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Página 1 de 4 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS - LOB1012 Conceitos de Probabilidade Prof. Mariana Pereira de Melo Espaço amostral 1. Três jogadores A, B, C disputam um torneio de tênis. Inicialmente, A joga com B e o vencedor joga com C, e assim por diante. O torneio termina quando um jogador ganhar duas vezes seguidas ou quando são disputadas, ao todo, quatro partidas. Quais são os resultados possíveis do torneio? 2. Defina o espaço amostral para cada um dos seguintes experimentos aleatórios: (a) Observa-se as faces obtidas no lançamento de dois dados. (b) Urna máquina produz 20 peças por hora, escolhe-se um instante qualquer e observa-se o número de defeituosas na próxima hora. (c) Mede-se a duração de lâmpadas, deixando-as acesas até que se queimem. (d) Lança-se uma moeda até aparecer cara e anota-se o número de lançamentos. Eventos 3. Sendo A e B dois eventos em um mesmo espaço amostral, "traduza" para a linguagem da Teoria dos Conjuntos, as seguintes situações: (a) Pelo menos um dos eventos ocorre; (b) O evento A ocorre, mas B não ocorre; (c) Exatamente um dos eventos ocorre; (d) Nenhum dos dois eventos ocorre. 4. Considere o lançamento de dois dados. Sejam os eventos: A= soma dos números obtidos é igual a 9, e B = número no primeiro dado maior ou igual a 4. Enumere os elementos de A e B. Obtenha A U B, A ∩ B e Ac. Probabilidade 5. Sejam A e B dois eventos em um determinado espaço amostral, tais que 𝑃(𝐴) = 0,2, 𝑃(𝐵) = 𝑝, 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 0,5 e 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 0,1. Determine o valor de 𝑝. 6. Dentre seis números positivos e oito negativos, dois números são escolhidos ao acaso (sem reposição) e multiplicados. Qual a probabilidade de que o produto seja positivo? Página 2 de 4 7. Dois processadores tipos A e B são colocados em teste por 50 mil horas. A probabilidade de que um erro de cálculo aconteça em um processador do tipo A é de 1/30, no tipo B, 1/80 e, em ambos, 1/1000. Qual a probabilidade de que: (a) Pelo menos um dos processadores tenha apresentado erro? (b) Nenhum processador tenha apresentado erro? (c) Apenas o processador A tenha apresentado erro? 8. Considere uma urna contendo 3 bolas pretas e 5 bolas vermelhas. Retire duas bolas da urna: (a) Considerando a extração sem reposição, enumere os resultados possíveis e as respectivas probabilidades. Qual a probabilidade de se obter bolas pretas nas duas extrações? Agora, calcule a probabilidade de obter bola preta apenas na segunda extração. (b) Considerando a extração com reposição, enumere os resultados possíveis e as respectivas probabilidades. Qual a probabilidade de se obter bolas pretas nas duas extrações? Agora, calcule a probabilidade de obter bola preta apenas na segunda extração. 9. A probabilidade de que A resolva um problema é de 2/3 e a probabilidade de que B o resolva é de 3/4. Se ambos tentarem resolvê-lo, independentemente, qual a probabilidade do problema ser resolvido? 10. Se 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 0,8, 𝑃(𝐴) = 0,5 e 𝑃(𝐵) = 𝑥, determine o valor de 𝑥 no caso de: (a) A e B serem disjuntos / mutuamente exclusivos. (b) A e B serem independentes. 11. Se 𝑃(𝐵) = 0,4, 𝑃(𝐴) = 0,7 e 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 0,3, calcule 𝑃(𝐴|𝐵𝐶). 12. Sejam A, B e C eventos pertencentes a um mesmo espaço amostral. Mostre que: (a) 𝑃(𝐴𝐶|𝐵) = 1 − 𝑃(𝐴|𝐵). (b) 𝑃(𝐴) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) + 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵𝐶) (c) 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵|𝐶) = 𝑃(𝐴|𝐶) + 𝑃(𝐵|𝐶) − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵|𝐶) (d) Se 𝐵 = 𝐴𝐶 então 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵|𝐶) = 1 13. Na figura abaixo, temos um sistema com três componentes funcionando independentemente com probabilidades p1, p2 e p3 ,respectivamente . Qual a probabilidade do sistema funcionar? 