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1 Probabilidade e Estatística Aplicada Aula 5 Prof. Nelson Pereira Castanheira Tema 1: Distribuição Binomial de Probabilidades Recordando fatorial 3! = 3 . 2 . 1 = 6 5! = 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 120 0! = 1 (por definição) Recordando combinação 5! 3! . (5 – 3)! 120 = 10 6 . 2 C5, 3 = C5, 3 = Uma Distribuição de Probabilidades é um modelo matemático para a distribuição real de frequências Tratando-se de distribuição de Probabilidade, a variável X é dita variável aleatória A Distribuição Binomial é uma distribuição discreta de probabilidade aplicável sempre que o processo de Amostragem é do tipo de Bernoulli, ou seja: a) em cada tentativa existem dois resultados possíveis e mutuamente exclusivos, denominados de sucesso e fracasso 2 b) as séries de tentativas ou observações são eventos independentes c) a probabilidade de sucesso, indicada por “p”, permanece constante de tentativa para tentativa (processo estacionário) Distribuição Binomial P(X) = CN,X . p X . q N-X = N ! . p X . q N-X X ! (N – X) ! = Importante: p = probabilidade de sucesso q = probabilidade de fracasso p + q = 1 Experimento: jogar um dado cinco vezes P (três 6 em cinco lances) = ? p = 1/6 ; q = 5/6 N = 5 (nº de tentativas) X = 3 (nº de sucessos) P(X=3) = C5,3 . p 3 . q 5-3 = 5 ! . (1/6) 3 . (5/6) 5-3 3 ! (5 – 3) ! 1 . 25 216 36 P(X=3) = 0,0321 ou 3,21% = P(X=3) = 10. Parâmetros da Distribuição Binomial Média: X = N . p Variância: S2 = N . p . q Desvio padrão: S = S2 3 Tema 2: Distribuição de Poisson A Distribuição de Poisson é usada quando os eventos ocorrem em um continuum de tempo ou espaço. Os eventos são independentes e o processo é estacionário Distribuição de Poisson X . e X! Obs.: = nº médio de sucessos (é sempre um valor conhecido) P(X ) = Um departamento de conserto de máquinas recebe uma média de cinco chamadas por hora. Qual a probabilidade de que, em uma hora selecionada aleatoriamente, sejam recebidas exatamente três chamadas? 53 . e5 3! 125 . 0,00674 6 = 0,1404 ou 14,04% = = P(X= 3 = 5) = Parâmetros da Distribuição de Poisson Média: = N . p Variância: S2 = N . p . q Desvio padrão: S = S2 4 Tema 3: Distribuição Normal de Probabilidades A Distribuição Normal é contínua e simétrica em relação à média. A curva que representa a distribuição normal é mesocúrtica e frequentemente descrita como curva em forma de sino, sendo também conhecida como Curva de Gauss Distribuição Normal Uma variável aleatória discreta e contínua, pode assumir qualquer valor fracionário dentro de um intervalo definido de valores Curva da Distribuição Normal de Probabilidades f(X) X Z Qualquer conjunto de valores X normalmente distribuídos pode ser convertido em valores normais padronizados z pelo uso da fórmula: z = X S Z 0,00 0,01 0,02 0,03 0,0 0,0000 0,0040 0,0080 0,0120 0,1 0,0398 0,0438 0,0478 0,0517 0,2 0,0793 0,0832 0,0871 0,0910 5 Distribuição Normal A vida média de um tipo de lâmpada segue uma distribuição normal, com média = 2.000 horas e desvio padrão S = 200 horas. Qual a probabilidade de uma lâmpada escolhida ao acaso durar entre 2000 e 2400 horas? 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 X - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 Z f(X) P (2000 a 2400 horas) = ? X 2.400 2.000 S 200 z = + 2 P(0 z +2,0) = 0,4772 P(2.000 X 2.400) = 0,4772 ou 47,72 % =z = O que isso significa? Significa que a área limitada pela curva e pelo eixo horizontal X, para valores de z variando de 0 até +2, corresponde a 47,72% da área total sob a curva Outro exemplo Os pesos dos alunos de determinada escola têm uma distribuição normal com média de 50 kg e desvio padrão de 5 kg. Qual a porcentagem de alunos dessa escola com peso entre 48 kg e 58 kg? 35 40 45 50 55 60 65 X - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 Z f(X) 6 Para X = 48, temos: X 48 – 50 S 5 Para X = 58, temos: X 58 – 50 S 5 =z = z = = = – 0,4 + 1,6= f(X) 48 58 X35 40 45 50 55 60 65 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 Z Estamos interessados em saber o percentual abaixo da curva entre os valores de: z = 0,4 e z = + 1,6 P( 0,4 z 0) = 0,1554 P(48 X 50) = 0,1554 ou 15,54% P(0 z +1,6) = 0,4452 P(50 X 68) = 0,4452 ou 44,52% P(48 X 68) = 0,1554 + 0,4452 = 0,6006 ou 60,06% dos alunos Referências de Apoio CASTANHEIRA, Nelson Pereira. Estatística aplicada a todos os níveis. 5. ed. Curitiba: Intersaberes, 2010. BUSSAB, Wilton de O.; MORETTIN, Pedro A. Estatística básica. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 2002.
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