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CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 1 Lista 01 - Probabilidade Introdução 1) Seja S um espaço amostral, e , e eventos associados a este espaço amostral. Classifique cada sentença em V ou F. ( ) Se então . ( ) Os eventos e são complementares. ( ) Os eventos e são mutuamente exclusivos. ( ) O Evento é um evento impossível. V F V V. Para as questões 2, 3, 4 e 5 . Explicite o espaço amostral e o evento E. 2) No lançamento de uma moeda não viciada, qual a probabilidade de sair coroa na face superior? 3) Qual é a probabilidade de, jogando um dado ideal, obter um número maior que 4? CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 2 4) Um casal está à espera de um bebê, qual é a probabilidade de que este bebê seja uma menina? 5) Calcular a probabilidade de retirar uma bola vermelha de uma urna contendo três bolas brancas, duas vermelhas e cinco verdes. 6) Ao lançarmos um dado qual é a probabilidade de: a) Obtermos um número maior ou igual à 5? b) Obtermos um número menor que 5? c) Obtermos um número primo? d) Obtermos um número ímpar? CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 3 e) Obtermos um número par ou um número divisível por 3? f) Obtermos um número par ou um número ímpar? 7) Em uma gaveta existe uma moeda de ouro. Qual é a probabilidade de abrirmos a gaveta e encontrarmos: a) uma moeda de prata? b) uma moeda de ouro? 8) Qual a probabilidade de sortear em um baralho honesto uma carta do naipe de paus (evento A) ou uma carta de ouro (evento B)? Note que: 9) Numa urna existem dez bolas numeradas de 1 a 10. Uma bola é retirada ao acaso. Determinar a probabilidade de seu número ser par ou maior que 4. Solução 1: Solução 2: CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 4 10) Considere a situação do problema anterior, calcular a probabilidade de a bola retirada ter um número primo ou maior que 8. 11) Numa pesquisa feita com 500 pessoas leitoras de pelo menos um dentre os dois jornais locais, verificou-se que 100 leem o jornal A e B, 300 leem o jornal A . Qual a probabilidade de, sorteando-se uma pessoa, ela ser leitora: a) Do jornal A? P(A) = 300/500 = 3/5 = 0,60 = 60% b) Do jornal B? P(B) = 300/500 = 3/5 = 0,60 = 60% c) Exclusivamente do jornal B? P(C) = 200/500 = 2/5 = 0,40 = 40% d) Exclusivamente do jornal A? P(D) = 200/500 = 2/5 = 0.40 = 40% e) Do jornal A e B simultaneamente? P(E) = 100/500 = 1/5 = 0.20 = 20% 12) Num conjunto de 30 pessoas, 5 são altas e gordas, 11 são baixas e 13 são gordas. Qual é a probabilidade de se escolher uma pessoa nesse conjunto e ela ser alta e magra? Alta Baixa Total Gorda 5 8 13 Magra 14 3 17 Total 19 11 30 P(A) = 14/30 0,47 = 47% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 5 13) Pretendendo visitar um amigo, fui ao endereço dado e descobri que ele, distraído, havia esquecido de anotar o número do apartamento, que situava-se no 5º andar. Eram quatro apartamentos por andar. Qual a probabilidade de que eu possa encontrar o apartamento certo só depois da primeira tentativa? Probabilidade de acertar na primeira vez P(A) = 0,25 Probabilidade de acertar só depois da primeira tentativa P(A’) = 1 -0,25 = 0,75 = 75% 14) No lançamento de dois dados, qual a probabilidade de: a) encontrarmos em cada face superior um número? Como podemos classificar este evento? P(A) = 100% Evento Certo b) encontrarmos em cada face superior um número inteiro e positivo? Como podemos classificar este evento? P(B) = 100% , Evento Certo c) encontrarmos a soma das faces superiores igual a 8? S = { (1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (2,6) , (3,1) , (3,2) , (3,3) , (3,4) , (3,5) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,3) , (4,4) , (4,5) , (4,6) , (5,1) , (5,2) , (5,3) , (5,4) , (5,5) , (5,6) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,4) , (6,5) , (6,6) , P(C) = 5/36 = 0,1389 = 13,89% 15) Lançando-se sucessivamente uma mesma moeda três vezes, qual a probabilidade de não ocorrer a mesma face nas três vezes? Faces sucessivas: (3 caras) P(K) = 1/2 * 1/2 * 1/2 = 1/8 = 0,125 = 12,5% (3 coroas) P(C) = 1/2 * 1/2 * 1/2 = 1/8 = 0,125 = 12,5% P(K U C) = 12,5% + 12,5% = 25% Negação de P(K U C) = P(K U C)’ =100% - 25% =75% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 6 16) Lançando-se simultaneamente dois dados, qual a probabilidade de: a) Ocorrerem números iguais. A ={(1,1) , (2,2) , (3,3) , (4,4) , (5,5) , (6,6)} P(A) = 6/36 = 0,17 = 17% b) Obter um número divisível pelo outro? B = {(1,1) , (1,2) , (1,3) , (1,4) , (1,5) , (1,6) , (2,1) , (2,2), (2,4) , (2,6) , (3,1) , (3,3) , (3,6) , (4,1) , (4,2) , (4,4) , (5,1) , (5,5) , (6,1) , (6,2) , (6,3) , (6,6) } P(B) = 22/36 = 0,61 = 61% Eventos Sucessivos 17) A família Silva deseja ter 2 filhos, qual a probabilidade de que o primeiro filho seja um menino e o segundo filho seja uma menina? P(S) 1/2 * 1/2 = 1/4 = 0,25 = 25% 18) Se a família Silva tiver 1 filho e a família Oliveira tiver 2, qual a probabilidade de que todos os filhos dos Silva sejam meninas e todos os dos Oliveira sejam meninos? P(Si) = 1/2 = 0,50 = 50% P(O) = 1/2 * 1/2 = 1/4 = 0,25 = 25% P(Si) * P(O) = 1/2 * 1/4 = 1/8 = 0,125 = 12,5% 19) (UFES-ES) Um determinado indivíduo possui o genótipo Aa. Qual a chance de o gene A ser transmitido para um bisneto seu? P(I) = 1/2 * 1/2 * 1/2 = 1/8 = 0,125 = 12,5% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 7 20) A probabilidade de um homem estar vivo daqui a 25 anos é 3/5 e a de sua mulher também o estar na mesma ocasião é de 2/3. Qual a probabilidade de: Homem Vivo → P(Hv) = 3/5 Morto → P(Hm) = 2/5 Mulher Vivo → P(Mv) =2/3 Morto → P(Mm) = 1/3 a) ambos estarem vivos? P(A) = 3/5 * 2/3 = 6/15 = 2/5 = 0,40 = 40% b) Somenteo homem estar vivo? P(B) = 3/5 * 1/3 = 3/15 = 1/5 = 0,20 = 20% c) Somente a mulher estar viva? P(C) = 2/5 * 2/3 = 4/15 = 0,27 = 27% d) Pelo menos um estar vivo? P(D) = 2/5 * 1/3 = 2/15 = 0,135 P(D’) = 1 - 0,135 = 0,865 = 86,5% 21) Em uma caixa há 100 peças, onde apenas 30 delas são boas. Qual a probabilidade de que ao retirarmos duas peças (com reposição) ambas sejam boas? P(A) = 30/100 * 30/100 = 900/10000 = 0,09 = 9% 22) Em uma caixa há 100 peças, onde apenas 30 delas são boas. Qual a probabilidade de que ao retirarmos duas peças (sem reposição) ambas sejam boas? P(A) = 30/100 * 29/99 = 870/9900 = 87/990 = 0,088 = 8,8% 23) Em um saco há 4 bolas, duas vermelhas e duas azuis, qual é a probabilidade de ao retirarmos três bolas qual é a probabilidade de que duas delas sejam vermelhas e uma azul nesta ordem sem reposição? P(A) = 2/4 * 1/3 * 2/2 = 4/24 = 1/6 = 0,17 = 17% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 8 24) Em um lote de 12 peças, 4 são defeituosas, 2 peças são retiradas uma após outra sem reposição. Qual é a probabilidade de que ambas sejam boas? P(A) = 8/12 * 7/11 = 56/132 = 0,42 = 42% 25) Um lobisomem surge quando uma pessoa é mordida por um lobisomem ou quando o sétimo filho de um casal é menino após terem tido seis meninas. Se a lenda fosse verdadeira, qual seria a probabilidade do surgimento de um lobisomem, considerando apenas o nascimento das sete crianças? P(A) = 1/2 * 1/2 * 1/2 * 1/2 * 1/2 * 1/2 * 1/2 = (½)7 = 1/128 = 0,0078 = 0,78% 26) São dadas três caixas como segue: A caixa I tem 10 lâmpadas, das quais 4 são defeituosas; A caixa II tem 6 lâmpadas, das quais 1 é defeituosa; A caixa III tem 8 lâmpadas, das quais 3 são defeituosas. Seleciona-se uma caixa aleatoriamente e então retiramos uma lâmpada, também aleatoriamente. Qual é a probabilidade de a lâmpada ser defeituosa? 