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AULA 1 – Noções de Probabilidade (Revisão) – Espaço Amostral e Eventos EXPERIMENTO: Todo processo de realizar observações e obter dados. EXPERIMENTO ALEATÓRIO: É aquele onde apesar de se conhecer todos os possíveis resultados não se pode antecipar seu resultado, como por exemplo o lançamento de um dado ou de uma moeda. ESPAÇO AMOSTRAL (S): É o conjunto dos possíveis resultados de um experimento aleatório. O número de elementos deste conjunto é indicado por n(S) Como por exemplo, no lançamento do dado o espaço amostral é S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} n(S) = 6 EVENTO: É subconjunto do espaço amostral, contendo os elementos favoráveis. Como por exemplo, no lançamento do dado podemos ter como evento a ocorrência de um número par, assim o conjunto evento contém todos os números pares possíveis em um dado, logo A = {2, 4, 6}, n(A) = 3. Tipo de Eventos Evento simples: formado por um único elemento do espaço amostral. Exemplo: se lançarmos 3 moedas consecutivamente, o evento K, K, K (três caras) é simples. Evento composto: formado por mais de um elemento do espaço amostral. Exemplo: se lançarmos 2 dados e desejamos a soma igual a 11, é um evento composto, pois existem 2 elementos do espaço amostral nestas condições (6,5) e (5, 6). Evento complementar: dizemos que um evento é complementar na seguinte condição: Exemplo: ao lançarmos duas moedas, temos S = {(KK);(KC);(CK);(CC)}; se considerarmos A = {(KK)}, o complementar de A será Eventos mutuamente exclusivos: Se A e B são dois eventos, dizemos que A e B são mutuamente exclusivos se A B = , ou seja, se ocorre A não pode ocorrer B. Exemplo, se lançarmos uma moeda, se ocorre cara, não ocorre coroa. Eventos independentes: dois ou mais eventos se dizem independentes se a ocorrência de um não influencia a ocorrência do outro. Por exemplo: o fato de sair um determinado número no dado não influi na saída de outro. Eventos coletivamente exaustivos: se a união dos eventos formarem o espaço amostral, onde cada evento pode ter elementos repetidos no outro evento. A união deles é 1. – Propriedades das Probabilidades As probabilidades são utilizadas para exprimir a chance de ocorrência de determinado evento. Num experimento aleatório equiprovável, a probabilidade de ocorrer o evento X, dentro do espaço amostral S é dada por: A PROBABILIDADE de sucesso P(A) do evento A é um número entre zero e um, 0 P(A) 1. Tendo presente que a probabilidade P(A) está associada à proporção de sucessos do evento A: Se P(A) = 0 o evento A nunca ocorrerá, pois é um evento impossível; Se P(A) = 1 o evento A sempre ocorrerá, pois é um evento certo. A soma das probabilidades de todos os resultados (eventos elementares de um espaço amostral) é sempre igual a um. A probabilidade de um evento não ocorrer é igual a um menos a probabilidade do evento ocorrer. Propriedades: P(A) + P(B) = 1 (sendo B o complemento de A) 0 P(A) 1 (qualquer que seja A) P() = 0 P(S) = 1 – Eventos: Soma, Produto, Independentes e Condicionados. União de Probabilidades 1) Se A e B são eventos mutuamente exclusivos, temos: P(A B) = P(A) + P(B) Ou seja, a probabilidade de ocorrer o evento A ou o evento B é igual a soma da probabilidade de ocorrência do evento A com a probabilidade de ocorrência do evento B. Podemos ter outros casos como P(A B C) = P(A) + P(B) + P(C). 