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TESTE DE HIPÓTESE PARA COMPARAÇÃO DE MÉDIAS DE DUAS POPULAÇÕES COM AMOSTRAS INDEPENDENTES E DADOS EMPARELHADOS 1. (P2 2012.1) Se desejamos testar a igualdade de médias de duas populações diferentes com um tamanho de amostra pequena e variância populacional desconhecida, deveremos: (A) utilizar a distribuição t-student. (B) realizar antes um teste para checar a igualdade da variância de duas populações para só então decidirmos se poderemos usar a t-student ou não. (C) usar a estatística F, mas não a t-student. (D) usar a distribuição qui-quadrado. (E) usar a distribuição normal padronizada. Resposta: Utiliza-se o teste t de variância agrupada para determinar a existência de diferença significativa entre as médias aritméticas de duas populações. 2. (P2 2016.1) Um pesquisador está interessado em investigar se existe diferença entre a idade média dos egressos do mestrado profissional e mestrado acadêmico no Brasil. O teste estatístico que o pesquisador deve utilizar para esse propósito é o: (A) Teste de independência. (B) Teste de qui-quadrado. (C) Teste F. (D) Teste Z. (E) Teste de hipótese para comparação de médias de duas populações com amostras independentes. Resposta: Por se tratar de duas populações diferentes esse o mestrado profissional e mestrado acadêmico no Brasil, são independentes contudo seu H0 = mestrado profissional = mestrado acadêmico no Brasil. 3. (PS 2016.1) Os gastos médios com cinema da população do Rio de Janeiro são maiores que os da população de São Paulo. Supondo que seja realizado um teste de comparação para amostras independentes, as hipóteses nula e alternativa são respectivamente: (A) 𝐻𝑜: μ𝑆𝑃 − μ𝑅𝐽 = 0; 𝐻𝑎: μ𝑆𝑃 − μ𝑅𝐽 >0. (B) 𝐻𝑜: μ𝑆𝑃 = μ𝑅𝐽; 𝐻𝑎: μ𝑆𝑃 ≠ μ𝑅𝐽. (C) 𝐻𝑜: μ𝑆𝑃 ≥ μ𝑅𝐽; 𝐻𝑎: μ𝑆𝑃 < μ𝑅𝐽. (D) 𝐻𝑜: μ𝑆𝑃 < μ𝑅𝐽; 𝐻𝑎: μ𝑆𝑃 ≥ μ𝑅𝐽. (E) 𝐻𝑜: μ𝑆𝑃 > μ𝑅𝐽; 𝐻𝑎: μ𝑆𝑃 < μ𝑅𝐽 Resposta: Os gastos médios do Rio de Janeiro são maiores do que os gastos médios de São Paulo, por se tratar de amostras independentes dizemos que é maior ou igual, já a hipótese alternativa é que os gastos médio do Rio de Janeiro são menores do que o de São Paulo, caso as hipóteses não fossem iguais, diríamos que RJ diferente de SP. 4. (PS 2014.1) Suponha uma amostra de tamanho n1 = 8, com média aritmética da amostra correspondente a 42 e desvio padrão igual a 4, e uma outra amostra independente, de tamanho n2 = 15, extraída de uma outra população, com uma média aritmética de amostra correspondente a 34 e um desvio padrão igual a 5. Qual o valor aproximado da estatística do teste t (estat.) de variância agrupada, para testar a hipótese nula de que µ1 = µ2? (A) t = 2,5485 (B) t = 1,9673 (C) t = 2,5246 (D) t = 4,002 (E) t = 3,8959 Memória de Cálculo: N1= 8 Média 1 = 42 Desvio padrão 1 = 4 N2= 15 Média 2 = 34 Desvio-padrão = 5 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ Resposta: o valor aproximado da estatística do teste t (estat.) de variância agrupada, para testar a hipótese nula de que µ1 = µ2 é t = 3,8962. 5. (P2 2012.2) Considere o seguinte teste de hipótese: H0 : µ1 = µ2 Ha : µ1 ≠ µ2 Em que: µ1 = escolaridade média de todos os residentes no estado de São Paulo. µ2 = escolaridade média de todos os residentes no estado do Rio de Janeiro. Para testar essas hipóteses, coletou-se uma amostra aleatória e independente de indivíduos de ambos os estados. A tabela a seguir resume os resultados dessa pesquisa: Estatística descritiva SP RJ Média 7,0 6,2 Desvio-padrão 1 1 N 61 61 Diante das informações fornecidas, considerando a existência de homogeneidade de variâncias entre as amostras coletadas e um nível de significância de 5%, aponte o resultado do teste de hipótese. (A) Não se rejeita a hipótese nula, uma vez que a estatística de teste t foi de aproximadamente 4,42 e o t crítico foi de 1,98. (B) Rejeita-se a hipótese nula, uma vez que a estatística do teste t foi de aproximadamente 4,42 e o t crítico foi de 1,98. (C) Não se rejeita a hipótese nula, uma vez que a estatística do teste t foi de aproximadamente 1,35 e o t crítico foi de 1,98. (D) Rejeita-se a hipótese nula, uma vez que a estatística do teste t foi de aproximadamente 1,35 e o t crítico foi de 2,00. (E) Rejeita-se a hipótese nula, uma vez que a estatística do teste t foi de aproximadamente 3,35 e o t crítico foi de 1,98. Memória de Cálculo: N1= 61 Média 1 = 7 Desvio padrão 1 = 1 N2= 61 Média 2 = 6,2 Desvio-padrão = 1 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ Resposta: Rejeita-se a hipótese nula, uma vez que a estatística do teste t foi de aproximadamente 4,42 e o t crítico foi de 1,98. 