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Módulo 5. Probabilidades. Conteúdo 1. Espaço amostral e Evento. Em um experimento aleatório, temos: Espaço Amostral (S) é o conjunto de todos os resultados possíveis. Exemplo: No lançamento de um dado honesto de 6 faces temos: S1= {1, 2, 3, 4, 5, 6} O número de elementos do espaço amostral é dado por n(S). No exemplo, temos n(S) =6 Evento (E) é qualquer subconjunto de um espaço amostral. Exemplos: No lançamento de um dado honesto de 6 faces, podem ocorrer os eventos: E: sair ponto ímpar. E= {1, 3, 5} n(E) =3 F: sair ponto maior ou igual a 3. F= {3, 4, 5, 6} n(F) =4 Dentre os eventos, devemos considerar os seguintes: S, considerado evento certo, pois sempre ocorre e Φ, considerado evento impossível, pois nunca ocorre. Exercício Resolvido No lançamento de um dado honesto de seis faces, determinar: a) o espaço amostral. S={1, 2, 3, 4, 5, 6} b) sair número par. E= {2, 4, 6} c) sair número maior que 3. F= {4, 5, 6} d) sair número par e maior que 3. G= {4, 6} Conceito de Probabilidade. A probabilidade P(E) de ocorrer um evento E é o quociente entre o número de elementos de E e o número de elementos de S, ondeS é difrente do conjunto vazio. Exemplos: a) No lançamento de um dado honesto de 6 faces, qual a probabilidade de ocorrer ponto ímpar? S= {1, 2, 3, 4, 5,6} n(S) =6 E= {1, 3, 5} n(E) =3 P(E)=3/6=0,5. b) Em um baralho comum de 52 cartas, qual a probabilidade de se retirar uma carta de copas? Em um baralho comum de 52 cartas temos 13 cartas de copas. Considerando F como sendo o evento sair carta de copas, então: n(S) =52 e n(F) =13 P(F)=13/52=1/4 Exercício Resolvido. No lançamento de um dado honesto de 6 faces, qual a probabilidade de ocorrer ponto maior que 5? S= {1, 2, 3, 4, 5,6} n(S) =6 E= {6} n(E) =1 Exercício 1: A - 0,5 B - 0,8 C - 1 D - 0,4 E - 0,2 P(E)=1/6 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D) Comentários: A - pro..... A - pro..... B - pro..... C - pro..... D - pro..... Exercício 2: Para preencher as vagas de emprego de uma indústria, 200 pessoas participaram do processo seletivo. A tabela a seguir Homens Mulheres Total Ensino Médio Completo 68 25 93 Ensino Superior Completo 47 60 107 Total 115 85 200 Um candidato do grupo é escolhido ao acaso. Qual a probabilidade de que seja mulher ou tenha ensino superior completo? mostra a distribuição dos candidatos por gênero e escolaridade. A - 0,66 B - 0,85 C - 0,54 D - 0,96 E - 1 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - pro..... Exercício 3: Para preencher as vagas de emprego em uma indústria, 200 pessoas participaram do processo seletivo. A tabela a seguir mostra a distribuição dos candidatos por gênero e escolaridade. Homens Mulheres Total Ensino Médio Completo 68 25 93 Ensino Superior Completo 47 60 107 Total 115 85 200 Um candidato do grupo é escolhido ao acaso. Qual a probabilidade de que seja homem e tenha ensino superior completo? A - 0,50 B - 0,235 C - 0,41 D - 0,44 E - 1 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B) Comentários: A - pro..... B - pro..... Exercício 4: Para preencher as vagas de emprego em uma indústria, 200 pessoas participaram do processo seletivo. A tabela a seguir mostra a distribuição dos candidatos por gênero e escolaridade. Homens Mulheres Total Ensino Médio Completo 68 25 93 Ensino Superior Completo 47 60 107 Total 115 85 200 Um candidato do grupo é escolhido ao acaso. Qual a probabilidade de tenha Ensino Médio Completo? A - 0,823 B - 0,500 C - 0,320 D - 0,535 E - 0,465 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... D - pro..... E - pro..... Exercício 5: A - 0,75 B - 0,5 C - 0,2 D - 0,8 E - 0,625 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - PPPPPP Exercício 6: Sabendo que a probabilidade de que um cavalo adquira certa doença, no decurso de um mês, é igual a 25%, a probabilidade de que um cavalo sadio venha contrair a doença só no 3º mês é igual a: A - 10% B - 30% C - 22% D - 1% E - 14% O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP D - PPPPPP E - PPPPPP Exercício 7: Retirando-se uma carta de um baralho comum de 52 cartas, qual a probabilidade de sair dama ou carta de paus? A - 2/3 B - 12/13 C - 17/52 D - 4/13 E - 1/4 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP D - PPPPPP Distribuição Binomial: Problemas que envolvem situações onde um