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UFRJ - Farmácia 2017.2 Lista de Bioestatística - Professor Widemberg da Silva Nobre 1) Em uma escola, a probabilidade de um aluno compreender e falar inglês é de 30%. Três alunos dessa escola, que estão em fase final de seleção de intercâmbio, aguardam, em uma sala, serem chamados para uma entrevista. Mas, ao invés de chamá-los um a um, o entrevistador entra na sala e faz, oralmente, uma pergunta em inglês que pode ser respondida por qualquer um dos alunos. Qual é a probabilidade de o entrevistador ser entendido e ter sua pergunta oralmente respondida em inglês? A probabilidade de nenhum dos 3 alunos responder a pergunta é de: 70% . 70% . 70% = 34,3%, assim, a probabilidade pedida é dada por 100% - 34,3% = 65,7%. Resposta: 65,7% 2) As probabilidades de três jogadores marcarem um gol cobrando pênalti são, respectivamente, 1/2, 2/5, e 5/6. Se cada um bater um único pênalti, qual é a probabilidade de todos errarem? Assuma independência entre os batedores. p(erro) = 1 - p(acerto) p(erro) jogador 1 = 1/2 p(erro) jogador 2 = 3/5 p(erro) jogador 3 = 1/6 p(erro) todos os jogadores = 1/2 * 3/5 * 1/6 = 3/60 = 1/20 = 5% Resposta: 5% 3) Sabendo-se que a probabilidade de que um animal adquira certa enfermidade, no decurso de cada mês, é igual a 30%, a probabilidade de que um animal sadio venha a contrair a doença só no 3° mês é igual a quanto? Qual seria a resposta, caso a probabilidade aumentasse 10% em relação ao mês anterior? temos: A = probabilidade de adquirir doença no 1º mês => P(A) = 0,3 B = probabilidade de adquirir doença no 2º mês => P(B) = 0,3 C = probabilidade de adquirir doença no 3º mês => P(C) = 0,3 como desejamos saber a probabilidade do animal adquirir doença somente no 3º mês então: P( 1 - A )*P( 1 - B)*P(C) = 0,7*0,7*0,3 = 0,147 = 14,7 %. Resposta: 14,7% 4) Uma urna contém 3 bolas numeradas de 1 a 3 e outra urna tem 5 bolas numeradas de 1 a 5. Ao retirar-se aleatoriamente uma bola de cada uma, qual é a probabilidade da soma dos pontos ser maior do que 4? Urna 1= 1,2,3 Urna 2= 1,2,3,4,5 Eventos: (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5), (3,1), (3,2), (3,3), (3,4), (3,5) = 15 eventos. Maiores que 4 são apenas: (1,4), (1,5), (2,3), (2,4), (2,5), (3,2), (3,3), (3,4) ,(3,5) = 9 possibilidades = Resposta: 6) 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. A Figura do Enunciado refere-se a um teste diagnóstico para a doença A, aplicado em uma amostra composta por duzentos indivíduos. Conforme a Figurado Enunciado do teste proposto, de quanto é a sensibilidade dele? Qual a especificidade do teste? Baseado nessas medidas o que você acha desse teste na prática? Calcule e interprete o VPN e o VPP para o problema Sensibilidade: (a/a+ c)= 95 / 95 +100 = 0.95 Especificidade: (d/d+b) = 85 / 85+15 = 0.85 Ele é mais específico do que sensível. VPN E VPP = ? 7) O psicólogo de uma empresa aplica um teste para analisar a aptidão de um candidato a determinado cargo. O teste consiste em uma série de perguntas cujas respostas devem ser verdadeiro ou falso e termina quando o psicólogo fizer a décima pergunta ou quando o candidato der a segunda resposta errada. Com base em testes anteriores, o psicólogo sabe que a probabilidade de o candidato errar uma resposta é 0,20. Qual é a probabilidade do teste terminar na quinta pergunta? Temos que a probabilidade desse candidato acertar a questão é de 20% = 0,20, então a probabilidade dele errar é de 80% = 0,80, assim, para que o teste termine na 5ª pergunta, temos que: 1 – Devemos errar apenas uma das 4 primeiras respostas com probabilidade 4x0,20=0,80 2 – Devemos acertar as outras 3 respostas com probabilidade é 0,8³ 3 – Devemos errar a 5ª resposta com probabilidade é de 0,2 Logo, a probabilidade desse teste terminar é de: 0,8 . 0,8³ . 0,2 = 0,08192. Resposta: 0,08192. 