis do experimento aleatório. Indicaremos por E o espaço amostral e por n(E) o número de elementos deste espaço quando E for finito. a) E = {c,k}, onde c representa cara e k representa coroa, é o espaço amostral do experimento "lançar uma moeda" do exemplo a) é n(E) = 2. Exemplos: b) E = { (c,c), (c,k), (k,c), (k,k) } é o espaço amostral do experimento “lançar duas moedas” do exemplo b) é n(E) = 4. III. Evento Evento é qualquer subconjunto A do espaço amostral E. Os conjuntos E (todo o espaço amostral) e f = { } (conjunto vazio) serão denominados respectivamente de evento certo e evento impossível. 1) Considere o experimento: “lançar uma moeda e verificar a face de cima”. O espaço amostral será E = {c , k} (c = cara e k = coroa). Exemplos: Então esse evento é representado pelo conjunto A = { c }. Considere o evento A: ocorrer cara. III. Evento 2) Considere o experimento: “lançar um dado e verificar a face de cima”. O espaço amostral será E = {1,2,3,4,5,6}. Então esse evento é representado pelo conjunto Considere o evento B: ocorrer face par. 3) Considere o experimento “lançar 2 moedas simultaneamente” . O espaço amostral será E = {(c,c) , (c,k) , (k,c) , (k,k)} e n(E) = 4. Então esse evento é representado pelo conjunto Considere o evento A: sair exatamente uma cara. B = {2,4,6}. A = {(c,k) , (k,c)}. III. Evento 4) Considere o experimento “lançar 2 dados simultaneamente”. O espaço amostral será E = {(1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (2,6) , (3,1) , (3,2) , (3,3) , (3,4) , (3,5) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,3) , (4,4) , (4,5) , (4,6) , (5,1) , (5,2) , (5,3) , (5,4) , (5,5) , (5,6) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,4) , (6,5) , (6,6)}. n(E) = 36. III. Evento Considere o evento A: a soma dos pontos é 5. E = {(1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (2,6) , (3,1) , (3,2) , (3,3) , (3,4) , (3,5) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,3) , (4,4) , (4,5) , (4,6) , (5,1) , (5,2) , (5,3) , (5,4) , (5,5) , (5,6) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,4) , (6,5) , (6,6)}. Então esse evento será representado pelo conjunto A = {(1,4) , (2,3) , (3,2) , (4,1)}. Neste caso esse evento será representado pelo conjunto B = {(1,1) , (1,3) , (1,5) , (2,2) , (2,4) , (3,1) , (3,3) , (4,2) , (5,1)}. Considere o evento B: a soma dos pontos é par e menor que 8. IV. Operações com Eventos Consideremos um espaço amostral finito E = { a1 , a2 , a3 , . . . , an }. Sejam A e B dois eventos do espaço amostral E. a) Reunião: A reunião dos eventos A e B é formada pelos elementos (pontos amostrais) que pertençam a A ou a B, ou seja, a pelo menos um dos eventos. IV. Operações com Eventos Consideremos um espaço amostral finito E = { a1 , a2 , a3 , . . . , an }. Sejam A e B dois eventos do espaço amostral E. b) Intersecção: A intersecção dos eventos A e B é formada pelos elementos (pontos amostrais) que pertençam a A e a B, ou seja, que pertença simultaneamente aos dois eventos. IV. Operações com Eventos Consideremos um espaço amostral finito E = { a1 , a2 , a3 , . . . , an }. Sejam A e B dois eventos do espaço amostral E. c) Diferença: A diferença dos eventos A e B é formada pelos elementos (pontos amostrais) que pertençam a A e não pertençam a B, ou seja, que pertençam somente ao evento A. IV. Operações com Eventos Consideremos um espaço amostral finito E = { a1 , a2 , a3 , . . . , an }. Sejam A e B dois eventos do espaço amostral E. d) Complementar: O complementar do evento A é formado pelos elementos (pontos amostrais) que não pertençam ao evento A. IV. Operações com Eventos Consideremos um espaço amostral finito E = { a1 , a2 , a3 , . . . , an }. Sejam A e B dois eventos do espaço