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VARIÁVEL ALEATÓRIA Suponhamos um espaço amostral S e que a cada ponto amostral seja atribuído um número. Fica, então, definida uma função chamada, variável aleatória, indicada por uma letra maiúscula, sendo seus valores indicados por letras minúsculas. Assim, considere o espaço amostral, relativo ao lançamento simultâneo de duas moedas: 𝑆 = {(𝐶𝑎, 𝐶𝑎), (𝐶𝑎, 𝐶𝑜), (𝐶𝑜, 𝐶𝑎), (𝐶𝑜 , 𝐶𝑜)} 𝑋, na tabela abaixo, representa o número de caras do espaço amostral, ou seja: PONTO AMOSTRAL 𝑋 (𝐶𝑎, 𝐶𝑎) (𝐶𝑎, 𝐶𝑜) (𝐶𝑜, 𝐶𝑎) (𝐶𝑜 , 𝐶𝑜) 2 1 1 0 DISTRIBUIÇÃO DE PROBABILIDADE Seja 𝑋 uma variável aleatória que pode assumir os valores 𝑥1, 𝑥2, … , 𝑥𝑛. A cada valor 𝑥𝑖 correspondem pontos do espaço amostral. Associamos, então, a cada valor 𝑥𝑖 a probabilidade 𝑝𝑖 de ocorrência de tais pontos no espaço amostral, assim: ∑𝑝𝑖 = 1 os valores 𝑥1, 𝑥2, … , 𝑥𝑛 e seus correspondentes 𝑝1, 𝑝2, … , 𝑝𝑛 definem uma distribuição de probabilidade. Considere a distribuição de frequências relativas aos números de acidentes diários em um canteiro de obras: NÚMERO DE ACIDENTES FREQUÊNCIAS 0 1 2 3 22 5 2 1 ∑ = 30 Em um dia de trabalho a probabilidade de: não ocorrer acidente é: 𝑝 = 22 30 = 0,73 ocorrer um acidente é: 𝑝 = 5 30 = 0,17 ocorrerem dois acidentes é: 𝑝 = 2 30 = 0,07 ocorrerem três acidentes é: 𝑝 = 1 30 = 0,03 Dessa forma, pode-se reescrever a tabela acima: NÚMERO DE ACIDENTES PROBABILIDADE 0 1 2 3 0,73 0,17 0,07 0,03 ∑ = 1,00 Essa tabela é denominada distribuição de probabilidade. Voltando ao exemplo do lançamento de duas moedas, mencionado no tópico de variável aleatória, tem-se a seguinte tabela PONTO AMOSTRAL 𝑋 𝑃(𝑋) (𝐶𝑎, 𝐶𝑎) (𝐶𝑎, 𝐶𝑜) (𝐶𝑜, 𝐶𝑎) (𝐶𝑜 , 𝐶𝑜) 2 1 1 0 Probabilidade de sair duas cara 1 4⁄ Probabilidade de sair uma cara 1 4⁄ Probabilidade de sair uma cara 1 4⁄ Probabilidade de sair nenhuma cara 1 4⁄ Dessa forma, pode-se escrever NÚMERO DE CARAS (𝑋) 𝑃(𝑋) 2 1 0 1 4⁄ 2 4⁄ 1 4⁄ ∑ = 1 Ao definir a distribuição de probabilidade, estabelecemos uma relação entre os valores da variável aleatória X e os valores da variável P. Esta relação define uma função, os valores 𝑥𝑖 definem o domínio, e os valores 𝑝𝑖 a imagem, essa função, assim definida, denomina- se função probabilidade 𝑓(𝑥) = 𝑃(𝑋 = 𝑥𝑖) A função 𝑃(𝑋 = 𝑥𝑖) determina a distribuição de probabilidade da variável aleatória X. DISTRIBUIÇÃO BINOMIAL Neste tópico, vamos considerar os experimentos, que satisfaçam as seguintes condições: Os experimentos devem ser repetidos, nas mesmas condições finitas vezes (n vezes); O resultado de um experimento não pode interferir nos resultados posteriores; Em cada um dos experimentos deve ocorrer dois possíveis resultados (sucesso e insucesso); No decorrer do experimento, a probabilidade 𝒑 do sucesso e a probabilidade 𝒒 (𝟏 − 𝒑) do insucesso manter-se-ão constantes. Nessas condições resolveremos problemas do tipo: determinar a probabilidade de se obter 𝑘 sucessos em 𝑛 tentativas. A probabilidade de que um evento se realize 𝑘 vezes nas provas é dada pela função: 𝑓(𝑥) = 𝑃(𝑋 = 𝑘) = ( 𝑛 𝑘 ) 𝑝𝑘𝑞𝑛−𝑘 onde 𝑷(𝑿 = 𝒌) é a probabilidade de que o evento se realize 𝑘 vezes em n provas; 𝒑 é a probabilidade de que o evento se realize em um só prova – sucesso. 𝒒 é a probabilidade de que o evento não se realize no decurso dessa prova – insucesso. ( 𝑛 𝑘 ) é o coeficiente binomial de n sobre k, igual a 𝑛! 𝑘!(𝑛−𝑘)! Exemplo 1: Uma moeda é lançada 5 vezes seguidas e independentes. Calcule a probabilidade de serem obtidas 3 caras nessas 5 provas. Exemplo 2: Dois times de futebol, A e B, jogam entre si 6 vezes. Encontre a probabilidade do time A ganhar 4 jogos. EXERCÍCIOS 1 – Determine a probabilidade de obtermos exatamente 3 caras em 6 lances de uma moeda. 5/16 2 – Jogando-se um dado três vezes, determine a probabilidade de se obter um múltiplo de 3 duas vezes. 2/9 3 – Dois times de futebol, A e B, jogam entre si 6 vezes. Encontre a probabilidade do time A: a) Ganhar dois ou três jogos. 400/729 b) Ganhar pelo menos um jogo. 665/729 4 – A probabilidade de um atirador acertar o alvo é 2 3⁄ . Se ele atirar 5 vezes, qual a probabilidade de acertar exatamente 2 tiros? 40/243 5 – Seis parafusos são escolhidos ao acaso da produção de certa máquina, que apresenta 10% de peças defeituosas. Qual a probabilidade de serem defeituosos dois deles? 9,84%
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