8) José, Paulo e Antônio estão jogando dados não viciados, nos quais, em cada uma das seis faces, há um número de 1 a 6. Cada um deles jogará dois dados simultaneamente. José acredita que, após jogar seus dados, os números das faces voltadas para cima lhe darão uma soma igual a 7. Já Paulo acredita que sua soma será igual a 4 e Antônio acredita que sua soma será igual a 8. Com essa escolha, quem tem a maior probabilidade de acertar sua respectiva soma é: A) Antônio, já que sua soma é a maior de todas as escolhidas. B) José e Antônio, já que há 6 possibilidades tanto para a escolha de José quanto para a escolha de Antônio, e há apenas 4 possibilidades para a escolha de Paulo. C) José e Antônio, já que há 3 possibilidades tanto para a escolha de José quanto para a escolha de Antônio, e há apenas 2 possibilidades para a escolha de Paulo. D) José, já que há 6 possibilidades para formar sua soma, 5 possibilidades para formar a soma de Antônio e apenas 3 possibilidades para formar a soma de Paulo. E) Paulo, já que sua soma é a menor de todas. Probabilidade é encontrada através da razão entre o número de casos favoráveis pelo total de casos. Como o dado é lançado duas vezes e para cada lançamento temos 6 possibilidades, o total de possibilidades é de 6 x 6 = 36 possibilidades. Os casos favoráveis variam de acordo com o palpite de cada um, José acredita que a soma será 7. Nesse caso, os casos favoráveis são: (1,6);(6,1);(2,5);(5,2);(3,4);(4,3), totalizando em 6. Paulo acredita que a soma é 4, sendo favoráveis (1,3);(3,1); (2,2), totalizando em 3. Antônio acredita que a soma seria de 8, sendo favoráveis: (2,6);(6,2);(3,5);(5,3);(4,4), totalizando em 5. Resposta: D. José,já que há 6 possibilidades para formar sua soma,5 possibilidades para formar a soma de Antônio e apenas 3 possibilidades para formar a soma de Paulo. 9) 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. A Figura 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-se que nenhum visitante votou mais de uma vez, qual é a probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso entre as que opinaram ter assinalado que o conto ''Contos de Halloween''é ''Chato''? Trata-se de um problema de probabilidade condicionada, onde o espaço amostral não é o total de entrevistados, mas sim o total de pessoas que opinaram, já que esta foi a condição imposta pelo problema. Sendo 12% os casos favoráveis (responderam “chato”) e o espaço amostral de 100%-21%=79%, retirando-se do total de entrevistados aqueles que não opinaram, a probabilidade pedida pode ser calculada como (melhor aproximação com duas casas decimais). Resposta: 0,15. 10) Considere uma prova de Matemática constituída de quatro questões de múltipla escolha, com quatro alternativas cada uma, das quais apenas uma é correta. Um candidato decide fazer essa prova escolhendo, aleatoriamente, uma alternativa em cada questão. Qual é a probabilidade de esse candidato acertar, nessa prova, exatamente uma questão? Seja probabilidade de se acertar apenas uma das questões marcando aleatoriamente uma das alternativas em cada questão. Perceba que ● é a probabilidade de sucesso (acerto) em cada questão ● ● é a probabilidade de fracasso (erro) em cada questão Há modos de acertar exatamente uma questão: acertar a 1ª e errar as outras; acertar a 2ª e errar as outras ... Deste modo temos Resposta: 11) O quadro funcional de uma empresa é composto de 35 pessoas efetivas e 15 pessoas prestadoras de serviços. Do pessoal efetivo 20 são homens e do pessoal prestador de serviço 5 são mulheres. Escolhendo aleatoriamente uma pessoa dessa empresa, qual é a probabilidade dessa pessoa ser homem ou prestar serviço? Vamos montar uma tabela, para facilitar a resolução. A empresa possui 35 efetivos e 15 prestadores de serviço: Dos efetivos, 20 são homens. Logo, são 15 mulheres efetivas, para completarmos os 35 efetivos. Dos prestadores, 5 são mulheres. Logo, 10 são homens, para completarmos 15 prestadores. Pede-se a probabilidade de a pessoa ser homem ou prestadora de serviço. Destacamos os casos favoráveis abaixo: São 35 casos favoráveis em 50 possíveis. Resposta: A probabilidade é de: 12) 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 quanto? A probabilidade de estar doente é 1/25 ou 4/100 = 4% Desses 4%, 1/4 são devoradas. 