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U N I V E R S I D A D E F E D E R A L D O A B C Disciplina: BC0005 – DB1BIN0406-15SA Avaliação: P1 Professor: Ailton Paulo de Oliveira Jr Turma: Quinta-Feira 06/07/2023 - 10h00min Instruções para a prova (leia antes de começar): A) Não pode haver consulta a qualquer material. B) Pode ser utilizado lápis, caneta, borracha e calculadora científica. C) É proibido o uso de qualquer aparelho ou recurso de processamento e/ou comunicação. QUESTÃO 01 (1,0 ponto) Dez policiais federais (dois delegados, dois peritos, dois escrivães e quatro agentes) foram designados para cumprir mandado de busca e apreensão em duas localidades próximas à superintendência regional. O grupo será dividido em duas equipes. Para tanto, exige-se que cada uma seja composta, necessariamente, por um delegado, um perito, um escrivão e dois agentes. Considerando essa situação hipotética, julgue os itens que se seguem. INDIQUE SE É VERDADEIRO OU FALSO E JUSTIFIQUE SUA OPÇÃO. a) há mais de 50 maneiras diferentes de compor as referidas equipes. b) se todos os policiais em questão estiverem habilitados a dirigir, então, formadas as equipes, a quantidade de maneiras distintas de se organizar uma equipe dentro de um veículo com cinco lugares (motorista e mais quatro passageiros) será superior a 100. Item a) Temos 1) duas opções para delegados 2) duas opções para peritos 3) duas opções para escrivães 4) duas entre quatro opções para agentes. Nessa situação temos que: l escolher os dois agentes temos uma combinação de 4, tomados 2 a 2: Assim a solução será: 2x2x2x6= 48 100. Resposta: VERDADEIRO QUESTÃO 02 (1,0 pontos) Se um time de futebol jogou 13 partidas em um campeonato, tendo perdido 5 jogos, empatado 2 e vencido 6 jogos, de quantos modos isto pode ter ocorrido? É apenas a permutação de 13 elementos com repetições (5 derrotas, 2 empates e 6 vitórias). Assim, isso pode ocorrer de 𝑃𝑅!;#;$%& = 13! 5! ∗ 2! ∗ 6! = 13 ∗ 12 ∗ 11 ∗ 10 ∗ 9 ∗ 8 ∗ 7 ∗ 6! 5 ∗ 4 ∗ 3 ∗ 2 ∗ 1 ∗ 2 ∗ 1 ∗ 6! = 36036𝑚𝑜𝑑𝑜𝑠𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 QUESTÃO 03 (1,8 pontos) Uma família dentro de seu carro, indo para a cidade de alguns de seus parentes (Resende), resolveram vivenciar uma pequena aventura. Para fazer isso, escolheram aleatoriamente cada um dos cruzamentos que encontraram na estrada. Partiram e quando já tinham percorrido 60 km saíram da via principal, podendo escolher entre duas estradas: A ou B. Se forem pela estrada A chegariam a um ponto em que poderiam escolher entre duas estradas regionais: A1 ou A2. A estrada regional A1 leva a uma cidade que não conhecem, enquanto a A2 leva diretamente à cidade de seus parentes (Resende). No entanto, se forem pela estrada B, chegarão a um ponto em que terão de escolher entre três estradas regionais: B1, B2 ou B3. Se escolherem a estrada regional B3 os levará diretamente à cidade que desejam ir, enquanto as outras levarão a outras duas cidades que não conhecem. O que é mais provável: chegar à cidade que não desejam ou chegar em Resende? APRESENTAR OS CÁLCULOS E JUSTIFICAR A RESPOSTA. Pelos dados do enunciado temos que: P(A) = % # P(B) = % # P(A1/A) = % # P(A2/A) = % # P(B1/B) = % & P(B2/B) = % & P(B3/B) = % & Assim, a probabilidade de chegar à Resende é indicada por: 𝑃(𝐴 ∩ 𝐴2) + 𝑃(𝐵 ∩ 𝐵3) = 𝑃(A) ∗ P(A2/A) + 𝑃(B) ∗ P(B3/B) = % # ∗ % # + % # ∗ % & = % ' + % $ = &(# %# = ! %# = 0,4167 A probabilidade de chegar em outra cidade, diferente daquela que a família deseja chegar, é indicada por: 𝑃(𝐴 ∩ 𝐴1) + 𝑃(𝐵 ∩ 𝐵1) + 𝑃(𝐵 ∩ 𝐵2) = 𝑃(A) ∗ P(A1/A) + 𝑃(B) ∗ P(B1/B) + 𝑃(B) ∗ P(B2/B) = % # ∗ % # + % # ∗ % & + % # ∗ % & = % ' + % $ + % $ = &(#(# %# = ) %# = 0,5833 Como P(não chegar à Resende) = 0,5833 é maior do P(chegar à Resende) = 0,4167, então torna-se mais provável não chegar à cidade em que os primos da família aventureira residem. QUESTÃO 04 (1,2 pontos) Duas urnas A e B contêm 10 bolas cada uma, algumas das quais são pretas e outras brancas. Fazemos 1000 extrações de cada urna, sempre devolvendo a bola para a urna depois de extraída. Na urna A, obtivemos 324 bolas brancas e 676 bolas pretas. Na urna B os resultados foram 510 bolas brancas e 490 bolas