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Aula 08 Probabilidade Estatística Prof. MSc. Éder Baroni da Silveira edersilveira@umc.br Engenharias – 2018 Probabilidade Experimento aleatório: Experimento que, quando repetido em iguais condições, pode fornecer resultados diferentes, ou seja, são resultados explicados ao acaso. Quando se fala de tempo e possibilidades de ganho na loteria, a abordagem envolve cálculo de experimento aleatório [1]. Engenharias – 2018 Probabilidade Espaço amostral: É o conjunto de todos os resultados possíveis de um experimento aleatório. A letra que representa o espaço amostral é S. Exemplo: Lançando uma moeda e um dado, simultaneamente, sendo S o espaço amostral, constituído pelos 12 elementos: S = {K1, K2, K3, K4, K5, K6, R1, R2, R3, R4, R5, R6} Escreva explicitamente os seguintes eventos: A={caras e um número par aparece} B={um número primo aparece} C={coroas e um número ímpar aparecem} Idem, o evento em que: a) A ou B ocorrem; b) B e C ocorrem; c) Somente B ocorre. d) Quais dos eventos A, B e C são mutuamente exclusivos? Engenharias – 2018 Probabilidade Resolução: Para obter A, escolhe-se os elementos de S constituídos de um K e um número par: A={K2, K4, K6}; Para obter B, escolhe-se os pontos de S constituídos de números primos: B={K2,K3,K5,R2,R3,R5}; Para obter C, escolhe-se os pontos de S constituídos de um R e um número ímpar: C={R1,R3,R5}. (a) A ou B = A U B = {K2,K4,K6,K3,K5,R2,R3,R5} (b) B e C = = {R3,R5} (c) Escolhemos os elementos de B que não estão em A ou C: ={K3,K5,R2} (a) A e C são mutuamente exclusivos, porque Engenharias – 2018 AC é o evento complementar de A, é formado por todos os elementos do espaço amostral que não pertencem a A. Conceito de Probabilidade Dois eventos são eventos mutuamente exclusivos se eles não podem ocorrer ao mesmo tempo. Exemplo: lançamento de uma moeda, o qual pode resultar em cara ou coroa, mas não ambos. Engenharias – 2018 Conceito de Probabilidade Se em um fenômeno aleatório as possibilidades são igualmente prováveis, então a probabilidade de ocorrer um evento A é: No lançamento de um dado, um número impar pode ocorrer de 3 maneiras diferentes dentre os 6 números igualmente prováveis, portanto, P = 3/6= 1/2 = 50%. Um espaço amostral S (finito) é equiprovável quando seus eventos elementares têm probabilidades iguais de ocorrência. Num espaço amostral equiprovável S (finito), a probabilidade de ocorrência de um evento A é sempre: Engenharias – 2018 Conceito de Probabilidade Algumas propriedades importantes: 1. Se A e A’ são eventos complementares, então: P(A) + P(A') = 1 2. A probabilidade de um evento é sempre um número entre 0 (probabilidade de evento impossível) e 1 (probabilidade do evento certo). Engenharias – 2018 Probabilidade Exercícios: Lançando um tetraedro (com lados de cor azul, verde, vermelho, amarelo) e um dado, simultaneamente, sendo S o espaço amostral, constituído pelos 24 elementos: S = {?} Escreva explicitamente os seguintes eventos: A={azul e um número qualquer do dado} B={vermelho e um múltiplo de dois aparece} C={amarelo e um número ímpar aparecem} Idem, o evento em que: a) A ou B ocorrem; b) B e C ocorrem; c) Somente B ocorre. d) Há eventos complementares? e) Há eventos mutuamente exclusivos? f) Qual a probabilidade de ocorrência de cada evento? Engenharias – 2018 Exercícios para entregar Exercícios: Crie uma situação prática na engenharia em que o conteúdo tratado nesta aula seja possível de aplicar. Engenharias – 2018 Referências bibliográficas Só matemática. CD-ROM Engenharias – 2018 Trabalho para próxima aula Questão 01 – Defina o que são centis, quartiz e decis? Qual sua utilidade para a engenharia? Cite dois exemplos. Questão 02 – O que é o polígono de frequência? Qual procedimento devo seguir para obtê-lo a partir de um histograma? Em quais situações na engenharia recomenda-se utilizar essa ferramenta gráfica? Engenharias – 2018 Aula 09 Eventos independentes Modelo de distribuição binomial Estatística Prof. MSc. Éder Baroni da Silveira edersilveira@umc.br Engenharias – 2018 Eventos independentes E1 e E2 e ...En-1, En são eventos