experimento aleatório com dois resultados possíveis é repetido independentemente várias vezes. Suponha que n repetições independentes sejam realizadas e que a probabilidade de sucesso em qualquer repetição seja p. Seja x o número total de sucessos dentre as n repetições. Então a distribuição de probabilidade da variável x é dada pela fórmula: p: probabilidade do sucesso q = 1- p: probabilidade do fracasso. Exemplo: Se 18% das peças produzidas por uma máquina são defeituosas, qual é a probabilidade de que, entre 10 peças escolhidas ao acaso, a) duas peças sejam defeituosas? n=10 p: probabilidade do sucesso (ser defeituosa) = 18%=0,18. q: probabilidade do fracasso (não ser defeituosa) = 1 – 0,18=0,82. b) no máximo 2 serem defeituosas? No máximo 2 serem defeituosas significa que poderá haver nenhuma (zero), uma ou duas peças defeituosas. P(máximo duas peças defeituosas) =P(0) + P(1) + P(2). c) no mínimo 2 peças defeituosas? No mínimo 2 serem defeituosas significa 2, 3, 4,...10 peças defeituosas. P(mínimo 2 peças defeituosas)=P(2)+P(3)+P(4)+P(5)+...+P(10) ou Exercício 1: No processo de fabricação da empresa "Oliveira", 10% das peças são consideradas defeituosas. As peças são embaladas em caixas com 10 unidades cada uma. Considerando um experimento binomial, qual a probabilidade de haver exatamente 4 peças defeituosas numa caixa? A - 0,5500 B - 0,9888 C - 0,1255 D - 0,0055 E - 0,0112 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... D - pro..... E - pro..... Exercício 2: No processo de fabricação da empresa "Oliveira" 10% das peças são consideradas defeituosas. As peças são embaladas em caixas com 10 unidades cada uma. Considerando um experimento binomial, qual a probabilidade de haver no mínimo duas peças defeituosas numa caixa? A - 0,3487 B - 0,3874 C - 0,7361 D - 0,2639 E - 0,9888 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... D - pro..... Exercício 3: Um lote de aparelhos eletrônicos é recebido por uma empresa. Trinta aparelhos são inspecionados. O lote é rejeitado se pelo menos 3 forem defeituosos. Sabendo-se que 2% dos aparelhos são defeituosos, determinar a probabilidade de a empresa rejeitar todo o lote? A - 0,9783 B - 0,5000 C - 0,0217 D - 0,3535 E - 0,1253 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... Exercício 4: No processo de fabricação da empresa "Oliveira", 10% das peças são consideradas defeituosas. As peças são embaladas em caixas com 10 unidades cada uma. Considerando um experimento binomial, qual a probabilidade de não haver peças defeituosas numa caixa? A - 0,5000 B - 0,3487 C - 0,6524 D - 0,3022 E - 0,9592 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP Exercício 5: No processo de fabricação da empresa "Oliveira", 10% das peças são consideradas defeituosas. As peças são embaladas em caixas com 10 unidades cada uma. Considerando um experimento binomial, qual a probabilidade de haver no máximo 1 peça defeituosa numa caixa? A - 0,3874 B - 0,3487 C - 0,7361 D - 0,2552 E - 0,1524 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP Exercício 6: Sabe-se que 5% dos aparelhos produzidospor uma empresa são defeituosos. Usando a distribuição binomial, qual a probabilidade de, entre 15 aparelhos escolhidos ao acaso desta empresa, exatamente dois sejam defeituosos? A - 0,1789 B - 0,1500 C - 0,4425 D - 0,2536 E - 0,1348 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP D - PPPPPP E - PPPPPP Distribuição de Poisson A distribuição de Poisson é uma distribuição de probabilidades para eventos que ocorrem em um intervalo de tempo ou de espaço. Exercício 1: A empresa "KFG" recebe em média 360 e-mails em 6 horas de funcionamento. Qual a probabilidade de que em 10 minutos receba pelo menos 2 e-mails? A - 0,9995 B - 0,3025 C - 0,1525 D - 0,0004 E - 0,2021 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - pro..... Exercício 2: A empresa "KFG" recebe em média 360 e-mails em 6 horas de funcionamento. Qual a probabilidade de que em 5 minutos não receba e-mail? A - 0,9932 B - 0,5045 C - 0,3233 D - 0,4045 E - 0,0067 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP D - PPPPPP E - PPPPPP Exercício 3: Numa estrada há 3 pequenos acidentes para cada 150 km. Qual a probabilidade de que em 250 km ocorram 4 pequenos acidentes? A - 0,1755 B - 0,1200 C - 0,8245 D - 0,5025 E - 0,3030 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - pro..... Exercício 