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PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA PROBABILIDADE: CONCEITOS PRELIMINARES AULA 7 CONCEITOS BÁSICOS Probabilidade: É o estudo dos fenômenos aleatórios. Experimento Aleatório: É um experimento que pode ser repetido indefinidamente, onde não podemos dizer com certeza qual será o resultado mas somos capazes de relatar os possíveis resultados. CONCEITOS BÁSICOS Espaço Amostral Equiprovável: Espaço amostral equiprovável A é o conjunto de todos os possíveis resultados de um experimento, onde em cada evento simples existe a mesma chance de ocorrência. Ex: No experimento lançamento de um dado hexaedro. A = {1, 2, 3, 4, 5, 6} Evento: Evento é qualquer conjunto de resultados de um experimento. O evento é um subconjunto de A. Simbolicamente representaremos com uma letra maiúscula do nosso alfabeto: A, B, C, e assim por diante. Usaremos E Ex: No experimento lançamento de um dado hexaedro podemos definir o evento A como “sair um número par”. E = {2, 4, 6} CONCEITOS BÁSICOS CONCEITOS BÁSICOS Evento Simples ou Evento Elementar: É o evento formado por um único elemento do espaço amostral. Ex: No experimento lançamento de um dado, o evento E pode ser “sair um número maior que 5”. É um evento simples pois: E = {6} CONCEITOS BÁSICOS Evento Composto: É o evento que possui mais de um elemento do espaço amostral. Ex: No experimento lançamento de um dado, o evento “sair um número par” é composto pois: E = {2, 4, 6} CONCEITOS BÁSICOS Evento Certo e Evento Impossível: Diante das explicações sobre eventos, A e Ø também são eventos, chamados respectivamente de evento certo e evento impossível. Ex: No experimento lançamento de um dado hexaedro. O evento “sair um número natural de 1 a 6 (inclusive ambos)” é um evento certo e o evento “sair um número maior que 6” é um evento impossível. DEFINIÇÃO DE PROBABILIDADE Para o cálculo das probabilidades, temos como base que: Cada experimento pode ser repetido indefinidamente sob as mesmas condições; Não conhecemos, a princípio, um resultado particular do experimento, mas sabemos todos os resultados possíveis; DEFINIÇÃO DE PROBABILIDADE 3) Quando o experimento é repetido um grande número de vezes, surge uma regularidade, ou seja, podemos observar uma tendência. DEFINIÇÃO DE PROBABILIDADE A probabilidade matemática de um acontecimento é a relação entre o número de casos favoráveis [n(E)] e o número de casos possíveis [n(A)], desde que haja rigorosa equipossibilidade entre todos os casos. Assim, a probabilidade P de um evento ocorrer é definida como: DEFINIÇÃO DE PROBABILIDADE Seja E um evento e A o espaço amostral finito, não-vazio, de um experimento aleatório. Então, temos: Os valores limites da probabilidade são: a) P(E) = 0 quando não há casos favoráveis, ou seja, há certeza de não acontecer (evento impossível); DEFINIÇÃO DE PROBABILIDADE b) P(E) = 1, quando E = A, isto é, todos os casos são favoráveis, havendo certeza do acontecimento (evento certo). CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Obs1: Uma ferramenta honesta é aquela que não é viciada, ou seja, todos os resultados tem a mesma probabilidade de ocorrer. Obs2: Consideraremos sempre que as ferramentas serão distinguíveis e honestas, caso contrário informaremos. CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex1: Qual probabilidade de obtermos uma cara em uma única jogada de uma moeda honesta? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex1: Qual probabilidade de obtermos uma cara em uma única jogada de uma moeda honesta? Resolução: Seja cara = c e coroa = k A = {c, k} n(A) = 2 E = {c} n(E) = 1 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES EX2: No lançamento de um dado não viciado, qual a probabilidade de obtermos como resultado o 5 em uma única jogada? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES EX2: No lançamento de um dado não viciado, qual a probabilidade de obtermos como resultado o 5 em uma única jogada? A = {1, 2, 3, 4, 5, 6} n(A) = 6 E = {5} n(E) = 1 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex3: No lançamento simultâneo de três moedas distintas e honestas, qual a probabilidade de obtermos uma única cara? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex3: No lançamento simultâneo de três moedas distintas e honestas, qual a probabilidade de obtermos uma única cara? Seja c = cara e k = coroa A = { (k,c,c); (k, k, c); (k, k, k); (c, k, c); (c, k, k); (c, c, k); (c, c, c); (k, c, k)} n(A) = 8 E = {(k, k, c); (c, k, k); (k, c, k)} n(E) = 3 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex4: Qual a probabilidade de obtermos o total (soma) de 6 pontos na jogada de dois dados distintos e honestos? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex4: Qual a probabilidade de obtermos o total (soma) de 6 pontos na jogada de dois dados distintos e honestos? n(A) = 36 E = {(1,5); (2,4); (3,3); (4,2); (5,1)} n(A) = 5 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES EX5: Qual a probabilidade de sair uma figura (valete, dama ou rei) na retirada de uma única carta de um baralho comum de 52 cartas? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES EX5: Qual a probabilidade de sair uma figura (valete, dama ou rei) na retirada de uma única carta de um baralho comum de 52 cartas? n(A) = 52 cartas (total de cartas) n(E) = 12 (4 valetes, 4 damas e 4 reis) CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex6: Qual a probabilidade de acertarmos o resultado do sorteio da mega-sena com um único cartão jogado de seis dezenas (números)? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex6: Qual a probabilidade de acertarmos o resultado do sorteio da mega-sena com um único cartão jogado de seis dezenas (números)? n(E) = 1 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex7: Na retirada aleatória de um número (elemento) do conjunto dos divisores positivos de 30, qual a probabilidade de que ele seja um número primo? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex7: Na retirada aleatória de um número (elemento) do conjunto dos divisores positivos de 30, qual a probabilidade de que ele seja um número primo? A = {1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30} n(A) = 8 E = {2, 3, 5} n(E) = 3 CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex8: No lançamento de duas moedas distintas e honestas, qual a probabilidade de que saia pelo menos uma cara? CÁLCULO DAS PROBABILIDADES Ex8: No lançamento de duas moedas distintas e honestas, qual a probabilidade de que saia pelo menos uma cara? A = {(c, c); (c, k), (k, c), (k, k)} n(A) = 4 E = {(c, c); (c, k), (k, c)} n(E) = 3 EXERCÍCIOS 1 – No lançamento simultâneo de uma moeda e de um dado, determine: A probabilidade de ocorrer face 3 no dado; 6 arestas tem um dado, ( 3 faces) então: 1/6 = 0,16666 16% A probabilidade de ocorrer coroa na moeda. 1 = Cara 1= Coroa (2) para sair coroa (1) então: ½ = 0,5 50% EXERCÍCIOS 2 – Uma bola é retirada ao acaso de uma urna que contém seis bolas vermelhas, oito bolas pretas e quatro bolas verdes. Qual a probabilidade de ela não ser preta? 3 – Jogamos, uma única vez, quatro moedas distintas e honestas. Qual a probabilidade de, em qualquer ordem, ter dado coroa em três das moedas e cara na outra moeda? 4 moedas ¾ = 0,75 75% Coroas 3- Coroas 1/4 = 0,25 25% Cara 1- Cara EXERCÍCIOS 4 – Uma equipe de 12 pessoas é formada por nove homens e três mulheres. Dessas pessoas, duas serão sorteadas para compor uma comissão. Qual é a probabilidade da comissão ser formada por: Duas mulheres? Dois homens? Um homem e uma mulher? EXERCÍCIOS 5 – Permutando-se os algarismos 3, 5 e 7, podemos formar n números inteiros de três algarismos. Escolhido um desses n números ao acaso, qual a probabilidade de ele ser divisível por 5? 6 – Em um pacote de balas, há 5 de sabor morango e 10 de sabor abacaxi. Se 3 balas forem retiradas ao acaso, qual é a probabilidade de serem, todas, de sabor morango? EXERCÍCIOS 7 – Com as letras da palavra ROMA pode-se formar n anagramas distintos. Escolhendo-se ao acaso, dentre estes n anagramas, uma senha, qual a probabilidade de que seja a palavra AMOR? RESPOSTAS 1 – a) 16,67% b) 50% 2 – 55,56% 3 – 25% 4 – a) 4,5%
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