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BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 1/23 1. ℙ(𝑥) = { 28 91⁄ 16 91⁄ 1 91⁄ 32 91⁄ 8 91⁄ 0 6 91⁄ ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 0 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 4 2. a) 𝑿 ∈ {𝟏,𝟐, 𝟑, 𝟒, 𝟓, 𝟔} b) 𝑿 ∈ {𝟏,𝟐, 𝟑, 𝟒, 𝟓, 𝟔} c) 𝑿 ∈ {𝟐,𝟑, 𝟒, 𝟓, 𝟔, 𝟕, 𝟖, 𝟗, 𝟏𝟎,𝟏𝟏,𝟏𝟐} d) 𝑿 ∈ {−𝟓,−𝟒,−𝟑,−𝟐,−𝟏,𝟎, 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒, 𝟓} 3. a) ℙ(𝑥) = { 1 36⁄ 3 36⁄ 5 36⁄ 7 36⁄ 9 36⁄ 11 36⁄ ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 4 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 5 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 6 b) ℙ(𝑥) = { 11 36⁄ 9 36⁄ 7 36⁄ 5 36⁄ 3 36⁄ 1 36⁄ ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 4 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 5 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 6 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 2/23 c) ℙ(𝑥) = { 1 36⁄ 2 36⁄ 3 36⁄ 4 36⁄ 5 36⁄ 6 36⁄ 5 36⁄ 4 36⁄ 3 36⁄ 2 36⁄ 1 36⁄ ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 4 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 5 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 6 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 7 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 8 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 9 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 10 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 11 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 12 d) ℙ(𝑥) = { 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ 1 36⁄ ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −5 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −4 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = −1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 0 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 1 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 2 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 3 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 4 ⁄ 𝑠𝑒 𝑥 = 5 4. a) 𝐸[𝑋𝑘] = =∑𝑥𝑖 𝑘 · 𝑝(𝑥𝑖) ∞ 𝑖=0 =∑𝑖𝑘 [( 𝑛 𝑖 ) 𝑝𝑖(1 − 𝑝)𝑛−𝑖] 𝑛 𝑖=1 =∑𝑖𝑘 𝑛! 𝑖! (𝑛 − 𝑖)! 𝑝𝑖(1 − 𝑝)𝑛−𝑖 𝑛 𝑖=1 =∑𝑖𝑘−1 𝑖 𝑛(𝑛 − 1)! 𝑖(𝑖 − 1)! ((𝑛 − 1) − (𝑖 − 1))! 𝑝𝑖−1 𝑝 (1 − 𝑝)𝑛−𝑖 𝑛 𝑖=1 = 𝑛𝑝∑𝑖𝑘−1 ( 𝑛 − 1 𝑖 − 1 ) 𝑝𝑖−1(1 − 𝑝)𝑛−𝑖 𝑛 𝑖=1 = 𝑛𝑝∑(𝑗 + 1)𝑘−1 ( 𝑚 𝑗 ) 𝑝 𝑗(1 − 𝑝)𝑚−𝑗 𝑚 𝑗=0 ; 𝑗 = 𝑖 − 1 𝑒 𝑚 = 𝑛 − 1 = 𝑛𝑝 𝐸[(𝑌 + 1)𝑘−1] BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 3/23 𝐿𝑜𝑔𝑜, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑠𝑒 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑟 𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛ç𝑎, 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑘 = 1: 𝑬[𝑿] = 𝒏𝒑 𝐸 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑠𝑒 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑟 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖â𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑘 = 2: 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 = 𝑛𝑝 𝐸[(𝑌 + 1)] − (𝑛𝑝)2 = 𝑛𝑝 [(𝑛 − 1)𝑝 + 1] − (𝑛𝑝)2 = (𝑛𝑝)2 − 𝑛𝑝2 + 𝑛𝑝 − (𝑛𝑝)2 = 𝒏𝒑(𝟏 − 𝒑) b) 𝐸[𝑋] = =∑𝑥𝑖 · 