4/100*1/4 = 4/400 = 1/100 = 1% doente é devorada. Se 4% são doente, 96% são sadias. Desses 96%, a chance de ser devorada é de 1/40 96/100*1/40 = 96/4000 = 24/1000 = 2,4/100 = 2,4% 2,4% + 1% = 3,4% Resposta = 3,4% 13) Pedro pergunta a Paulo se ele pode trocar uma nota de R$ 100,00 por duas notas de R$ 50,00. Paulo responde que tem exatamente R$ 200,00 na carteira em notas de R$ 50,00, R$ 20,00 e R$ 10,00, mas não sabe quantas notas tem de cada valor. Sabe apenas que tem pelo menos uma de cada valor. Considere que todas as distribuições possíveis de notas de R$50,00, R$20,00 e R$10,00 que podem ocorrer na carteira de Paulo sejam igualmente prováveis. Qual é a probabilidade de que Paulo possa fazer a troca pedida por Pedro? Sabemos que para calcular probabilidade, basta dividirmos o número de casos favoráveis pelo número de casos possíveis. Como ele tem pelo menos uma nota de cada, então ele consegue formar 80,00 com uma de 10, uma de 20 e uma de 50. Temos que saber como podemos formar os outros 120,00. Vamos dividir em casos: – Se ele não possuir mais notas de 50, teremos que formar 120,00 com notas de 10 e 20: São 7 opções: 12 notas de 10; 1 de 20 e 10 de 10; 2 de 20 e 8 de 10; 3 de 20 e 6 de 10; 4 de 20 e 4 de 10; 5 de 20 e 2 de 10; 6 de 20. – Se ele possuir mais uma nota de 50, teremos que formar 70,00 com notas de 10 e 20: São 4 opções: 7 notas de 10; 1 de 20 e 5 de 10; 2 de 20 e 3 de 10; 3 de 20 e 1 de 10. – Se ele possuir mais duas notas de 50, teremos que formar 20,00 com notas de 10 e 20: São 2 opções: 1 de 20 ou 2 de 10. Verificamos que o número de casos possíveis é 7 + 4 + 2 = 13 Para contarmos o número de casos favoráveis, devemos considerar as opções onde ele tem pelo menos duas notas de 50, ou seja, 4 + 2 = 6. Resposta: Probabilidade = 6/13 14) Para disputar a final de um torneio internacional de natação, classificaram-se 8 atletas: 3 norte-americanos, 1 australiano, 1 japonês, 1 francês e 2 brasileiros. Considerando que todos os atletas classificados são ótimos e têm iguais condições de receber uma medalha (de ouro, prata ou bronze), qual é a probabilidade de que pelo menos um brasileiro esteja entre os três primeiros colocados? Quando aparecer na questão `pelo menos um`, devemos encontrar a probabilidade de não acontecer nenhum, ou seja, de não termos brasileiros no pódio, e depois diminuirmos de 1. Probabilidades: De nenhum brasileiro ganhar ouro = 6/8 = 3/4 De nenhum brasileiro ganhar prata = 5/7 (desconsideramos a medalha de ouro) De nenhum brasileiro ganhar bronze = 4/6 = 2/3 (desconsideramos as medalhas de ouro ou prata) Então: P (não termos brasileiros no pódio) = 3/4 x 5/7 x 2/3 = 5/14 P (termos pelo menos um brasileiro no pódio) = 1 – 5/14 = 14/14 – 5/14 = 9/14 Resposta: 9/14 15) Qual é a probabilidade de, selecionado ao acaso, um anagrama da palavra ANE iniciar-se por consoante?I) Casos Desejáveis: _1___ _ 2__ _1___ = 2 n a/e a/e II) casos possíveis: total de anagramas: 3! = 6 III) Probabilidade: P = Resposta = 16) Numa corrida, os cavalos A, B, C, D e E têm chances iguais de vencer, e é certo que ocuparão os cinco primeiros lugares. Um aficionado aposta que os animais A, B e C, nessa ordem, serão os três primeiros. Qual é a probabilidade de ele ganhar a aposta? Usando a definição de probabilidade , que afirma que probabilidade é igual ao número de eventos favoráveis sobre o número de eventos possíveis . Primeiramente vamos calcular o número de eventos possíveis , como não importa a ordem dos cavalos temos uma simples permutacao de 5 elementos ou seja , 5!= 120 . No caso do evento favorável ao apostador , as três primeiras posições já estão ocupadas , logo não mexerem os nelas , o que nos resta é analisarmos os cavalos D e E . Como temos dois cavalos para duas posições , observamos outra permutacao simples de dois elementos (2!=2) . Por fim se substituirmos , teremos P= 2/120 que dará 1/60 Resposta = 1/60 17) O delegado de polícia Jefferson recebeu a denúncia de que dois foragidos da justiça, Agnaldo e Túlio, encontram-se no bairro Esperança Alta. Com várias informações confiáveis para analisar, ele estima corretamente que a probabilidade de Agnaldo estar na região norte do bairro é de 5/8, a probabilidade de Túlio estar na mesma região é de 3/8, mas a probabilidade dos dois foragidos estarem na região norte é apenas de 1/8. Neste mesmo momento em que terminou os seus estudos probabilísticos, ele recebeu uma denúncia confiável de que Agnaldo acabou de ser visto na região norte do bairro Esperança Alta. Se todas as informações são verdadeiras, com esta denúncia, Jefferson pode estimar precisamente que a probabilidade de Túlio também estar na região Norte é de quanto? Resposta: 20%
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