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1 Estatística Prof. Me. Edimar Izidoro Novaes 2 Distribuição de Probabilidade • Modelo matemático que relaciona um certo valor da variável em estudo com a sua probabilidade de ocorrência. 3 Distribuições discretas mais importantes • Distribuição de Bernoulli. • Distribuição Binomial. • Distribuição Poisson. 4 Distribuição de Bernoulli A distribuição de Bernoulli consiste em uma distribuição em que a variável aleatória assume apenas dois possíveis resultados: sucesso (o evento se realiza) ou fracasso (o evento não se realiza). 5 Distribuição de Bernoulli Exemplos: • Lançamento de uma moeda: o resultado é cara ou não. • Uma peça é escolhida ao acaso: o resultado é defeituosa ou não. • Uma cidade tem esgotamento sanitário: sim ou não. 6 Deve ficar claro que nem sempre o que é “bom” é o sucesso, mas sim o que se está estudando é o sucesso. Assim, o fato da peça ser defeituosa, por exemplo, seria o sucesso da pesquisa em si. Em todos os casos temos que definir uma variável aleatória X que só assuma dois possíveis valores: • 1 em caso de sucesso e • 0 em caso de fracasso. 7 Distribuição Binomial Um experimento Binomial é aquele que consiste em uma sequência de n ensaios idênticos e independentes. Cada tentativa pode resultar em apenas dois resultados possíveis: sucesso e fracasso e a probabilidade de sucesso é constante de uma tentativa para outra. 8 Uma amostra particular será constituída de uma sequência de sucessos e fracassos. Exemplos: • Lançamento de uma moeda 5 vezes. • 10 peças são escolhidas ao acaso. • 5 cidades têm ou não têm esgotamento sanitário. 9 P(X= k) = Em que, P(X= k) = k)!(nk! n! k n knk..qp k n knk..qp k)!(nk! n! k n Fórmula Distribuição Binomial 10 • k = número de sucessos. • n = número de elementos da amostra. • p = probabilidade de sucesso. • q = probabilidade de fracasso. 11 Fatorial • Considere n um número inteiro não negativo. O fatorial de n, indicado por n!, é definido como sendo a seguinte multiplicação: • n! = n · (n-1) · (n-2) · ... · 3 · 2 · 1 • Essa definição é para • Para n=0 e n=1, tem-se que n! é igual a 1, ou seja: • 0!=1 • 1!=1 2n 12 Exemplos. 3! 5! !3!.37 !7 !2!.3 !5 13 Exercícios Permutação De quantas maneiras diferentes um cliente poderá se servir em um restaurante que apresenta os seguintes pratos: 10 tipos de massas, 4 de carnes, 6 saladas e 2 sobremesas? Pelo princípio multiplicativo, temos: O cliente vai escolher um prato de cada: Então, são 10 opções de massas x 4 opções de carne x 6 saladas x 2 sobremesas. 10 . 4 . 6. 2 = 480 possibilidades 14 Arranjo Em época de eleição para o grêmio estudantil, um colégio teve 12 candidatos aos cargos de presidente, vice presidente e secretário. De quantos modos diferentes estes candidatos poderão ocupar as vagas deste grêmio? Ser eleito presidente é diferente de ser eleito vice presidente, logo a ordem importa, então temos um caso de ARRANJO. )!( ! , kn n A kn 15 Logo teremos: Assim, existem 1320 maneiras diferentes dos candidatos ocuparem os cargos. 132010.11.12 !9 !9.10.11.12 !9 !12 )!312( !12 3,12 A 16 Combinação Em um congresso há 15 professores de Física e 15 de matemática. Quantas comissões de 8 professores podem ser formadas sem restrições? Primeiro, não foi determinado a quantidade de professores de cada área, logo se houver um de matemática e outros de física ou qualquer outra disposição, estará valendo. Assim como, a ordem em que os professores forem selecionados, não faz diferença. Então fazemos uma combinação. !!. ! , kkn n C kn 17 Ou seja, 925,5852 .1.2.3.4.5.6.7.8 23.24.25.26.27.28.29.30 1.2.3.4.5.6.7.8!.22 !22.23.24.25.26.27.28.29.30 !8!.22 !30 !8)!.830( !30 8,30 C 18 Num plano são marcados 5 pontos distintos, não-alinhados. Quantos triângulos podemos formar tendo sempre 3 deles como vértice? O triângulo fica formado por 3 pontos não-alinhados, não importando a ordem deles. 19 Como a ordem em que se liga os 3 pontos não alinhados, não altera o triângulo, então temos: Assim, é possível formar 10 triângulos com 5 pontos distintos e não alinhados. 10 2 20 1.2 4.5 !3!.2 !3.4.5 !3!.35 !5 3,5 C 20 Aplicações Da Distribuição Binomial • Uma máquina produz 20% de parafusos defeituosos. Qual a probabilidade de, em 4 parafusos sorteados ao acaso, haver um defeituoso? knk qp k n kxP .. 141 8,0.2,0. 1 4 1 xP 4096,018,0.2,0 !1.!.14 !4 1 3 xPxP n=4; k=1; p=0,2; q=0,8 21 Aplicação • Um teste é constituído de 10 questões com 4 alternativas cada, das quais apenas uma é a correta. Um aluno responde aleatoriamente ao teste. Qual a probabilidade de acertar 6 questões? 22 knk qp k n kxP .. 6106 75,0.25,0. 6 10 6 xP 0162,0675,0.25,0 !6!.610 !10 6 46 xPxP n=10; k=6; p=0,25; q=0,75 23 Aplicação • Dos clientes que compram a prazo em um supermercado, sabe-se que 30% atrasam na data de efetuar o pagamento. No dia que o supermercado vender a prazo para 3 clientes, qual a probabilidade de no mínimo 1 atrasar no pagamento? 24 013211 PxPxPxPxP 030 70,0.30,0. 0 3 0 xP 343,0670,0.30,0 !0!.03 !3 0 30 xPxP 657,0343,0101 xP n=3; k=0; p=0,30; q=0,70 25 Aplicação Após ser realizada uma pesquisa verificou-se que 5% das lâmpadas de certa marca são defeituosas. Sendo assim, ao se escolher ao acaso numa amostra de 100 lâmpadas, qual a probabilidade de haver uma ou mais lâmpadas boas? n=100; k=0; p=0,05; q=0,95 26 knk qp k n kxP .. 01000 95,0.05,0. 0 100 0 xP 100100 95,0095,0.1 1!.100 !100 0 xPxP 01 xP 27 10095,01 28 Um levantamento da Associação Americana de Investidores Pessoa Física concluiu que 20% dos seus membros tinham comprado ações diretamente através de uma oferta pública inicial (AAII jornal, julho de 1994). Em uma amostra de 10 membros destes associados, qual a probabilidade de que no máximo 9 membros tenha comprado tais ações? Aplicação 29 101010 80,0.20,0 !10)!.1010( !10 10 xP )9(...)1()0( xPxPxP knk qp k n kxP .. 30 9999998976,00000001024,01 )10(1 xP 31 Estatística Prof. Me. Edimar Izidoro Novaes
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