pretas. a) Quantas bolas brancas e pretas você acha que há na urna A? E na urna B? Justifique sua resposta. b) Qual é a probabilidade de retirar uma bola preta no 1001º sorteio na urna A? Por quê? c) Qual é a probabilidade de sair uma bola preta na urna B? Por quê? Item a) Os participantes foram solicitados a estimar o número de bolas brancas (b) e pretas (p) em cada urna, usando os resultados fornecidos a partir de uma amostra de 10000 extrações de cada urna. Como o tamanho da amostra e os resultados são independentes, a probabilidade de cada cor deve ser estimada a partir da frequência relativa. Para a primeira urna, os valores são 0,3245 (b) e 0,6755 (p), e os valores são 0,5104 (b) e 0,4896 (p) para a segunda urna. O valor esperado do número é dado pelo produto da frequência relativa de cada cor pelo número de bolas nas urnas, ou seja, 3,245 e 6,755 para a primeira urna e 5,104 e 4,896 para a segunda. Como o número de bolas é um número natural, o arredondamento fornece a melhor estimativa para o número de bolas pretas e brancas, ou seja, na urna A haveria 3 bolas brancas e 7 bolas pretas e na urna B seriam 5 bolas brancas e 5 bolas pretas. Item b e c) Depois de determinada a composição mais provável das urnas conforme o item a), deve-se aplicar a definição clássica de probabilidade para responder ao item b). Consequentemente, na urna A, a probabilidade de sair bola preta seria 7/10 ou 0,7 ou 0,6755 e na urna B a probabilidade seria ½ ou 0,5 ou 0,5104. QUESTÃO 05 (2,0 pontos) Em um exame, há 2 disciplinas de dificuldade máxima, 5 de dificuldade média e 3 de dificuldade baixa, das quais uma é escolhida aleatoriamente. A probabilidade de um aluno passar no exame se o tópico for de dificuldade máxima é 1/9, se for de dificuldade média 3/5 e se for de dificuldade baixa 3/4. Encontre a probabilidade de o tema escolhido ser de dificuldade máxima, caso o aluno seja aprovado. Indicação de Resposta: Os dados do problema nos dizem que: P (Disciplina dificuldade máxima) = 2/10 = 1/5 P (Disciplina dificuldade média) = 5/10 = 1/2 P (Disciplina dificuldade baixa) = 3/10 P(ser aprovado/ disciplina dificuldade máxima) = 1/9 P(ser aprovado/ disciplina dificuldade média) = 3/5 P(ser aprovado/ disciplina dificuldade baixa) = 3/4 P (disciplina dificuldade máxima /aluno foi aprovado) = ?? Portanto, o Teorema de Bayes, escrito nos termos deste problema, nos diz que: 𝑃(𝑑𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑎𝑙𝑢𝑛𝑜⁄ 𝑓𝑜𝑖𝑎𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎𝑑𝑜) = 𝑃(𝐷𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) ∗ 𝑃(𝑠𝑒𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎⁄ 𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) 𝑃(𝐷𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) ∗ 𝑃(𝑠𝑒𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎⁄ 𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) + 𝑃𝑃(𝐷𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) ∗ 𝑃(𝑠𝑒𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎⁄ 𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) + 𝑃(𝐷𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) ∗ 𝑃(𝑒𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑖𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎⁄ 𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎) 1 5 ∗ 1 9 1 5 ∗ 1 9 + 1 2 ∗ 3 5 + 3 10 ∗ 3 4 = 1 45 1 45 + 3 10 + 9 40 = 1 45 8 + 108 + 81 360 = 1 45 197 360 = 1 45 ∗ 360 197 = 8 197 = 0,00406𝑜𝑢 4,06% QUESTÃO 06 (1,5 pontos) Uma caixa contém 10 iogurtes, estando 4 estragados. Retiram-se 3, com reposição: (a) Sendo X o número de iogurtes estragados, determine a função probabilidade de X; (b) Calcule P [1estragado) = 1 – P(iogurte estragado) = 1 – 0,4 = 0,6 Seja X: número de homens selecionadas na amostra na lista com três alunos. P(X=3) = P(E1 Ç E2 Ç E3) = 0,4 * 0,4 * 0,4 = 0,064 P(X=2) = P(E1 Ç E2 Ç NE3) + P(E1 Ç NE2 Ç E3) + P(NE1 Ç E2 Ç E3) = 0,4*0,4*0,6 + 0,4*0,6*0,4 + 0,6*0,4*0,4 = 0,288 P(X=1) = P(E1 Ç NE2 Ç NE3) + P(NE1 Ç NE2 Ç E3) + P(NE1 Ç E2 Ç NE3) = 0,4*0,6*0,6 + 0,6*0,6*0,4 + 0,6*0,4*0,6 = 0,432 P(X=0) = P(NE1 Ç NE 2 Ç NE 3) = 0,6 * 0,6 * 0,6 = 0,216 Item 1) Xi 0 1 2 3 P(Xi) 0,216 0,432 0,288 0,064 Item 2) P (1