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Curso: Engenharia Civil Disciplina: Estatística (ESTE2) Prof. Rodrigo Cleber da Silva Aula 9 11 – Probabilidade O problema fundamental da estatística consiste em trabalhar com o acaso e a incerteza. Chama-se probabilidade de um acontecimento a razão entre o número de casos favoráveis ao mesmo e o número total de acontecimentos possíveis. Assim quando se considera uma população limitada de P indivíduos, a probabilidade de cada um ser escolhido, ao acaso, é de 1/P. Laplace definiu probabilidade como: “O quociente do número de casos favoráveis sobre o número de casos igualmente possíveis”. Por exemplo, se jogarmos uma moeda “não viciada” para o ar, de modo geral não podemos afirmar se vai dar cara ou coroa. 11 – Probabilidade Porém existem apenas dois eventos possíveis: sair “cara” (K) ou “coroa” (C). Nesse exemplo existe um caso favorável a esse evento em dois casos possíveis. “ P(K)=1/2 ou 50%. Considerando-se “cara” como sucesso e “coroa” como fracasso e representando-se o acontecimento favorável como “P” e o não favorável como “Q”, temos as razões: P=1/2 e Q=1/2 Sendo P+Q=1 então P=(1-Q) e Q=(1-P) A probabilidade de um evento A, denotada por P(A), é um número de 0 a 1, que indica a chance de ocorrência do evento A. Quanto mais próxima de 1 é P(A), maior é a chance de ocorrência do evento A, e quanto mais próxima de Zero, menor é a chance de ocorrência do evento A. 11 – Probabilidade A um evento impossível atribui-se a probabilidade Zero. Um evento certo tem probabilidade 1. As probabilidades podem ser expressas, inclusive por valores decimais, frações e porcentagem como: 20%; e em 10; 0,2; ou ainda, 1/5. Além do uso na interpretação de jogos de azar, usa-se ainda a probabilidade mediante determinada combinação de julgamento, experiência ou dados históricos, para predizer Quão provável é a ocorrência de determinado evento futuro. 11 – Probabilidade 11.1 Espaço Amostral e Eventos Um evento é qualquer conjunto de resultados de um experimento. Um evento simples é um resultado ou evento que não pode mais ser decomposto em componentes mais simples O espaço amostral de um experimento consiste em todos os eventos simples possíveis. Isto é, o espaço amostral consiste em todos os resultados que não podem mais ser decomposto. 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade O Método Clássico Os jogos de azar usualmente apresentam resultados igualmente prováveis. Neste casos temos: Se cada carta de um baralho de 52 tem a mesma chance de ser escolhida, então a probabilidade de extrair cada uma delas é de 1/52: P(A)=1/52 ou 1,92%. Da mesma forma a probabilidade de termos uma cara no lançamento de uma moeda é ½ ou 50%. O mesmo ocorre com uma coroa, ou seja, ½ ou 50%. 1 ( resultado)= nº de resultados possiveis P cada 11 – Probabilidade O Método Clássico De forma geral vale também a expressão: Por exemplo, a probabilidade de extração de uma dama, de acordo com esta definição, é: Analogamente, a probabilidade de obter número impar no lance de uma dado é: numero de resultados associados ao evento A ( )= numero total de resultados possiveis P A 4 damas 4 1 ( )= 7,69% 52 cartas 52 13 P dama 3 faces 3 1 ( )= 50% 6 faces possiveis 6 2 P impar 11 – Probabilidade A Matemática da Probabilidade: Muitas aplicações de estatística exigem a determinação da probabilidade de combinações de eventos. Há duas categorias de eventos de interesse, A e B, no espaço amostral. Pode ser necessário determinar P(A e B), isto é; a probabilidade de ocorrência de ambos os eventos. Em outras situações, podemos querer a probabilidade de ocorrência de A ou B, P(A ou B). 11 – Probabilidade A Matemática da Probabilidade: Cálculo da Probabilidade da ocorrência de dois eventos “independentes”. P(A e B) Se dois eventos são independentes, então a probabilidade de ocorrência de ambos é igual ao produto de suas probabilidades individuais: P(A e B) = P(A).P(B) Exemplo: Jogam-se duas moedas equilibradas. Qual a probabilidade de ambas as faces serem cara? É razoável admitir que os resultados das duas moedas sejam independentes um do outro. Além disso, para moedas equilibradas, P(cara) = ½. Logo (cara e cara) será: ½ x ½ =1/4 ou 25% 11 – Probabilidade A Matemática da Probabilidade: Cálculo da Probabilidade da ocorrência de dois eventos “mutuamente exclusivos”. (P(A ou B ocorrerá) Se dois eventos são mutualmente exclusivo, a probabilidade de ocorrência de qualquer um deles é a soma de suas probabilidade individuais. Para dois eventos A e B temos: P(A ou B) = P(A) + P(B) Exemplo: Qual é a probabilidade de aparecer cinco ou seis numa jogada de um dado equilibrado? P(cinco ou seis) = P(5) + P(6) = 1/6 + 1/6 = 2/6 = 33,33% 11 – Probabilidade A Matemática da Probabilidade: Cálculo da Probabilidade da ocorrência de dois eventos “não mutuamente exclusivos”. P(A ou B ou ambos ocorrerão) Suponhamos a probabilidade de extração de uma carta de paus ou um dez de um baralho de 52 cartas. Como é possível que uma carta seja simultaneamente de “paus” e um “dez”, os eventos não são mutualmente exclusivos. Assim devemos excluir a probabilidade de intersecção. Então temos: 13 4 1 ( )= , P(dez)= , P(dez de paus)= , 52 52 52 ( ou dez, ou ambos)=P(paus)+P(dez)-P(dez de paus)= 13 4 1 16 4 30,76% 52 52 52 52 13 P paus P paus 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 1 3 ( ) ( ) ( ) 1 ( ) 1 4 4 C C Cd P A B P A B P A B 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade 11 – Probabilidade
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