𝑝(𝑥𝑖) ∞ 𝑖=0 =∑𝑖𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 ; 𝑞 = 1 − 𝑝 =∑(𝑖 + 1 − 1)𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 =∑(𝑖 − 1)𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 +∑𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 =∑𝑗𝑝𝑞𝑗 ∞ 𝑗=0 + 1 ; 𝑗 = 𝑖 − 1 = 𝑞∑𝑗𝑝𝑞𝑗−1 ∞ 𝑗=0 + 1 = 𝑞∑𝑗𝑝𝑞𝑗−1 ∞ 𝑗=1 + 1 = 𝑞𝐸[𝑋] + 1 ∴ 𝐸[𝑋] = 𝑞𝐸[𝑋] + 1 ⇒ 𝐸[𝑋](1 − 𝑞) = 1 ⇒ 𝐸[𝑋] 𝑝 = 1 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 4/23 ⇒ 𝑬[𝑿] = 𝟏 𝒑 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 𝐸[𝑋2] = =∑𝑥𝑖 2 · 𝑝(𝑥𝑖) ∞ 𝑖=0 =∑𝑖2𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 ; 𝑞 = 1 − 𝑝 =∑((𝑖 − 1) + 1) 2 𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 =∑(𝑖 − 1)2𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 +∑2(𝑖 − 1)𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 +∑𝑝𝑞𝑖−1 ∞ 𝑖=1 =∑𝑗2𝑝𝑞𝑗 ∞ 𝑗=0 + 2∑𝑗𝑝𝑞𝑗 ∞ 𝑗=0 + 1 ; 𝑗 = 𝑖 − 1 = 𝑞∑𝑗2𝑝𝑞𝑗−1 ∞ 𝑗=0 + 2𝑞∑𝑗𝑝𝑞𝑗−1 ∞ 𝑗=0 + 1 = 𝑞𝐸[𝑋2] + 2𝑞𝐸[𝑋] + 1 ∴ 𝐸[𝑋2] = 𝑞𝐸[𝑋2] + 2𝑞𝐸[𝑋] + 1 ⇒ 𝐸[𝑋2](1 − 𝑞) = 2𝑞 𝑝 + 1 ⇒ 𝐸[𝑋2] 𝑝 = 2𝑞 𝑝 + 1 ⇒ 𝐸[𝑋2] = 2𝑞 + 𝑝 𝑝2 ⇒ 𝐸[𝑋2] = 2𝑞 + (1 − 𝑞) 𝑝2 ⇒ 𝐸[𝑋2] = 𝑞 + 1 𝑝2 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 5/23 ∴ 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 = 𝑞 + 1 𝑝2 − 1 𝑝2 = 𝑞 𝑝2 = 𝟏 − 𝒑 𝒑𝟐 c) 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐵𝑒𝑟𝑛𝑜𝑢𝑙𝑙𝑖 é 𝑢𝑚𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑏𝑖𝑛𝑜𝑚𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 (𝑛, 𝑝) = (1, 𝑝), 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝐸[𝑋] = 𝑛𝑝 = 𝒑 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = 𝑛𝑝(1 − 𝑝) = 𝒑(𝟏 − 𝒑) 5. 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎𝑠: 𝐸[𝑋] =∑𝑥𝑖 · 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 =∑𝑥𝑖 2 · 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 − (𝐸[𝑋])2 Função de probabilidade ℙ(𝑥) = { 0 0,1 0,3 0,7 0,8 1 0 − 0,0 − 0,1 − 0,3 − 0,7 − 0,8 0 = 0,1 = 0,2 = 0,4 = 0,1 = 0,2 𝑠𝑒 𝑥 = 0 𝑠𝑒 𝑥 = 1 𝑠𝑒 𝑥 = 2 𝑠𝑒 𝑥 = 3 𝑠𝑒 𝑥 = 4 𝑠𝑒 𝑥 = 5 E[X] = = 0 · ℙ(0) + 1 · ℙ(1) + 2 · ℙ(2) + 3 · ℙ(3) + 4 · ℙ(4) + 5 · ℙ(5) = 0 · 0 + 1 · 0,1 + 2 · 0,2 + 3 · 0,4 + 4 · 0,1 + 5 · 0,2 = 𝟑, 𝟏 VAR(X) = = 02 · ℙ(0) + 12 · ℙ(1) + 22 · ℙ(2) + 32 · ℙ(3) + 42 · ℙ(4) + 52 · ℙ(5) − 3,12 = 02 · 0 + 12 · 0,1 + 22 · 0,2 + 32 · 0,4 + 42 · 0,1 + 52 · 0,2 − 3,12 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 6/23 = 𝟏, 𝟒𝟗 ℙ(1 ≤ X < 2) = = ℙ(X < 2) − ℙ(X < 1) = [ℙ(X = 1) + ℙ(X = 0)] − ℙ(X = 0) = ℙ(X = 1) = 𝟎, 𝟏 ℙ(X = 4) = = 𝟎, 𝟏 ℙ(X > 3) = = ℙ(X = 4) + ℙ(X = 5) = 0,1 + 0,2 = 𝟎, 𝟑 ℙ(X ≤ 4) = = 1− ℙ(X > 4) = 1− ℙ(X = 5) = 1− 0,2 = 𝟎, 𝟖 6. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐴 = 𝑖: {𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑜𝑢 𝑛𝑎 𝑚𝑜𝑠𝑐𝑎 𝑠𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑛𝑎 𝑖 − é𝑧𝑖𝑚𝑎 𝑣𝑒𝑧} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐴 = 𝑖) = 0,20 · 0,80𝑖−1 ℙ(𝐴 = 10) = = 0,20 · 0,8010−1 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 7/23 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟔𝟖 7. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝑁: {𝑠𝑎𝑖𝑢 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑎} 𝑀: {𝑠𝑎𝑖𝑢 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑡𝑎} 𝑀 = 𝑖: {𝑠𝑎𝑖𝑢 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑡𝑎 𝑠𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑛𝑎 𝑖 − é𝑧𝑖𝑚𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑟𝑎𝑑𝑎} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝑀 = 𝑖) = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 )( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑖−1 a) ℙ(𝑀 = 𝑛) = = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 )( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑛−1 = 𝑴 · 𝑵𝒏−𝟏 (𝑵 +𝑴)𝒏 b) ℙ(𝑀 ≥ 𝑘) = =∑ℙ(𝑀 = 𝑗) ∞ 𝑗=𝑘 = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 )∑( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑗−1∞ 𝑗=𝑘 { 𝑡 = 𝑁 𝑁 +𝑀 𝑟 = 𝑗 − 1 Σ = 𝑡𝑟 + 𝑡𝑟+1 + 𝑡𝑟+2 +⋯ Σ𝑡 = 𝑡𝑟+1 + 𝑡𝑟+2 + 𝑡𝑟+3 +⋯_________________________________ Σ − Σ𝑡 = 𝑡𝑟 ∴ Σ = 𝑡𝑟 1 − 𝑡 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 8/23 = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 ) ( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑘−1 (1 − 𝑁 𝑁 +𝑀 ) = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 ) ( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑘−1 ( 𝑁 + 𝑀 𝑁 +𝑀 − 𝑁 𝑁 +𝑀) = ( 𝑀 𝑁 +𝑀 ) ( 𝑁 𝑁 +𝑀 ) 𝑘−1 ( 𝑀 𝑁 +𝑀 ) = ( 𝑵 𝑵+𝑴 ) 𝒌−𝟏 8. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝑋 = 𝑖: {𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜𝑢 𝑖 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎𝑠: 𝑝 = 18 38 ℙ(𝑋 ≤ −4) = 0 ℙ(𝑋 = −3) = (1 − 𝑝)3 = ( 20 38 ) 3 ≈ 0,1458 ℙ(𝑋 = −2) = 0 ℙ(𝑋 = −1) = ( 2 1 ) 𝑝(1 − 𝑝)2 = ( 2 1 ) 18 38 · ( 20 38 ) 2 ≈ 0,2624 ℙ(𝑋 = 1) = 𝑝 + 𝑝2(1 − 𝑝) = 18 38 + ( 18 38 ) 2 20 38 ≈ 0,5918 ℙ(𝑋 = 2) = 0 a) ℙ(𝑋 > 0) = = ℙ(𝑋 = 1) + ℙ(𝑋 = 2) + ℙ(𝑋 ≥ 3) ≈ 𝟎,𝟓𝟗𝟏𝟖 b) 𝑁ã𝑜, 𝑝𝑜𝑖𝑠, 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑜𝑟𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑖𝑡𝑒𝑚 𝑐, 𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛ç𝑎 é 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎. 𝑂𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, 𝑛𝑎 𝑚é𝑑𝑖𝑎 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 9/23 𝑜 𝑗𝑜𝑔𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑖𝑟á 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑒𝑟. c) 𝐸[𝑋] = = (−3) · ℙ(𝑋 = −3) + (−1) · ℙ(𝑋 = −1) + 1 · ℙ(𝑋 = 1) ≈ −3 · 0,1458 − 1 · 0,2624 + 1 · 0,5918 ≈ −𝟎, 𝟏𝟎𝟖 9. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐶: {𝑝𝑜𝑛𝑡𝑢𝑎çã𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑐ℎ𝑜𝑣𝑒𝑢} 𝑁: {𝑝𝑜𝑛𝑡𝑢𝑎çã𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑟𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑛ã𝑜 𝑐ℎ𝑜𝑣𝑒𝑢} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: 𝐶 = 1 − (1 − 𝑝)2 𝑁 = 1 − 𝑝2 ℙ(𝐶) = 𝑝∗ ℙ(𝑁) = 1 − 𝑝∗ 𝐸[𝑋] = 𝐶 · ℙ(𝐶) + 𝑁 · ℙ(𝑁) = (1 − (1 − 𝑝)2)𝑝∗ + (1 − 𝑝2)(1 − 𝑝∗) 𝑑𝐸[𝑋] 𝑑𝑝 = 0 ⇒ 𝑑 𝑑𝑝 ((1 − (1 − 𝑝)2)𝑝∗ + (1 − 𝑝2)(1 − 𝑝∗)) = 0 ⇒ 𝑑 𝑑𝑝 ((−𝑝2 + 2𝑝)𝑝∗ + 1 − 𝑝∗ − 𝑝2 + 𝑝∗𝑝2) = 0 ⇒ 𝑑 𝑑𝑝 (−𝑝∗𝑝2 + 2𝑝∗𝑝 + 1 − 𝑝∗ − 𝑝2 + 𝑝∗𝑝2) = 0 ⇒ 𝑑 𝑑𝑝 (𝑝2 − 2𝑝∗𝑝 + 𝑝∗ − 1) = 0 ⇒ 2𝑝 − 2𝑝∗ = 0 ⇒ 𝒑 = 𝒑∗ 𝑜𝑢 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 10/23 𝑑𝐸[𝑋] 𝑑𝑝 = 0 ⇒ 𝑑 𝑑𝑝 ((1 − (1 − 𝑝)2)𝑝∗ + (1 − 𝑝2)(1 − 𝑝∗)) = 0 ⇒ 2𝑝∗(1 − 𝑝) − 2𝑝(1 − 𝑝∗) = 0 ⇒ 2𝑝∗ − 2𝑝∗𝑝 − 2𝑝 + 2𝑝∗𝑝 = 0 ⇒ 2𝑝 − 2𝑝∗ = 0 ⇒ 𝒑 = 𝒑∗ 10. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝑀𝑛 = 𝑖: {𝑎𝑣𝑖ã𝑜 𝑑𝑒 𝑛 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑖 𝑒𝑚 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝑀𝑛 = 𝑖) = ( 𝑛 𝑖 ) 𝑝𝑖 (1 − 𝑝)𝑛−𝑖 ℙ(𝑀5 ≥ 3) > ℙ(𝑀3 ≥ 2) ⇒ ℙ(𝑀5 = 3) + ℙ(𝑀5 = 4) + ℙ(𝑀5 = 5) ≥ ℙ(𝑀3 = 2) + ℙ(𝑀3 = 3) ⇒ ( 5 3 )𝑝3 (1 − 𝑝)2 + ( 5 4 )𝑝4 (1 − 𝑝) + ( 5 5 ) 𝑝5 ≥ ( 3 2 )𝑝2(1 − 𝑝) + ( 3 3 ) 𝑝3 ⇒ 10𝑝 (1 − 𝑝)2 + 5𝑝2(1 − 𝑝) + 𝑝3 ≥ 3(1 − 𝑝) + 𝑝 ⇒ 10𝑝 (1 − 𝑝)2 + 5𝑝2(1 − 𝑝) + 𝑝3 − 𝑝 ≥ 3(1 − 𝑝) ⇒ 10𝑝 (1 − 𝑝)2 + 5𝑝2(1 − 𝑝) + 𝑝(𝑝2 − 1) ≥ 3(1 − 𝑝) ⇒ 10𝑝 (1 − 𝑝)2 + 5𝑝2(1 − 𝑝) + 𝑝(𝑝 + 1)(𝑝 − 1) ≥ 3(1 − 𝑝) ⇒ 10𝑝 (1 − 𝑝)2 + 5𝑝2(1 − 𝑝) − 𝑝(𝑝 + 1)(1 − 𝑝) ≥ 3(1 − 𝑝) ⇒ 10𝑝(1 − 𝑝) + 5𝑝2 − 𝑝(𝑝 + 1) ≥ 3 ⇒ 10𝑝 − 10𝑝2 + 5𝑝2 − 𝑝2 − 𝑝 ≥ 3 ⇒ 6𝑝2 − 9𝑝 + 3 ≤ 0 ⇒ 2𝑝2 − 3𝑝 + 1 ≤ 0 ∴ (2𝑝 − 1)(𝑝 − 1) = 0 ⇒ 𝑝1 = 1 2⁄ 𝑒 𝑝2 = 1 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 11/23 ⇒ 𝟏 𝟐 ≤ 𝒑 ≤ 𝟏 11. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐷𝑘𝑛 = 𝑖: {𝑛 𝑙𝑎𝑛ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑢𝑚 𝑑𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑖 𝑣𝑒𝑧𝑒𝑠 𝑠𝑎í𝑑𝑜 𝑜 𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑘} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐷𝑘𝑛 = 𝑖) = ( 𝑛 𝑖 ) ( 1 6 ) 𝑖 ( 5 6 ) 𝑛−𝑖 ℙ(𝐷610 = 1) = = ( 10 1 ) ( 1 6 ) 1 ( 5 6 ) 10−1 = 10 · 1 6 · 59 69 ≈ 𝟎,𝟑𝟐𝟑 12. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐷𝑘𝑛 = 𝑖: {𝑛 𝑙𝑎𝑛ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑢𝑚 𝑑𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑖 𝑣𝑒𝑧𝑒𝑠 𝑠𝑎í𝑑𝑜 𝑜 𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑘} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎𝑠: ℙ(𝑋 = 0) = 0,25 ℙ(𝑋 = 1) = 0,125 ℙ(𝑋 = 2) = 0,125 ℙ(𝑋 = 3) = 0,5 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 12/23 𝐸(𝑋) = =∑𝑥𝑖 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 = 0 · 𝑝(0) + 1 · 𝑝(1) + 2 · 𝑝(2) + 3 · 𝑝(3) = 0 · 0,25 + 1 · 0,125 + 2 · 0,125 + 3 · 0,5 = 𝟏, 𝟖𝟕𝟓 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 =∑𝑥𝑖 2 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 − (1,875)2 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 1 2 3 4 P X Função de probabilidade 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 1 2 3 4 P X Função de distribuição acumulada BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 13/23 = 02 · 𝑝(0) + 12 · 𝑝(1) + 22 · 𝑝(2) + 32 · 𝑝(3) − 3,515625 = 02 · 0,25 + 12 · 0,125 + 22 · 0,125 + 32 · 0,5 − 3,515625 ≈ 𝟏,𝟔𝟎𝟗 ℙ(0 < 𝑋 < 1) = = ℙ(𝑋 < 1) − ℙ(𝑋 < 0) = ℙ(𝑋 = 0) − 0 = 𝟎, 𝟐𝟓 ℙ(𝑋 ≤ 2) = = ℙ(𝑋 = 0) + ℙ(𝑋 = 1) + ℙ(𝑋 = 2) = 0,25 + 0,125 + 0,125 = 𝟎, 𝟓𝟎 ℙ(𝑋 > 3) = = 1− ℙ(𝑋 ≤ 3) = 1− (ℙ(𝑋 = 0) + ℙ(𝑋 = 1) + ℙ(𝑋 = 2) + ℙ(𝑋 = 3)) = 1− (0,25 + 0,125 + 0,125 + 0,5) = 𝟎 ℙ(𝑋 > 2,5) = = 1− ℙ(𝑋 ≤ 2,5) = 1− ℙ(𝑋 ≤ 2) = 1− 0,50 = 𝟎, 𝟓𝟎 13. a) 𝑥𝑐: {𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜} = 18 𝑥𝑏: {𝑎𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑜 𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜} = 8 𝑥𝑒: {𝑒𝑟𝑟𝑎} = −2 𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑙 𝑆 = {𝑥𝑐 , 𝑥𝑏 , 𝑥𝑒} BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 14/23 b) 𝐸[𝑋] = =∑𝑥𝑖 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 = 𝑥𝑐 𝑝(𝑥𝑐) + 𝑥𝑏 𝑝(𝑥𝑏) + 𝑥𝑒 𝑝(𝑥𝑒) = 18 · 0,2 + 8 · 0,7 + (−2)(1 − (0,2 + 0,7)) = 3,6 + 5,6 − 0,2 = 𝟗, 𝟎 𝑉𝐴𝑅(𝑋) = = 𝐸[𝑋2] − (𝐸[𝑋])2 =∑𝑥𝑖 2 𝑝(𝑥𝑖) 𝑖 − (9,0)2 = 𝑥𝑐 2 𝑝(𝑥𝑐) + 𝑥𝑏 2 𝑝(𝑥𝑏) + 𝑥𝑒 2 𝑝(𝑥𝑒) − 81 = 182 · 0,2 + 82 · 0,7 + (−2)2(1 − (0,2 + 0,7)) − 81 = 𝟐𝟗 14. a) ℙ(𝑋 ≥ 2) = = 1− 𝑃(𝑋 < 2) = 1− (𝑃(𝑋 = 0) + 𝑃(𝑋 = 1)) 𝐴𝑠𝑠𝑢𝑚𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑗𝑎 𝑚𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑝𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑎, 𝑑𝑒 𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑎 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝜆 = 𝑛𝑝. ∴ ℙ(𝑋 = 𝑖) = = ( 𝑛 𝑖 ) 𝑝𝑖(1 − 𝑝)𝑛−𝑖 = 𝑛! 𝑖! (𝑛 − 𝑖)! 𝑝𝑖(1 − 𝑝)𝑛−𝑖 = 𝑛! 𝑖! (𝑛 − 𝑖)! ( 𝜆 𝑛 ) 𝑖 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑛−𝑖 = 𝑛 (𝑛 − 1)⋯(𝑛 − 𝑖 + 1) (𝑛 − 𝑖)! 𝑖! (𝑛 − 𝑖)! 𝜆𝑖 𝑛𝑖 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑛 (1 − 𝜆 𝑛 ) −𝑖 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 15/23 = 𝑛(𝑛 − 1)⋯(𝑛 − 𝑖 + 1) 𝑖! 𝜆𝑖 𝑛𝑖 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑛 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑖 = 𝑛(𝑛 − 1)⋯(𝑛 − 𝑖 + 1) 𝑛𝑖 𝜆𝑖 𝑖! (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑛 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑖 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑛 𝑚𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒, 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑛−1 ≈ 0, 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑛(𝑛 − 1)⋯(𝑛 − 𝑖 + 1) 𝑛𝑖 = 𝑛𝑖 − 𝑛𝑖−1 − 2𝑛𝑖−1 −⋯ 𝑛𝑖 = 𝑛𝑖 𝑛𝑖 − 𝑛𝑖−1 𝑛𝑖 − 2𝑛𝑖−1 𝑛𝑖 −⋯ = 1− 1 𝑛 − 2 𝑛 −⋯ ≈ 1 − 0 − 0 −⋯ = 1 (1 + −𝜆 𝑛 ) 𝑛 ≈ 𝑒−𝜆 (1 + −1 𝑛 ) 𝑖 ≈ (1 − 0)𝑖 = 1 𝑃𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜: ℙ(𝑋 = 𝑖) = = 𝑛(𝑛 − 1)⋯(𝑛 − 𝑖 + 1) 𝑛𝑖 𝜆𝑖 𝑖! (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑛 (1 − 𝜆 𝑛 ) 𝑖 ≈ 1 · 𝜆𝑖 𝑖! · 𝑒−𝜆 1 ⇒ ℙ(𝑋 = 𝑖) ≈ 𝑒−𝜆 𝜆𝑖 𝑖! 𝑄𝑢𝑒 é 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛. 𝐴𝑠𝑠𝑖𝑚: ℙ(𝑋 ≥ 2) = = 1− (𝑃(𝑋 = 0) + 𝑃(𝑋 = 1)) ≈ 1 − (𝑒−3,3 3,30 0! + 𝑒−3,3 3,31 1! ) = 1− (𝑒−3,3 + 3,3𝑒−3,3) ≈ 𝟎,𝟖𝟒 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 16/23 b) ℙ(𝑋 ≤ 1) = = 1− ℙ(𝑋 ≥ 2) = 𝑃(𝑋 = 0) + 𝑃(𝑋 = 1) ≈ 𝑒−3,3 + 3,3𝑒−3,3 ≈ 𝟎,𝟏𝟔 15. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐵𝑛 = 𝑖: {𝑛 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑠𝑢𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑣𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑖 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑡𝑜𝑠} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐵𝑛 = 𝑖) = ( 𝑛 𝑖 ) 𝑝𝑖 (1 − 𝑝)𝑛−𝑖 ℙ(𝐵3 ≥ 2) > ℙ(𝐵1 ≥ 1) ⇒ ℙ(𝐵3 = 2) + ℙ(𝐵3 = 3) ≥ ℙ(𝐵1 = 1) ⇒ ( 3 2 )𝑝2 (1 − 𝑝) + ( 3 3 ) 𝑝3 ≥ ( 1 1 )𝑝1 ⇒ 3𝑝 (1 − 𝑝) + 𝑝2 ≥ 1 ⇒ 2𝑝2 − 3𝑝 + 1 ≤ 0 ∴ (2𝑝 − 1)(𝑝 − 1) = 0 ⇒ 𝑝1 = 1 2⁄ 𝑒 𝑝2 = 1 ⇒ 𝟏 𝟐 ≤ 𝒑 ≤ 𝟏 16. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐷 = 𝑖: {𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 𝑓𝑖𝑐𝑜𝑢 𝑑𝑜𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖 𝑣𝑒𝑧𝑒𝑠 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑎𝑛𝑜} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐷 = 𝑖) = 0,75 · 𝑒−2 2𝑖 𝑖! + 0,25 · 𝑒−4 4𝑖 𝑖! BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 17/23 ℙ(𝐷 = 2) = = 0,75 · 𝑒−2 22 2! + 0,25 · 𝑒−4 42 2! ≈ 𝟎,𝟐𝟒𝟎 17. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐷 = 𝑖: {𝑐ℎ𝑎𝑝𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑖 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚2} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐷 = 𝑖) = 𝑒−1 11 𝑖! = 1 𝑖! 𝑒 a) ℙ(𝐷 ≥ 1) = = 1− ℙ(𝐷 < 1) = 1− 0 = 𝟏 = 1 1! 𝑒 = 𝟎, 𝟑𝟔𝟖 b) ℙ(𝐷 ≤ 2) = = ℙ(𝐷 = 1) + ℙ(𝐷 = 2) = 1 1! 𝑒 + 1 2! 𝑒 = 𝟎, 𝟓𝟓𝟐 c) ℙ(2 ≤ 𝐷 ≤ 4) = = ℙ(𝐷 ≤ 4) − ℙ(𝐷 ≤ 2) = (ℙ(𝐷 = 0) + ℙ(𝐷 = 1) + ℙ(𝐷 = 2) + ℙ(𝐷 = 3) + ℙ(𝐷 = 4)) − (ℙ(𝐷 = 0) + ℙ(𝐷 = 1) + ℙ(𝐷 = 2)) = ℙ(𝐷 = 3) + ℙ(𝐷 = 4) BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 18/23 = 1 3! 𝑒 + 1 4! 𝑒 = 𝟎, 𝟎𝟕𝟕 18. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐶 = 𝑖: {𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑒𝑢 𝑖 𝑐ℎ𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐶 = 𝑖) = 𝑒−8 8𝑖 𝑖! a) ℙ(𝐶 ≥ 10) = = 1− ℙ(𝐶 < 10) = 1− (ℙ(𝐶 = 0) + ℙ(𝐶 = 1) + ℙ(𝐶 = 2) + ℙ(𝐶 = 3) + ℙ(𝐶 = 4) + ℙ(𝐶 = 5) + ℙ(𝐶 = 6) + ℙ(𝐶 = 7) + ℙ(𝐶 = 8) + ℙ(𝐶 = 9)) = 1− 𝑒−8 (0 + 81 1! + 82 2! + 83 3! + 84 4! + 85 5! + 86 6! + 87 7! + 88 8! + 89 9! ) = 𝟎, 𝟐𝟖𝟒 b) ℙ(𝐶 < 9) = = ℙ(𝐶 = 0) + ℙ(𝐶 = 1) + ℙ(𝐶 = 2) + ℙ(𝐶 = 3) + ℙ(𝐶 = 4) + ℙ(𝐶 = 5) + ℙ(𝐶 = 6) + ℙ(𝐶 = 7) + ℙ(𝐶 = 8) = 𝑒−8 (0 + 81 1! + 82 2! + 83 3! + 84 4! + 85 5! + 86 6! + 87 7! + 88 8! ) = 𝟎, 𝟓𝟗𝟐 19. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝑋 = 𝑖: {𝑖 𝑝𝑒ç𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 19/23 ℙ(𝑋 = 1) = 0,60 3 = 0,200 ℙ(𝑋 = 2) = 0,602 3 = 0,120 ℙ(𝑋 = 3) = 0,603 3 = 0,072 ℙ(𝑋 = 𝑖) = 0,60𝑖 3 a) 𝑋 = {1,2,3} 𝑃(𝑋 = 1) = 0,60 3 = 0,200 𝑃(𝑋 = 2) = 0,602 3 = 0,120 𝑃(𝑋 = 3) = 0,603 3 = 0,072 b) 𝑃𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑖𝑟𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑑𝑎 𝑢𝑟𝑛𝑎.𝑁ã𝑜 𝑎 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎çã𝑜, 𝑢𝑚𝑎 𝑣𝑒𝑧 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒ç𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑑𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑏𝑜𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎. c) 𝐸[𝑋] = = 1 · ℙ(𝑋 = 1) + 2 · ℙ(𝑋 = 2) + 3 · ℙ(𝑋 = 3) = 1 · 0,200 + 2 · 0,120 + 3 · 0,072 = 𝟎, 𝟔𝟓𝟔 20. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝑆: {𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜} 𝑁: {𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑛ã𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜} 𝑆𝑘 = 𝑖: {𝑘 − é𝑠𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑜𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑠𝑠𝑢𝑖 𝑜 𝑖 − é𝑠𝑖𝑚𝑜 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝑆𝑘 = 𝑖) = ( 𝑘 𝑖 ) 0,1𝑖 0,9𝑘−𝑖 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 20/23 a) ℙ(𝑆7 = 3) = = ( 7 3 )0,13 0,97−3 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟑 b) ℙ(𝑆5 = 1) = = ( 5 1 )0,11 0,95−1 = 𝟎, 𝟑𝟐𝟖 c) ℙ({𝑁,𝑁,𝑁, 𝑆, 𝑆, 𝑆, 𝑁∗}) = ; 𝑁∗ é 𝑓𝑖𝑥𝑜 = ( 7 − 1 3 )0,13 0,97−3 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟑 21. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐷 = 𝑖: {𝑖 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐷 = 𝑖) = ( 5 𝑖 ) ( 4 20 ) 𝑖 ( 16 20 ) 5−𝑖 = ( 5 𝑖 ) 1 5𝑖 ( 4 5 ) 5 ( 5 4 ) 𝑖 = ( 5 𝑖 ) ( 4 5 ) 5 1 4𝑖 ℙ(𝐷 ≤ 2) = = ℙ(𝐷 = 0) + ℙ(𝐷 = 1) + ℙ(𝐷 = 2) = ( 4 5 ) 5 (( 5 0 ) 1 40 + ( 5 1 ) 1 41 + ( 5 2 ) 1 42 ) = ( 4 5 ) 5 (1 + 5 4 + 10 16 ) ≈ 𝟎,𝟗𝟒𝟐 ℙ(𝐷 = 0) = ( 5 0 ) ( 4 5 ) 5 1 40 ≈ 𝟎, 𝟑𝟐𝟖 BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 21/23 ℙ(𝐷 = 1) = ( 5 1 ) ( 4 5 ) 5 1 41 ≈ 𝟎, 𝟒𝟏𝟎 ℙ(𝐷 = 2) = ( 5 2 ) ( 4 5 ) 5 1 42 ≈ 𝟎, 𝟐𝟎𝟓 ℙ(𝐷 = 3) = ( 5 3 ) ( 4 5 ) 5 1 43 ≈ 𝟎, 𝟎𝟓𝟏 ℙ(𝐷 = 4) = ( 5 4 ) ( 4 5 ) 5 1 44 ≈ 𝟎, 𝟎𝟎𝟔 22. a) 𝑩𝒊𝒏𝒐𝒎𝒊𝒂𝒍, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑡á 𝑠𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑙 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 6 𝑑𝑜𝑠 10 𝑒𝑠𝑡𝑢𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑠𝑒𝑟𝑒𝑚 𝑓𝑒𝑚𝑖𝑛𝑖𝑛𝑜𝑠. b) 𝑮𝒆𝒐𝒎é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎-𝑠𝑒 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑢𝑚 𝑠𝑢𝑐𝑒𝑠𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑜 6. c) 𝑩𝒊𝒏𝒐𝒎𝒊𝒂𝒍, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑡á 𝑠𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑖𝑡𝑒𝑛𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑢𝑚𝑎 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑒𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑢𝑜𝑠𝑜𝑠 𝑒𝑚 𝑙𝑜𝑡𝑒 𝑝𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 5 𝑖𝑡𝑒𝑛𝑠. d) 𝑷𝒐𝒊𝒔𝒔𝒐𝒏,𝑝𝑜𝑖𝑠 20 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 é 𝑏𝑎𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑠𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑐𝑒𝑟 𝑢𝑚 𝑐𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒𝑟, 𝑞𝑢𝑒 é 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑎. e) 𝑩𝒊𝒏𝒐𝒎𝒊𝒂𝒍, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑡á 𝑠𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑢𝑚𝑎 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑐𝑒𝑟𝑒𝑚 𝑒𝑚 𝑝𝑜𝑢𝑐𝑎𝑠 𝑟𝑜𝑑𝑎𝑑𝑎𝑠. f) 𝑮𝒆𝒐𝒎é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎-𝑠𝑒 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑢𝑚 ú𝑛𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑢𝑜𝑠𝑜. g) 𝑩𝒊𝒏𝒐𝒎𝒊𝒂𝒍, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑡á 𝑠𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑢𝑠𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑜 𝑐𝑎𝑖𝑥𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑢𝑚𝑎 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑝𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠. h) 𝑷𝒐𝒊𝒔𝒔𝒐𝒏,𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑎 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑎𝑛𝑜 é 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑢𝑚𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑜𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑟 𝑢𝑚𝑎 𝑔𝑟𝑒𝑣𝑒 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑑𝑖𝑎 𝑞𝑢𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒𝑟 é 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑎. i) 