2) Quando A e B têm elementos comuns, ao associarmos a A B uma probabilidade P(A) + P(B), estaremos atribuindo um valor maior que a “verdadeira”, uma vez que as probabilidades dos elementos comuns a A e B, terão sido computadas duas vezes. Assim, se os eventos não são mutuamente exclusivos, temos: P(A B) = P(A) + P(B) - P(A B) Exemplo: Uma URNA tem 15 bolas de mesmo raio, numeradas de 1 a 15: Qual a probabilidade de se tirar uma bola cujo número seja múltiplo de 5 ou 4? S = {1, 2, 3, ... , 15} n(S) = 15 A: múltiplo de 5 A = {5, 10, 15} n(A) = 3 B: múltiplo de 4 A = {4, 8, 12} n(B) = 3 A B = Então Qual a probabilidade de se tirar uma bola cujo número seja múltiplo de 3 ou 4? S = {1, 2, 3, ... , 15} n(S) = 15 A: múltiplo de 3 A = {3, 6, 9, 12, 15} n(A) = 5 B: múltiplo de 4 A = {4, 8, 12} n(B) = 3 A B = {12}; n(A B) = 1 Probabilidade Condicional Sejam A e B dois eventos, com P(A) > 0. Denotemos por P(B/A) a probabilidade de ocorrência de B, na hipótese de A ter ocorrido. Como A ocorreu, A passa a ser o novo espaço amostral, que vem substituir o espaço original S. Daí: Exemplo: Sorteando-se um número ao acaso entre os inteiros 1, 2, ... , 15, qual a probabilidade do número ser 6, sabendo-se que saiu par. S = { 1, 2, 3, ... , 15} n(S) = 15 B = {o número é 6} = {6} n(B) = 1 A = {o número é par} = { 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} n(A) = 7 A B = {6} n(A B) = 1 Então: Intersecção de Probabilidades 1) Se dois eventos são independentes, então a probabilidade da ocorrência de ambos é igual ao produto de suas probabilidades individuais. P(A B) = P(A)P(B) Exemplo: Retiram-se, com reposição, duas cartas de um baralho com 52 cartas. Qual a probabilidade de que ambas sejam de “espada”? S = { todas as cartas do baralho} n(S) = 52 A = {1ª carta é de espada} n(B) = 13 B = {2ª carta é de espada} n(B) = 13 2) Se um evento depende do outro, a probabilidade da ocorrência simultânea dos dois é dada pelo produto da probabilidade de um dos eventos, pela probabilidade condicional do outro evento. P(A B) = P(A) P(B/A) com P(A) Exemplo: Qual a probabilidade de se retirar (sem reposição) 5 cartas de copas de um baralho de 52 cartas? 1.5 – Árvore de Decisão É a representação gráfica dos eventos elementares de um espaço amostral. Esta representação é muito útil para organizar os cálculos de experimentos com mais de uma etapa. Exemplo: o lançamento de uma moeda três vezes seguidas. Repetindo-se o experimento um número muito grande de vezes, a freqüência relativa dos 8 eventos tenderá a 1/8. A probabilidade os oito eventos é a mesma pois os eventos são igualmente prováveis. Cara Evento 1 = {Ca; Ca; Ca} Cara Coroa Evento 2 = {Ca; Ca; Co} Cara Coroa Cara Evento 3 = {Ca; Co; Ca} Coroa Evento 4 = {Ca; Co; Co} Cara Evento 5 = {Co; Ca; Ca} Cara Coroa Evento 6 = {Co; Ca; Co} Coroa Coroa Cara Evento 7 = {Co; Co; Ca} Coroa Evento 8 = {Co; Co; Co} 2. Resolução de exercícios Qual é a probabilidade de ao se jogar um dado honesto, se obter um número primo? Temos duas caixas com bolinhas nas seguintes quantidades: Caixa A: 10 bolinhas azuis, 15 bolinhas brancas e 30 bolinhas vermelhas. Total 55: bolinhas. Caixa B: 20 bolinhas azuis, 18 bolinhas brancas e 22 bolinhas vermelhas. Total 60: bolinhas. Retiramos uma bolinha de cada urna. Qual é a probabilidade de que ambas as bolinhas retiradas