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Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e Biológicas – Departamento de Matemática MTM 151 – Estatística e Probabilidade – Turma 76 Professor: Rodrigo Luiz Pereira Lara LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – VARIÁVEIS ALEATÓRIAS DISCRETAS Questão 1 – Uma variável aleatória X tem a seguinte função de probabilidade: .0 ;151,0 ;23,0 ;6512,0 )( valoresoutrospara xse xse xouxouxse xP Determine: a) A função de distribuição acumulada de X . b) )2( XP . d) )123( XP . c) )2( XP . e) )14( XP . Questão 2 – Uma variável aleatória X tem a seguinte função de distribuição acumulada: .251 ;25139,0 ;13125,0 ;12102,0 ;100 )( xse xse xse xse xse xF Determine: a) A função de probabilidade de X . b) )12( XP . d) )2012( XP . c) )12( XP . e) )18( XP . Questão 3 – Uma moeda viciada tem probabilidade de cara igual a 0,4. Para dois lançamentos consecutivos dessa moeda faça o seguinte estudo da variável aleatória :X número de caras obtidas no experimento. Obtenha: a) A distribuição de probabilidade. e) O gráfico da FDA. b) A função de probabilidade. f) )(XE . c) O gráfico da função de probabilidade. g) Interprete o valor )(XE . d) A função de distribuição acumulada. h) )(XV . Questão 4 – Um caminho para chegar a uma festa pode ser dividido em três etapas. Sem enganos o trajeto é feito em 1 hora. Se enganos acontecem na primeira etapa, acrescente 10 minutos ao tempo do trajeto. Para enganos na segunda etapa, o acréscimo é 20 e, para a terceira, 30 minutos. Admita que a probabilidade de engano é 0,1; 0,2 e 0,3 para a primeira, segunda e terceira etapas, respectivamente. a) É provável haver atraso na chegada à festa? b) Determine a probabilidade de haver atraso. c) Determine a probabilidade do atraso não passar de 40 minutos. Questão 5 – Seja X uma variável segundo o modelo Uniforme Discreto, com valores no conjunto {1, 2, 3, ... , 10}. Pede-se: a) ).7( XP d) ).85( XouXP b) ).73( XP e) ).63( XeXP c) ).82( XouXP f) ).6|9( XXP Questão 6 – Um agricultor cultiva laranjas e também produz mudas para vender. Após alguns meses a muda pode ser atacada por fungos com probabilidade 0,05 e, nesse caso, ela é escolhida para ser recuperada com probabilidade 0,5. Admita que o processo de recuperação é infalível. O custo de cada muda produzida é R$ 1,00; acrescido de R$ 0,50 se precisar ser recuperada. Cada muda é vendida a R$ 3,00 e são descartadas as mudas não recuperadas de ataque de fungos. Seja X a variável aleatória ganho por muda produzida. Obtenha: a) A distribuição de probabilidade. e) O gráfico da FDA. b) A função de probabilidade. f) )(XE . c) O gráfico da função de probabilidade. g) Interprete o valor )(XE . d) A função de distribuição acumulada. h) )(XV . Questão 7 – Uma agência de turismo apresenta aos clientes o orçamento de uma certa viagem em duas partes. A primeira é o transporte aéreo que têm três opções com preços 3; 3,5 e 4 mil reais e preferências de escolha de 0,5; 0,3 e 0,2 para as companhias TWA, TWB e TWC, respectivamente. A segunda parte do orçamento é a escolha de estada. Existem quatro opções de hotéis que custam 2; 2,5, 3 e 3,5 mil reais e são escolhidos pelos clientes com a mesma preferência, independentemente da companhia aérea. Seja X a variável aleatória orçamento da viagem. Calcule a função de probabilidade e função de distribuição acumulada