𝑯𝒊𝒑𝒆𝒓𝒈𝒆𝒐𝒎é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂, 𝑝𝑜𝑖𝑠 ℎá 𝑢𝑚 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑚𝑠𝑡𝑒𝑟 𝑐𝑜𝑚 𝑠𝑒𝑥𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒 𝑠𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎 𝑠𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑟𝑎𝑟 𝑒𝑥𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑠𝑚𝑜 𝑠𝑒𝑥𝑜. j) 𝑷𝒐𝒊𝒔𝒔𝒐𝒏,𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑎 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠 é 𝑚𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑒 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑢𝑚𝑖𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑎 𝑐ℎ𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑚 𝐷𝑉𝐷 𝑣𝑖𝑟 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 é 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑎. k) 𝑮𝒆𝒐𝒎é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎-𝑠𝑒 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑢𝑚 ú𝑛𝑖𝑐𝑜 𝑝𝑎𝑟 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑐𝑒𝑟. 23. 24. 𝐸𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠: 𝐼: {𝑟é𝑢 𝑖𝑛𝑜𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒} BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 FernandoFreitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 22/23 𝐶: {𝑟é𝑢 𝑐𝑢𝑙𝑝𝑎𝑑𝑜} 𝑁: {𝑟é𝑢 𝑑𝑒𝑐𝑙𝑎𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑜𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒} 𝑃: {𝑟é𝑢 𝑑𝑒𝑐𝑙𝑎𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑢𝑙𝑝𝑎𝑑𝑜} 𝑃𝐶 = 𝑖: {𝑖 𝑗ú𝑟𝑖𝑠 𝑑𝑒𝑐𝑙𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑜 𝑟é𝑢 𝑐𝑢𝑙𝑝𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒} 𝑃𝐼 = 𝑖: {𝑖 𝑗ú𝑟𝑖𝑠 𝑑𝑒𝑐𝑙𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑜 𝑟é𝑢 𝑐𝑢𝑙𝑝𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑛𝑒𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒} 𝑃𝑟𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑎: ℙ(𝐼) = 0,35 ℙ(𝐶) = 0,65 ℙ(𝑃|𝐼) = 0,1 ℙ(𝑁|𝐶) = 0,2 ℙ(𝑃𝐶 = 𝑖) = ( 12 𝑖 )ℙ(𝑃|𝐶)𝑖ℙ(𝑁|𝐶)12−𝑖 = ( 12 𝑖 ) (1 − ℙ(𝑁|𝐶)) 𝑖 ℙ(𝑁|𝐶)12−𝑖 = ( 12 𝑖 ) 0,8𝑖 · 0,212−𝑖 ℙ(𝑃𝐼 = 𝑖) = ( 12 𝑖 )ℙ(𝑃|𝐼)𝑖ℙ(𝑁|𝐼)12−𝑖 = ( 12 𝑖 )ℙ(𝑃|𝐼)𝑖(1 − ℙ(𝑃|𝐼)) 12−𝑖 = ( 12 𝑖 ) 0,1𝑖 · 0,912−𝑖 ℙ(𝑃|𝐶) = = ℙ(𝑃𝐶 ≥ 9) = ( 12 9 ) 0,89 · 0,212−9 + ( 12 10 ) 0,810 · 0,212−10 + ( 12 11 ) 0,811 · 0,212−11 + ( 12 12 ) 0,812 · 0,212−12 ≈ 𝟎,𝟕𝟗𝟒𝟓𝟕 ℙ(𝑃) = = ℙ(𝑃 ∩ (𝐶 ∪ 𝐶𝐶)) = ℙ(𝑃 ∩ (𝐶 ∪ 𝐼)) = ℙ((𝑃 ∩ 𝐶) ∪ (𝑃 ∩ 𝐼)) = ℙ(𝑃 ∩ 𝐶) + ℙ(𝑃 ∩ 𝐼) = ℙ(𝑃|𝐶)ℙ(𝐶) + ℙ(𝑃|𝐼)ℙ(𝐼) 𝑇𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: BC0406: Intr. à Prob. e à Estatística UFABC Resolução da Lista 05 v2 Fernando Freitas Alves fernando.freitas@aluno.ufabc.edu.br 03/03/13 – pág. 23/23 ℙ(𝑃|𝐼) = = ℙ(𝑃𝐼 ≥ 9) = ( 12 9 ) 0,19 · 0,912−9 + ( 12 10 ) 0,110 · 0,912−10 + ( 12 11 ) 0,111 · 0,912−11 + ( 12 12 ) 0,112 · 0,912−12 ≈ 1,6584 × 10−7 𝑃𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜, 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑙𝑢𝑖-𝑠𝑒 𝑞𝑢𝑒: ℙ(𝑃) = = ℙ(𝑃|𝐶)ℙ(𝐶) + ℙ(𝑃|𝐼)ℙ(𝐼) ≈ 0,79457 · 0,65 + 1,6584 × 10−7 · 0,35 ≈ 𝟎,𝟓𝟏𝟔𝟒𝟕
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