1ª caixa → P(E1) = 1/3 * 4/10 = 4/30 = 2/15 2ª caixa → P(E2) = 1/3 * 1/6 = 1/18 3ª caixa → P(E3) = 1/3 * 3/8 = 3/24 = 1/8 P(A) = 2/15 + 1/18 + 1/8 = (48+20+45)/360 = 113/360 = 0,3138 = 31,38% 27) Lança-se uma moeda viciada de modo que P(CA) = 2/3 e P(CO) = 1/3. Se aparecer cara (CA), então seleciona-se aleatoriamente um número dentre os de 1 a 9; se aparecer coroa (CO), seleciona-se aleatoriamente um número dentre os de 1 a 5 . Calcule a probabilidade de um número par ser selecionado. Cara = 4/9 * 2/3 = 8/27 Coroa = 2/5 * 1/3 = 2/15 P(A) = 8/27 + 2/15 = (120+54)/405 = 174/405 = 0,43 = 43% 28) Suponha-se que um escritório possua 100 máquinas de calcular. 60 delas são elétricas; enquanto as outras são manuais. 70 são novas enquanto o restante são usadas. Sabe-se ainda que 40 delas são elétricas e novas. Uma pessoa entra no escritório, pega uma máquina ao acaso, e descobre que é nova. Qual será a probabilidade de que a máquina escolhida seja elétrica? CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 9 Nova Velha Total Manual 30 10 40 Ele trica 40 20 60 Total 70 30 100 P(A) = 40/70 = 4/7 = 0.57 = 57% 29) Consideremos um lote de 100 peças. Admitamos que 10 por cento dessas peças sejam defeituosas e 90 por cento perfeitas. Duas peças são extraídas. Qual é a probabilidade de que ambas sejam perfeitas, em cada caso seguinte : a) Com reposição P(A) = 90/100 * 90/100 = 8,100/10,000 = 81/100 = 0.81 = 81% b) Sem reposição P(B) = 90/100 * 89/99 = 8,010/9,900 = 0,809 = 80, 9% 30) Alguns amigos estão em uma lanchonete. Sobre a mesa há duas travessas. Em uma delas há 3 pastéis e 5 coxinhas. Na outra há 2 coxinhas e 4 pastéis. Se ao acaso alguém escolher uma destas travessas e também ao acaso pegar um dos salgados, qual a probabilidade de se ter pegado um pastel? 1ª travessa = 1/2 * 3/8 = 3/16 2ª travessa = 1/2 * 4/6 = 4/12 = 1/3 P(A) = 3/16 + 1/3 = (9+16)/48 = 25/48 = 0,521 = 52,1% Probabilidade Condicional e Teorema de Bayers 31) Dados P(A) = ½ ; P(B)=1/3 ; P(A B)=1/4 . Calcule : a) P(AUB) = P(A) + P(B) – P(A ∩ B) P(AUB) = 1/2 + 1/3 – 1/4 = (6+4-3)/12 = 7/12 = 0,58 = 58% b) P(A / B ) = (1/4) / (1/3) = 0,75 = 75% c) P (B / A ) = P(A/B) = (1/4) / (1/2) = 0,5 = 50% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 10 32) Uma pesquisa realizada entre 1000 consumidores, registrou que 650 deles trabalham com cartões de crédito da bandeira MasterCard, que 550 trabalham com cartões de crédito da bandeira VISA e que 200 trabalham com cartões de crédito de ambas as bandeiras. Qual a probabilidade de ao escolhermos deste grupo uma pessoa que utiliza a bandeira VISA, ser também um dos consumidores que utilizam cartões de crédito da bandeira MasterCard? P(MasterCard/Visa ) = 200/550 = 0,3636 = 36,36% 33) Frequentemente assumimos, com alguma justificativa, que a paternidade leva a responsabilidade. Pessoas que passam anos atuando de maneira descuidadosa e irracional de alguma forma parecem se tornar em pessoas diferentes uma vez que elas se tornam pais, mudando muitos dos seus antigos padrões habituais. Suponha que uma estação de rádio tenha amostrado 100 pessoas, 20 das quais tinham crianças. Eles observaram que 30 dessas pessoas usavam cinto de segurança, e que 15 daquelas pessoas tinham crianças. Os resultados são mostrados na Tabela Relação entre paternidade e uso de cinto de segurança. Paternidade Usam cinto E1 Não usam cinto E2 Total Com crianças C1 15 5 20 Sem crianças C2 15 65 80 Total 30 70 100 a) Qual a probabilidade de uma pessoa usar cinto de segurança dado que