amostral E. Observação: Quando (conjunto vazio), dizemos que os eventos A e B são mutuamente exclusivos. IV. Operações com Eventos 5) Seja E = {1,2,3,4,5,6} o espaço amostral do experimento "tirar uma bola de uma urna, contendo 6 bolas numeradas de 1 a 6, e observar o número obtido". Considerando os eventos A = {1,2} e B = {1,3,5}, temos que: IV. Operações com Eventos Exercícios: Para cada experimento aleatório, descreva o espaço amostral e os eventos relacionados: 6) Experimento: lançamento de um dado e observação da face superior. Espaço Amostral: Evento A: ocorrência de número ímpar. Evento B: ocorrência de número par maior que 3. IV. Operações com Eventos Exercícios: Para cada experimento aleatório, descreva o espaço amostral e os eventos relacionados: 6) Experimento: lançamento de um dado e observação da face superior. Espaço Amostral: Evento C: ocorrência de um número menor que 7. Evento D: ocorrência de um número maior que 6. Evento Certo Evento Impossível IV. Operações com Eventos 7) Experimento: lançamento de 3 moedas simultaneamente e observação das faces superiores. Espaço Amostral: Evento A: ocorrência de coroa no 1o lançamento. Evento B: ocorrência de exatamente uma coroa. IV. Operações com Eventos 7) Experimento: lançamento de 3 moedas simultaneamente e observação das faces superiores. Evento C: ocorrência de no máximo duas caras. Evento D: ocorrência de pelo menos duas coroas. Espaço Amostral: IV. Operações com Eventos 8) Experimento: extração sucessivamente e sem reposição de duas bolas de uma caixa que contém 4 bolas numeradas de 1 a 4. Espaço Amostral: Evento A: a soma dos números é igual a 5. Evento B: o número da 1a bola é maior que o número da 2a bola. Evento C: o produto dos números é ímpar. I. Probabilidade Se um evento A pode ocorrer de n(A) maneiras diferentes em um número total de n(E) maneiras possíveis do espaço amostral E, igualmente prováveis, então a probabilidade do evento A é dada pelo quociente de n(A) por n(E). I. Probabilidade Propriedades: c) a) Quando n(A) = n(E) temos P(A) = 1 a probabilidade é certa. b) Quando n(A) = { } = f (vazio) a probabilidade é impossível. d) II. Cálculo de Probabilidades Seja um espaço amostral E finito e A um evento de E. A probabilidade de A ocorrer é dada por: II. Cálculo de Probabilidades 9) Vamos considerar um pote com 8 balas de baunilha e 2 de café. Retiraram-se uma bala ao acaso qual a probabilidade de: a) A bala ser de baunilha? b) A bala ser de café? b) Retirando uma bala a probabilidade de ela ser de café será: a) Retirando uma bala a probabilidade de ela ser de baunilha será: Neste caso o espaço amostral é n(E) = 10, para o evento sair bala de baunilha temos n(B) = 8 e para o evento sair bala de café n(C) = 2; II. Cálculo de Probabilidades 10) Consideremos o experimento aleatório: "lançar um dado e observar o número de pontos da face voltada para cima", cujo espaço amostral é E = {1,2,3,4,5,6}. Qual a probabilidade da face ser par? Espaço Amostral: Ser par: II. Cálculo de Probabilidades 11) No lançamento de um dado não viciado, qual a probabilidade de obtermos o evento: a) ocorrer face com número maior que 4. b) ocorrer face com número primo. c) ocorrer face com número divisível por 3. Espaço Amostral: a) b) c) II. Cálculo de Probabilidades 12) Lançando-se duas moedas qual a probabilidade de se obter o evento: a) duas caras? b) uma cara e uma coroa? Espaço Amostral: a) b) II. Cálculo de Probabilidades 13) No lançamento de dois dados não viciados, qual a probabilidade de obtermos os eventos: a) Ocorrer faces com números iguais. b) Ocorrer 7 na soma dos números das faces. c) Ocorrer 8 na soma dos números das faces. Espaço Amostral: a) E = {(1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (2,6) , (3,1) , (3,2) , (3,3) , (3,4) , (3,5) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,3) , (4,4) , (4,5) , (4,6) , (5,1) , (5,2) , (5,3) , (5,4) , (5,5) , (5,6) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,4) , (6,5) , (6,6)}. II. Cálculo de Probabilidades b) c) 13) No lançamento de dois dados não viciados, qual a probabilidade de obtermos os eventos: a) Ocorrer faces com números iguais. b) Ocorrer 7 na soma dos números das faces. c) Ocorrer 8 na soma dos números das faces. E = {(1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (2,6) , (3,1) , (3,2) , (3,3) , (3,4) , (3,5) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,3) , (4,4) , (4,5) , (4,6) , (5,1) , (5,2) , (5,3) , (5,4) , (5,5) , (5,6) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,4) , (6,5) , (6,6)}. II. Cálculo de Probabilidades 14) Numa sexta a noite, após as aulas, um grupo de alunos de engenharia da Unisanta se reúnem para tomar cerveja. Desses 6 são alunos da Civil, 5 da Mecânica e 4 da Química. Um deles é “sorteado” para pagar a conta. Determine a probabilidade dele: a) ser aluno da Civil; b) não seja aluno da Civil; c) seja aluno da Civil ou Química. a) 15 alunos no total: n(E) = 15. Temos 6 alunos de Civil : n(C) = 6. II. Cálculo de Probabilidades b) Temos 9 alunos que não fazem Civil: Obs.: . Coincidência? 14) Numa sexta a noite, após as aulas, um grupo de alunos de engenharia da Unisanta se reúnem para tomar cerveja. Desses 6 são alunos da Civil, 5 da Mecânica e 4 da Química. Um deles é “sorteado” para pagar a conta. Determine a probabilidade dele: a) ser aluno da Civil; b) não seja aluno da Civil; c) seja aluno da Civil ou Química. II. Cálculo de Probabilidades c) Temos 10 alunos da Civil ou Química: Obs.: poderíamos fazer: 14) Numa sexta a noite, após as aulas, um grupo de alunos de engenharia da Unisanta se reúnem para tomar cerveja. Desses 6 são alunos da Civil, 5 da Mecânica e 4 da Química. Um deles é “sorteado” para pagar a conta. Determine a probabilidade dele: a) ser aluno da Civil; b) não seja aluno da Civil; c) seja aluno da Civil ou Química. II. Cálculo de Probabilidades 15) Seja um baralho de 40 cartas, divididas em 4 naipes: copas, espadas, ouros e paus, cada um deles com 10 cartas: ás, dois, três, ....., sete, valete, dama e rei. Uma carta é extraída desse baralho de 40 cartas. Encontre a probabilidade de ela ser n(E) = 40 a) um rei b) um 2 de paus ou um 6 de copas II. Cálculo de Probabilidades c) uma carta de paus d) qualquer naipe exceto ouros 15) Seja um baralho de 40 cartas, divididas em 4 naipes: copas, espadas, ouros e paus, cada um deles com 10 cartas: ás, dois, três, ....., sete, valete, dama e rei. Uma carta é extraída desse baralho de 40 cartas. Encontre a probabilidade de ela ser n(E) = 40 II. Cálculo de Probabilidades e) um 6 ou uma carta de espadas f) nem 5 nem paus 15) Seja um baralho de 40 cartas, divididas em 4 naipes: copas, espadas, ouros e paus, cada um deles com 10 cartas: ás, dois, três, ....., sete, valete, dama e rei. Uma carta é extraída desse baralho de 40 cartas. Encontre a probabilidade de ela ser n(E) = 40 II. Cálculo de Probabilidades 16) Numa experiência existem somente duas possibilidades para o resultado. Se a probabilidade de um resultado é 1/3, calcule a probabilidade do outro, sabendo que eles são complementares. Seja: . São complementares: II. Cálculo de Probabilidades Curiosidade: Qual a probabilidade de você acertar a sena na loteria com apenas um bilhete? Primeiro devemos calcular qual o espaço amostral n(E), ou seja, quantas combinações, sem importar a ordem, existem de 6 dezenas em 60. II. Cálculo de Probabilidades
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