4: A montadora de automóveis "LLM" verificou que ao testar seus carros, em média ocorre um estouro de pneu a cada 200 km, e que o número de pneus estourados segue razoavelmente uma distribuição de Poisson. Qual a probabilidade de que em um teste de 500 km haja no máximo dois pneus estourados? A - 0,2565 B - 0,6065 C - 0,5438 D - 0,4562 E - 0,5055 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... Exercício 5: A montadora de automóveis "LLM" verificou que ao testar seus carros, em média ocorre um estouro de pneu a cada 200 km, e que o número de pneus estourados segue razoavelmente uma distribuição de Poisson. Qual a probabilidade de um carro andar 400 km e não estourar nenhum pneu? A - 0,1353 B - 0,3679 C - 0,4568 D - 0,2565 E - 0,4600 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - pro..... Exercício 6: A empresa "KFG" recebe em média 120 e-mails em 8 horas de funcionamento. Qual a probabilidade de que em 15 minutos receba exatamente dois e-mails? A - 0,1654 B - 0,2550 C - 0,5000 D - 0,7895 E - 0,9880 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - PPPPPP Exercício 7: A empresa "KFG" recebe em média 120 e-mails em 8 horas de funcionamento. Qual a probabilidade de em 10 minutos não receba e-mails? A - 0,1546 B - 0,9290 C - 0,0821 D - 0,9179 E - 0,4520 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP Exercício 8: A empresa "KFG" recebe em média 120 e-mails em 8 horas de funcionamento. Qual a probabilidade de em 10 minutos receba no mínimo dois e-mails? A - 0,7127 B - 0,2873 C - 0,0821 D - 0,2052 E - 0,1546 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - PPPPPP Distribuição Normal Características da Distribuição Normal. (1) A variável aleatória pode assumir qualquer valor real. (2) O gráfico é uma curva em forma de sino. A curva é simétrica em relação a média ( ). (3) A área sob a curva normal é igual a 1. Essa área corresponde a probabilidade de a variável aleatória assumir qualquer valor real. Exercício Resolvido A vida média da bateria tipo I da empresa “Dura Mais” é distribuída normalmente com uma média de 600 dias e desvio padrão de 75 dias. Qual a probabilidade de uma bateria retirada ao acaso da produção desta empresa durar: a) menos de 450 dias? μ Exercício 1: O diâmetro interno de uma peça produzida por uma máquina da empresa de autopeças "Alepeças" é distribuído normalmente, com média de 15 cm e um desvio padrão de 0,5 cm. Qual a probabilidade de uma peça dessa máquina apresentar diâmetro interno superior a 15,5 cm? A - 0,3413 B - 0,8413 C - 0,1587 D - 0,5000 E - 0,3556 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - pro..... B - pro..... C - pro..... Exercício 2: O diâmetro interno de uma peça produzida por uma máquina da empresa de autopeças "Alepeças" é distribuído normalmente, com média de 15 cm e um desvio padrão de 0,5 cm. Qual a probabilidade do diâmetro interno de uma peça produzida por essa máquina fique entre 13,5 e 16 cm? A - 0,0241 B - 0,9759 C - 0,0215 D - 0,4987 E - 0,4772 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B) Comentários: A - pro..... B - pro..... Exercício 3: A empresa "Pneucar" sabe que a duração de seus pneus, em quilômetros rodados, é uma variável normal com duração média de 45.500 km e desvio padrão de 2.500 km. Qual a probabilidade de um pneu escolhido ao acaso, dos fabricados por essa empresa ter um pneu que dure mais que 52.000 km? A - 0,4953 B - 0,5953 C - 0,0047 D - 0,9953 E - 0,5 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C) Comentários: A - PPPPPP B - PPPPPP C - PPPPPP Exercício 4: Na empresa "KGF" sabe-se que os salários anuais são normalmente distribuídos com média de R$ 25.000,00 e desvio padrão de R$ 5.000,00. Qual a probabilidade de que um funcionário receba menos que R$ 20.000,00 anuais? A - 0,3413 B - 0,1587 C - 0,6587 D - 0,8413 E - 0,5000 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B) Comentários: A - pro..... B - pro..... Exercício 5: Na empresa "KGF" sabe-se que os salários anuais são normalmente distribuídos com média de R$ 25.000,00 e desvio padrão de R$ 5.000,00. Qual a probabilidade de que os salários estejam compreendidos entre R$ 20.000,00 e R$ 30.000,00? A - 0,6826 B - 0,3174 C - 0,5000 D - 0,9800 E - 0,8413 O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A) Comentários: A - pro.....