independentes quando a probabilidade de ocorrer um deles não depende do fato de os outros terem ou não terem ocorrido [1]. P(E1 e E2 e E3 e ...e En-1 e En) = P(E1).P(E2).p(E3)...P(En) Problema exemplo: Uma urna tem 30 bolas, sendo 10 vermelhas e 20 azuis. Se sortearmos 2 bolas, 1 de cada vez e repondo a sorteada na urna, qual será a probabilidade de a primeira ser vermelha e a segunda ser azul? Engenharias – 2018 Eventos independentes Como os eventos são independentes, a probabilidade de sair vermelha na primeira retirada e azul na segunda retirada é igual ao produto das probabilidades de cada condição: P(A e B) = P(A) . P(B) A probabilidade de sair vermelha na primeira retirada é 10/30 e a de sair azul na segunda retirada 20/30. Utilizando a regra do produto, têm-se: 10/30 . 20/30 = 2/9 Observe que na segunda retirada forma consideradas todas as bolas, pois houve reposição. Assim, P(B/A) =P(B), porque o fato de sair bola vermelha na primeira retirada não influenciou a segunda retirada, já que ela foi reposta na urna. Engenharias – 2018 Modelo de distribuição binomial Corresponde a distribuição de probabilidade discreta do número de sucessos numa sequência de “n” tentativas. Suas características podem ser citadas abaixo: • Para cada tentativa, tem-se como resultado exclusivamente duas possibilidades, sucesso ou fracasso, cara ou corroa (binomial); • Cada tentativa independe das demais • “p” é a probabilidade de sucesso de cada tentativa, que permanece constante e independente das demais tentativas; • A variável de interesse é o número de sucessos “k” nas “n” tentativas. Engenharias – 2018 Modelo de distribuição binomial Se a variável aleatória X que contém o número de tentativas que resultam em sucesso tem uma distribuição binomial, cujos parâmetros sejam “n” e “p” escrevemos X ~ B(n, p). A probabilidade de ter exatamente “k” sucessos é obtida pela função de probabilidade: Engenharias – 2018 Modelo de distribuição binomial Se a variável aleatória X que contém o número de tentativas que resultam em sucesso tem uma distribuição binomial, cujos parâmetros sejam “n” e “p” escrevemos X ~ B(n, p). A probabilidade de ter exatamente “k” sucessos é obtida pela função de probabilidade: Engenharias – 2018 Ordenações possíveis Modelo de distribuição binomial Se a variável aleatória X que contém o número de tentativas que resultam em sucesso tem uma distribuição binomial, cujos parâmetros sejam “n” e “p” escrevemos X ~ B(n, p). A probabilidade de ter exatamente “k” sucessos é obtida pela função de probabilidade: Engenharias – 2018 Ordenações possíveis Número de sucesso Modelo de distribuição binomial Se a variável aleatória X que contém o número de tentativas que resultam em sucesso tem uma distribuição binomial, cujos parâmetros sejam “n” e “p” escrevemos X ~ B(n, p). A probabilidade de ter exatamente “k” sucessos é obtida pela função de probabilidade: Engenharias – 2018 Ordenações possíveis Probabilidade de fracasso Número de sucesso Exercícios exemplo Em 12 lançamentos de uma moeda, qual a probabilidade de sair 5 caras? (Resposta: 0,19) Engenharias – 2018 ି De uma forma geral, podemos adotar para f(k ; n , p) k = probabilidade a ser alcançada; n = número de eventos; p = probabilidade para o evento. Exercícios exemplo Ao lançar três dados comuns e honestos, Qual a probabilidade de que o número 6 seja obtido mais de uma vez? Raciocínio: A probabilidade de que seja obtido 2 vezes mais a probabilidade de que seja obtido 3 vezes. Usando a distribuição binomial deprobabilidade: Engenharias – 2018 ି Dica: Calcula-se primeiramente f(2 , 3 , 1/6) e depois f (3 , 3 , 1/6). Resposta: 2/27 = 0,074 Referências bibliográficas SóMatemática Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Disponível em: https://www.inf.ufsc.br/~andre.zibetti/probabilidade/binomial.html Instituto de Matemática e Estatística (IME) – Universidade de São Paulo Disponível em: https://www.ime.usp.br/~yambar/MAE116- Quimica/Aula%205%20Distribui%E7%E3o%20Binomial/Aula%205%20- %20Distribui%E7%E3o%20Binomial.pdf Engenharias – 2018
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