da variável X . Questão 8 – Um equipamento consiste de duas peças A e B que têm 0,10 e 0,15 de probabilidade de serem de qualidade inferior. Um operário escolhe ao acaso uma peça do tipo A e uma do tipo B para construir o equipamento. Na passagem pelo controle de qualidade o equipamento vai ser classificado. Será considerado como nível I se as peças A e B forem de qualidade inferior. Será nível II se apenas uma delas for de qualidade inferior e, nível III, no outro caso. O lucro na venda é de R$ 10,00; R$ 20,00 e R$ 30,00 para os níveis I, II e III respectivamente. Faça um estudo da variável lucro. Seja X a variável aleatória lucro para uma peça produzida. E seja W a variável aleatória lucro para duas peças produzidas. a) Obtenha a distribuição de probabilidade de X . b) Obtenha a distribuição de probabilidade de W . c) Para duas peças produzidas, qual a probabilidade de pelo menos R$ 30,00 de lucro? Questão 9 – Na verificação de máquinas, observam-se as partes elétrica, mecânica e estrutural. A probabilidade de aparecer uma falha em cada uma das partes é 0,01; independente das demais. Ocorrendo falha, o tempo de conserto é 10, 20 ou 50 minutos para falha elétrica, mecânica ou estrutural, respectivamente. Para uma máquina escolhida ao acaso, qual a probabilidade do tempo de interrupção (se não há falha, esse tempo é zero): a) Durar menos de 25 minutos? b) Ultrapassar 40 minutos? Questão 10 – Uma empresa paga a seus estagiários de engenharia de acordo com o ano de curso do estudante. Para se obter o salário mensal pago por 30 horas semanais, multiplica-se o salário mínimo pelo ano de curso do estagiário. Dessa forma, o estudante do primeiro ano ganha um salário mínimo, o do segundo recebe dois e assim por diante até o quinto ano. A empresa vai empregar dois novos estagiários e admitimos que todos os anos têm igual número de estudantes interessados no estágio (considere a população de candidatos muito grande de modo a não haver diferença entre escolher com ou sem reposição). Pergunta-se a probabilidade de: a) Os dois serem do primeiro ano. b) A empresa gastar no máximo 3 salários mínimos com os estágios. c) Sabendo-se que gastou pelo menos 4, gastar menos de 7 salários mínimos. ALGUMAS RESPOSTAS OU AUXÍLIO DE SOLUÇÃO: Questão 1 b) 0 c) 0,2 d) 0,4 e) 0,1 Questão 2 b) 0,5 c) 0,2 d) 0,7 e) 0,1 Questão 3 a) x 0 1 2 f) 0,8. p(x) 0,36 0,48 0,16 h) 0,48. Questão 4 – Seja A a variável aleatória atraso (minutos) para chegar à festa. a 0 10 20 30 40 50 60 p(a) 0,504 0,056 0,126 0,23 0,024 0,054 0,006 a) 496,0)0( AP b) 436,0)400( AP Questão 5 a) 0,4 b) 0,4 c) 0,4 d) 0,6 e) 0,2 f) 0,8 Questão 6 a) x –1 1,5 2,0 f) R$ 1,91. p(x) 0,025 0,025 0,95 h) 0,23315 reais 2 . Questão 7 Distribuição de probabilidade: x 5000 5500 6000 6500 7000 7500 p(x) 0,125 0,2 0,25 0,25 0,125 0,05 Questão 8 a) x 10 20 30 p(x) 0,015 0,22 0,765 b) w 20 30 40 50 60 p(w) 0,000225 0,0066 0,07135 0,3366 0,585225 c) 999775,0)30( WP Questão 9 – Seja T a variável aleatória tempo de interrupção. t 0 10 20 50 60 70 80 p(t) 0,970299 0,009801 0,009801 0,009801 0,000099 0,000198 0,000001 a) 989901,0)25( TP b) 010099,0)40( TP Questão 10 – Seja S a variável aleatória quantidade de salários mínimos que a empresa irá gastar. a) 25 1 b) 25 3 )3( SP c) 11 6 )4|7( SSP s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 p(s) 25 1 25 2 25 3 25 4 25 5 25 4 25 3 25 2 25 1