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Introdução à Probabilidade e à Estatística – 2º Semestre 19/20 Ficha 3 Exercício 1 Seja X uma variável aleatória que indica o nº de vezes que, durante um ano, a eletricidade de uma moradia é cortada por falta de pagamento e a Y variável aleatória que indica o nº de vezes que a água é cortada pelo mesmo motivo. Considere a função de probabilidade conjunta: Y\X 0 1 2 0 0.3 0.2 0.1 1 0.1 0.1 0 2 0.1 0 a a) Mostre que a=0,1. b) Determine as funções de probabilidade marginais de X e Y c) Calcule P(X=2|Y=0) e P(XY1) d) Mostre que E(XY)= 0,5 e determine Cov(X,Y). Interprete este último resultado. e) Serão as variáveis aleatórias X e Y independentes? Justifique. Exercício 2 Num determinado Centro de Saúde, 35% dos utentes recebem a vacina da gripe sazonal. a) Qual a probabilidade de, em 10 utentes seleccionados ao acaso, menos de 3 terem sido vacinados? b) Quantos utentes serão necessários para garantir que o número esperado de vacinados seja 70? nnP(X= )=C p 1 - p ; E X np ; Var X = np 1-p xx xx x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10Cx 1 10 45 120 210 252 210 120 45 10 1 Exercício 3 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) Numa experiência biológica, para a qual a escolha das cobaias é bastante dispendiosa, verifica-se, que a experiência é bem sucedida em 40% dos casos. a) Se tiver 10 cobaias, qual a probabilidade de ter pelo menos duas experiências bem sucedidas? b) Quantas cobaias serão necessárias para que o número esperado de sucessos seja 24? Justifique a resposta. c) Quantas cobaias serão necessárias para garantir que a probabilidade de obter pelo menos uma experiência com sucesso não seja inferior a 0,95? Exercício 4 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) O serviço de atendimento de uma instituição de saúde recebe, em média, 12 reclamações em cada período de 8 horas. Qual a probabilidade de, num período de uma hora: a) Não receber nenhuma reclamação. b) Serem recebidas pelo menos duas reclamações. Exercício 5 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) Seja X a v. a. Que representa o número de automóveis que entram numa autoestrada (AE) num período de 30 segundos. Sabe-se que X é uma v.a. de Poisson com desvio padrão igual a 3. a) Descreva a função de probabilidade da v.a. em estudo. b) Em média quantos automóveis entram na AE num período de 30 segundos? Calcule a variância. c) Qual a probabilidade de entrarem no mínimo 2 automóveis na AE numperíodo de 30 segundos? d) Determine a probabilidade de entrarem no máximo 3 automóveis na AE num minuto. e) Calcule a probabilidade de entrarem mais de 2 e menos de 5 automóveis na AE num período de 15 segundos. Exercício 6 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) Seja X a v.a. que representa o tempo, em segundos, decorrido entre a entrada consecutiva de dois automóveis numa autoestrada (AE). Admita que esta v.a. segue uma distribuição exponencial com valor médio 15 segundos. a) Descreva as funções densidade de probabilidade e de distribuição associadas a esta variável aleatória. b) Qual o valor esperado e a variância de X? c) Calcule a probabilidade do tempo que medeia a entrada consecutiva de 2 automóveis na AE ser superior a 50 segundos. d) Determine a probabilidade do intervalo de tempo de entrada de 2 automóveis consecutivas na AE ser inferior a 1 minuto. e) Calcule P(X > σX ). f) Determine a probabilidade do tempo que ocorre entre a entrada consecutiva de 2 automóveis na AE estar entre 10 e 20 segundos. Exercício 7 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) O tempo, em minutos, que os alunos do curso de Sociologia demoram a resolver todas as alíneas do exame da disciplina de Estatística pode considerar-se que segue uma distribuição Normal com média 110 minutos e desvio padrão 15 minutos. a) Sabendo que o professor determina que a duração máxima para resolver o exame é 2 horas (120 minutos), qual a probabilidade de um aluno não acabar de resolver o exame? b) Numa sala de exame estão 50 alunos, quantos espera que acabem de resolver o exame? c) Qual a probabilidade de um aluno demorar menos de 105 minutos a resolver o exame? d) Determine a probabilidade de um aluno demorar entre 100 e 110 minutos a resolver o exame. e) Complete «29,12% dos alunos demoraram mais de … minutos a resolver o exame». f) Complete «75% dos alunos demoraram no máximo … minutos a resolver o exame». Exercício 8 (Afonso, A. e Nunes, C. ,2010) A distribuição dos rendimentos familiares num determinado bairro com 5000 famílias segue uma lei normal, com µ = 180 u. m. e σ = 5 u. m. a) Calcule a probabilidade de uma família: i) Ter um rendimento superior a 190 u. m. ii) Não auferir mais de 163 u. m. iii) Auferir entre 175 e 188 u. m. b) Qual o rendimento máximo auferido pelo grupo das 500 famílias de menores rendimentos? c) Qual o rendimento mínimo das 500 famílias com maiores rendimentos?