14. Supondo que todos os componentes do sistema da figura abaixo tenham a mesma confiabilidade p (isto é, a probabilidade de que cada componente funcione é p) e funcionem independentemente, obtenha a confiabilidade do sistema. Página 3 de 4 Assunto: Probabilidade Condicional / Teorema de Bayes 15. Uma companhia produz circuitos em três fábricas: I, II, e III. A fábrica I produz 40% dos circuitos, enquanto a II e III produzem 30% cada uma. As probabilidades de que um circuito integrado produzido por essas fábricas não funcione são 0,01, 0,04 e 0,03, respectivamente. (a) Escolhido um circuito da produção conjunta das três fábricas, qual a probabilidade deste circuito não funcionar? (b) Suponha agora que um circuito escolhido ao acaso seja defeituoso. Determine qual a probabilidade de ele ter sido fabricado pela fábrica I. 16. Num mercado, três corretoras A, B e C são responsáveis por 20%, 50% e 30% do volume total de contratos negociados, respectivamente. Do volume de cada corretora, 20%, 5% e 2%, respectivamente, são contratos futuros em dólares. Um contrato é escolhido ao acaso e este é futuro em dólares. Qual é a probabilidade de ter sido negociado pela corretora A? E pela corretora C? Exercícios Complementares 17. Três candidatos disputam as eleições para o Governo do Estado. O candidato do partido de direita tem 30% da preferência eleitoral, o de centro tem 30% e o da esquerda 40%. Sendo eleito, a probabilidade de dar efetivamente prioridade para Educação e Saúde é de 0,4, 0,6 e 0,9 para os candidatos de direita, centro e esquerda, respectivamente. (a) Qual é a probabilidade de não ser dada prioridade a essas áreas no próximo governo? (b) Se a área teve prioridade, qual é a probabilidade do candidato de direita ter ganhado a eleição? Respostas: (a) 0,34 ; (b) 0,18. 18. Uma família viaja ao litoral para passar um fim de semana. A probabilidade de congestionamento na estrada é de 0,6. Havendo congestionamento, a probabilidade dos seus dois filhos brigarem no carro é de 0,8 e, sem congestionamento, a briga pode aparecer com probabilidade 0,4. Quando há briga, com ou sem congestionamento, a probabilidade do pai perder a paciência com os filhos é de 0,7. É claro que havendo congestionamento o pai pode perder a paciência com os filhos mesmo sem brigas, o que aconteceria com probabilidade 0,5. Quando não há nem briga nem congestionamento, o pai dirige tranquilo e não perde a paciência. Determine a probabilidade de não ter havido congestionamento sabendo que o pai não perdeu a paciência com seus filhos. Dica para solução: Use o diagrama de árvore; Resposta: 0,58. 19. As probabilidades de três motoristas serem capazes de guiar até suas respectivas residências com segurança depois de beber são 1/3, 1/4 e 1/5, respectivamente. Se decidirem guiar até em casa, depois de beber numa festa, qual a probabilidade de todos os três motoristas sofrerem acidentes? Qual a probabilidade de pelo menos um dos motoristas guiar até em casa a salvo? 20. Duas lâmpadas queimadas foram acidentalmente misturadas com seis lâmpadas boas. Se vamos testando as lâmpadas, uma por uma, até encontrar duas defeituosas, qual é a probabilidade de que a última defeituosa seja encontrada no quarto teste? E no sexto teste? Página 4 de 4 21. Um sistema é composto de três componentes 1, 2 e 3, com confiabilidade 0,9, 0,8 e 0,7, respectivamente. O componente 1 é indispensável ao funcionamento do sistema; se 2 ou 3 não funcionam, o sistema funciona, mas com um rendimento inferior. A falha simultânea de 2 e 3 implica o não-funcionamento do sistema. Supondo que os componentes funcionem independentemente, calcular a probabilidade de o sistema funcionar. 22. Um grupo de 12 homens e 8 mulheres concorre a três prêmios através de um sorteio, sem reposição de seus nomes. Qual é a probabilidade de: (a) Nenhum homem ser sorteado? (b) Um prêmio serganho por homem e dois por mulheres? (c) Dois homens serem premiados? 23. Um empreiteiro apresentou orçamentos separados para a execução da parte elétrica e da parte de encanamento de um edifício. Ele acha que a probabilidade de ganhar a concorrência da parte elétrica é 1/2. Caso ele ganhe a parte elétrica, a probabilidade de ganhar a parte de encanamento é 3/4; caso contrário, essa probabilidade é de 1/3. Qual é a probabilidade dele: (a) Ganhar os dois contratos? (b) Ganhar apenas um contrato? (c) Não ganhar nada? 24. Em uma fábrica de parafusos, as máquinas A, B e C produzem 25%, 35% e 40% do total, respectivamente. Da produção de cada máquina, 5%, 4% e 2%, respectivamente, são parafusos defeituosos. Escolhe-se ao acaso um parafuso e verifica-se que é defeituoso. Qual é a probabilidade de que o parafuso venha (a) da máquina A? (b) da máquina B? (c) da máquina C? 25. Considere os conjuntos A, B e C. (a) Se A, B e C são independentes, prove que A e (B ∩ C) são independentes; (b) Nas mesmas condições, prove que (A U B) e C são independentes.
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