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Exame de 2ª época de Estatística 1 | P a g e Licenciatura em Economia Estatística Exame de 2ª época Terça-Feira, 19 de Janeiro, 2016 Duracão: 2h00+30 min Nome: Turma: Número: Classificação: I) II) III) IV) V) Total: 1- Não são prestados esclarecimentos durante a prova. Exponha as suas dúvidas nas respostas que der. Apresente claramente as respostas, incluindo os cálculos intermédios e/ou auxiliares que as justificam. 2- Não é permitida a realização da prova a lápis. Espaço reservado a cotações Grupo I (4,0 valores) a) b) c) Grupo II ( 2,75 valores) a) b) Grupo III (3,25 valores) a) b) Grupo IV (6,5 valores) 4.1 a) b) 4.2 a) b) Grupo V (3,5 valores) 5.1 5.2 a) b) c) d) Exame de 2ª época de Estatística 2 | P a g e GRUPO I (4,0 valores) A renumeração mensal, em milhares de unidades monetárias dos trabalhadores duma determinada empresa é uma variável aleatória com a seguinte função densidade de probabilidade: 𝑓(𝑥) = { 𝑥 1500 𝑠𝑒 10 < 𝑥 ≤ 20 𝑘 𝑥 1000 𝑠𝑒 20 < 𝑥 < 30 0 𝑜𝑢𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 (1,5) a) Determine k. (1,0) b) Escolhe-se aleatoriamente um trabalhador entre aqueles que auferem mais de 20000 unidades monetárias. Qual a probabilidade de ele ganhar menos de 25000 unidades monetárias. (1,5) c) Suponha que os trabalhadores da empresa em questão são obrigados a contribuir mensalmente para um fundo de pensões. A contribuição de cada trabalhador está indexada ao seu escalão de rendimentos: para aqueles que auferem entre 10000 e até 20000 unidades monetárias, inclusivé, a contribuição é de 100 unidades monetárias e para aqueles cuja remuneração varia entre 20000 e 30000, exclusivé, a contribuição é de 150 unidades monetárias. Qual a contribuição mensal média de um trabalhador daquela empresa? Resolução: Exame de 2ª época de Estatística 3 | P a g e Exame de 2ª época de Estatística 4 | P a g e GRUPO II (2,75 valores) A empresa X utiliza no seu processo produtivo um determinado químoco. Esse químico é fornecido em embalagens de 5 litros provenientes de 4 fornecedores A, B, C e D, nas proporções de 40%, 30%, 20% e 10%, respectivamente. Contudo, o referido químico às vezes apresenta uma característica corrosiva prejudicial à produção. Admita que esse problema ocorre em 5% dos fornecimentos provenientes de A e de B e em 3% dos de C e de D. Suponha agora que foi aberta uma embalagem de 5 litros, retirada ao acaso do stock existente nessa empresa desse químico. a) Qual a probabilidade de que o seu conteúdo apresente esse efeito corrosivo? b) Sabendo que o efeito corrosivo está presente, qual a probabilidade de que a embalagem seja proveniente do fornecedor A? Resolução: Exame de 2ª época de Estatística 5 | P a g e Exame de 2ª época de Estatística 6 | P a g e GRUPO III (3,25 valores) Para efeitos de comercialização, determinados frutos são classificados pelo tamanho. Considera-se como medida o seu diâmetro máximo, que é uma variável aleatória com distribuição normal de desvio padrão igual a 5 cm e média . As categorias consideradas são: C1- frutos cujo diâmetro máximo inferior a 6 cm C2- frutos cujo diâmetro máximo é superior ou igual a 6 cm e inferior a 12 cm C3- frutos cujo diâmetro máximo é superior ou igual a 12 cm Sabendo que 30% dos frutos são da categoria C1: (1,75) a) Calcule a percentagem de frutos na categoria C2 e C3. (1,50) b) Sabendo que os frutos da categoria C1 têm uma probabilidade de apodrecer, ao fim de 5 dias, de 0,004, calcule a probabilidade de entre 1000 frutos da categoria C1 não mais de 3 apodrecerem ao fim de 5 dias. Resolução: Exame de 2ª época de Estatística 7 | P a g e Exame de 2ª época de Estatística 8 | P a g e GRUPO IV (6,5 valores) 4.1 (1,5) a) Um cientista resolve estimar a proporção 𝑝 de indivíduos com certa moléstia numa região. Ele deseja que a probabilidade de que a sua estimativa não se desvie do verdadeiro valor de 𝑝 por mais que 0,02 seja de pelo menos 95%. Qual deve ser o tamanho da amostra para que essas condições sejam satisfeitas? (2,0) b) Um outro cientista descobre que a doença em questão está relacionada com a concentração da substância A no sangue e que é considerado doente todo indivíduo para o qual a concentração A é menor que 1,488 mg/cm3. Sabe-se que a concentração da substância A no sangue tem distribuição normal com desvio padrão 0,4 mg/cm3 e média 2,0 mg/cm3. Você acha que essas novas informações podem ser utilizadas pelo primeiro cientista para diminuir o tamanho amostral? Em caso afirmativo, qual seria o novo tamanho amostral? 4.2 Suponha uma população normal, com parâmetros desconhecidos. Com base numa amostra aleatória com 16 observações, foi estimado o seguinte intervalo de confiança para a média da população ]7,786; 12,602[. (1.5) a) Sabendo que, com a informação da amostra, se obteve 𝑠 = 05, qual o grau de confiança que pode atribuir ao intervalo atrás referido? (1.5) b) Com base na mesma amostra construa um intervalo de confiança a 95% para o desvio padrão da população. Resolução: Exame de 2ª época de Estatística 9 | P a g e Exame de 2ª época de Estatística 10 | P a g e GRUPO V (3,5 valores) (1.5) 5.1- Para um parâmetro 𝜃 desconhecido da população foram indicados dois estimadores 𝜃1 e 𝜃2 . Qual dos dois preferia se 𝐸[𝜃1] = 𝜃 𝑛 , 𝐸[𝜃2] = 𝜃 𝑛 , 𝑉𝑎𝑟[𝜃1] = 𝜃2 𝑛 e 𝑉𝑎𝑟[𝜃2] = 𝜃2 𝑛+3 ? 5.2- Sejam ( = 10 = 1) = 1 2 n variáveis aleatórias identicamente distribuídas e 2 2 2 , todas independentes entre si. Diga, justificando, se as afirmações seguintes são verdadeiras ou falsas: (0,5) a) [ ≤ 10] = 0 5 (0,5) b) ( 10) 2 (1) 2 (0,5) c) ∑ ( 10) 2𝑛 1 (𝑛 1) 2 . (0,5) d) 1 √ 𝑡( 2). Resolução:
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