tem criança? P(E1/C1) = 15/20 = 0,75 = 75% b) Qual a probabilidade de uma pessoa ter criança dado que usa cinto de segurança? P(C1/E1) = 15/30 = 0,50 = 50% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 11 34) Um piloto de fórmula Um tem 50% de probabilidade de vencer determinada corrida, quando esta se realiza sob chuva. Caso não chova durante a corrida, sua probabilidade de vitória é de 25%. Se o serviço de Meteorologia estimar em 30% a probabilidade de que chova durante a corrida, qual é a probabilidade deste piloto ganhar a corrida? Vencer Chuva 50% * 30% =15% Sem chuva 25% * 70% = 17,5% P(V) = 32,5% 35) A experiência com testes psicotécnicos para habilitação de motoristas indica que 90% dos candidatos à habilitação aprovados no primeiro teste tornam-se excelentes motoristas. 70% dos candidatos reprovados no primeiro teste tornam-se péssimos motoristas. Admitindo-se a classificação dos motoristas apenas em excelentes ou péssimos, responda: a) Um candidato acaba de ser reprovado em seu primeiro teste psicotécnico. Qual é a probabilidade de que se torne um excelente motorista? P(A) = 30% b) Um candidato acaba de ser aprovado em seu primeiro teste psicotécico. Qual é a probabilidade de que se torne um péssimo motorista? P(B) = 10% c) Um indivíduo acaba de fazer um teste psicotécnico. Se 80% dos candidatos são aprovados neste teste, qual é a probabilidade de que se torne um excelente motorista? P(C) = 90% * 80% + 30% * 20%= 72% + 6% = 78% 36) As máquinas A e B são responsáveis por 60% e 40%, respectivamente, da produção de uma empresa. Os índices de peças defeituosas na produção destas máquinas valem 3% e 7% respectivamente. Se uma peça defeituosa foi selecionada da produção desta empresa, qual é a probabilidade de que tenha sido produzida pela máquina B? Defeituosas de A 1,8% Defeituosas de B 2,8% P(B/D) = 2,8 / 4,6 = 0,61 = 61% CENTRO UNIVERSITÁRIO CARIOCA PROCESSOS ESTOCÁSTICOS Catiúscia A. B. Borges 12 37) Um técnico em aparelhos elétricos faz consertos em domicílio e deve consertar um ferro elétrico na casa de um cliente. Ele avalia que o defeito deve estar na tomada da força da área de serviço, no cabo de força de alimentação ou na resistência do ferro. Por experiência, ele sabe que as probabilidades do defeito estar na tomada, no cabo ou na resistência são de 20%, 50% e 30%, respectivamente. Pensando em termos de ferramentas e peças de reposição do estoque que ele carrega, ele imagina que se o defeito for na tomada a probabilidade de conserto é de 95%. Se for no cabo de força é de 70% e se for na resistência é de 20%. Consertar a Tomada P(E1) = 20% * 95% = 19% Consertar o Cabo P(E2) = 50% * 70% = 35% Consertar a Resistência P(E3) = 30% * 20% = 6% a) Qual a probabilidade de o técnico consertar o ferro no local com os seus recursos? P(C) = 60% b) Qual a probabilidade do defeito ter sido no cabo de força, se o técnico conseguiu realizar o conserto? P(E2/C) = 35/60 058,33 = 58,33% 38) Em uma população de trabalhadores, 40% tenham curso primário (classe C1), 50% tenham curso média (classe C2), e 10% tenham curso superior (classe C3). Entre os de curso primário, 10% estão desempregados (E); entre os de curso ginasial, 5% estão desempregados, e entre os de curso universitário, 2% estão desempregados. Escolhendo um deles ao acaso, e constatarmos estar desempregado (E), qual a probabilidade de ele ter curso superior (C3). Curso prima rio Curso me dio Curso superior Desempregado 10% de 40% = 4% 5% de 50% = 2,5% 2% de 10% =0,2% Empregado 90% de 40% = 36% 95% de 50% = 47,5% 98% de 10% = 0,98% Total 40% 50% 10% P(C3/ E) = 0,2 / ( 4+2,5+0,2) = 0,2 / 6,7 0,0298 = 2,98%
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