sejam azuis? Retiramos sem reposição três caras de um baralho de 52 cartas. Qual a probabilidade que as três sejam vermelhas: Uma caixa contém 20 canetas iguais, das quais 7 são defeituosas, e outra caixa contém 12, das quais 4 são defeituosas. Uma caneta é retirada aleatoriamente de cada caixa. Qual é probabilidade de que ambas não sejam defeituosas e qual é a probabilidade de que uma seja perfeita e a outra não? Certo tipo de motor pode apresentar dois tipos de falhas: mancais presos e queima do induzido. Sabendo-se que as probabilidades de ocorrência dos defeitos são 0,2 e 0,03, respectivamente, determinar a probabilidade de que num motor daquele tipo, selecionado ao acaso, não ocorra, simultaneamente, as duas falhas. Visando determinar a probabilidade de se encontrar fumantes numa determinada cidade fez-se uma pesquisa na qual se entrevistou 856 pessoas às quais se perguntou sobre ser fumante ou não, 327 destas pessoas admitiram serem fumantes. Podemos afirmar que, nesta cidade a probabilidade de se encontrar ao acaso uma pessoa não fumante é de: Questões Extras 1- (Banco do Brasil 2011 – FCC) 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), a probabilidade de que pelo menos um brasileiro esteja entre os três primeiros colocados é igual a: (A) 5/14 (B) 3/7 (C) 4/7 (D) 9/14 (E) 5/7 2 – (Banco do Brasil 2010 – FCC) Em um banco, qualquer funcionário da carreira de Auditor é formado em pelo menos um dos cursos: Administração, Ciências Contábeis e Economia. Um levantamento forneceu as informações de que: I. 50% dos Auditores são formados em Administração, 60% são formados em Ciências Contábeis e 48% são formados em Economia. II. 20% dos Auditores são formados em Administração e Ciências Contábeis. III. 10% dos Auditores são formados em Administração e Economia. IV. 30% dos Auditores são formados em Ciências Contábeis e Economia. Escolhendo aleatoriamente um Auditor deste banco, a probabilidade de ele ser formado em pelo menos dois daqueles cursos citados é: (A) 58% (B) 56% (C) 54% (D) 52% (E) 48% 3 – (Caixa Econômica Federal 2008 – CESGRANRIO) 4 – (Caixa Econômica Federal 2008 – CESGRANRIO) Em uma URNA há 5 bolas verdes, numeradas de 1 a 5, e 6 bolas brancas, numeradas de 1 a 6. Dessa urna retiram-se, sucessivamente e sem reposição, duas bolas. Quantas são as extrações nas quais a primeira bola sacada é verde e a segunda contém um número par? 5 – (Banco do Brasil 2012 – CESGRANRIO) Uma moeda não tendenciosa é lançada até que sejam obtidos dois resultados consecutivos iguais. Qual a probabilidade de a moeda ser lançada exatamente três vezes? (A) 3/4 (B) 1/8 (C) 1/4 (D) 1/3 (E) ½ Bibliografia BRUNI, ADRIANO LEAL. Estatística Aplicada à Gestão Empresarial. São Paulo: Atlas, 2007. ANDERSON; SWEENEY & WILLIAMS. Estatística aplicada à Administração e Economia. São Paulo: Thonson Learnig, 2007. MOORE, MCCABE, DUCKWORTH & SCLOVE. A Prática da Estatística Empresarial. Rio de Janeiro: LTC, 2006. LARSON & FARBER. Estatística Aplicada. São Paulo: Pearson, 2004. MORETTIN, L.G. Estatistica Básica. São Paulo: Makron Books, 1999 MAGALHES, MARCOS NASCIMENTO & LIMA, ANTONIO CARLOS PEDROSO. Noções de probabilidade e estatística. EDUSP.2002. CRESPO; ANTÔNIO ARNOT.Estatística Fácil. Editora Saraiva, 2009 UNIP - Estatística Profª Patrícia Alves Aula 1- pg.1
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