6. (PS 2014.1) A Secretaria de Ação Social de um município no estado de Minas Gerais pretende lançar um programa de qualificação de jovens para o mercado de trabalho. Então, resolveu pesquisar se a idade de jovens do sexo masculino que ingressam no mercado de trabalho é maior que a idade de jovens do sexo feminino. Para isso, foram coletadas duas amostras aleatórias, a primeira composta por 99 jovens do sexo masculino, com idade média de 17,6 anos e desvio padrão de 1,92 ano. E a segunda amostra com 120 jovens do sexo feminino com idade média de 16,5 anos e desvio padrão de 1,80 ano. Com 95% de confiança, é possível afirmar que a idade média dos jovens do sexo masculino em relação aos jovens do sexo feminino é estatisticamente: (A) maior, uma vez que a estatística t observável é 3,3426 e o t crítico é 1,645. (B) menor, uma vez que a estatística t observável é – 3,1986 e o t crítico é – 1,645. (C) igual, uma vez que a estatística t observável é 1,3395 e o t crítico é 1,960. (D) maior, uma vez que a estatística t observável é 4,3671 e o t crítico é 1,645. (E) menor, uma vez que a estatística t observável é – 3,1986 e o t crítico é – 1,960. Memória de Cálculo: N1= 99 Média 1 = 17,6 Desvio padrão 1 = 1,92 N2= 120 Média 2 = 16,5 Desvio-padrão = 1,8 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ √ Resposta: é possível afirmar que a idade média dos jovens do sexo masculino em relação aos jovens do sexo feminino é estatisticamente maior, uma vez que o t estudado é 4,36. 7. (PS 2016.1) Uma fabricante de lâmpadas afirma que a vida útil de suas lâmpadas (em horas) é maior que a do concorrente (o líder de mercado). Você realiza um estudo com 14 dessas lâmpadas e 16 do líder de mercado selecionados aleatoriamente. Os resultados do fabricante são: 𝑥1 = 1.275; 𝑠1 = 45; 𝑛1 = 14; e do concorrente são 𝑥2 = 1.250; 𝑠2 = 30; 𝑛2 = 16. Ao um nível de significância de 5%, há evidência suficiente para confirmar a alegação do fabricante? Assuma que as variâncias são desconhecidas, mas supostamente iguais. (A) Rejeita-se a hipótese nula e há evidência para aceitar alegação do fabricante. (B) Aceita-se a hipótese nula e não há evidência para aceitar alegação do fabricante. (C) Rejeita-se a hipótese alternativa e não há evidência para aceitar alegação do fabricante. (D) Rejeita-se a hipótese alternativa e há evidência para aceitar alegação do fabricante. (E) Rejeita-se a hipótese nula e não há evidência para aceitaralegação do fabricante. Memória de Cálculo: N1= 14 Média 1 = 1.275 Desvio padrão 1 = 45 N2= 16 Média 2 = 1.250 Desvio-padrão = 30 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ Resposta: T estudado > t crítico, portanto rejeita a hipótese nula, ou seja e há evidência para aceitar alegação do fabricante. 8. (P2 2012.1) Um estudo direcionado a medir o valor da hora-aula dos professores universitários utilizou duas regiões metropolitanas. Na região A, aferiu um valor médio de R$ 85,00 com desvio-padrão de R$ 20,00. Na região B, o valor da hora-aula foi de R$ 65,00 com desvio-padrão de R$ 10,00. Foram entrevistados 40 professores na região A e 50 na região B. Utilizando um nível de significância α = 0,01, é correto afirmar que: (A) há indícios de que as médias populacionais das regiões A e B são diferentes. (B) não há indícios de que as médias populacionais das regiões A e B são diferentes. (C) não é possível afirmar se as médias populacionais são iguais. (D) as médias amostrais são iguais. (E) a estatística de teste a ser utilizada é nula. Memória de Cálculo: N1= 40 Média 1 = 85 Desvio padrão 1 = 20 N2=50 Média 2 = 65 Desvio-padrão = 10 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ Resposta: t estudado < t crítico, portanto aceita a hipótese nula, afirmando que são diferentes. 9. (PS 2014.1) Um laboratório de análises químicas quer verificar se compostos químicos de marcas comerciais possuem tempos médios de reação (minutos) diferentes, quando submetidos a duas temperaturas (50 e 60 0C). Dos testes estatísticos apresentados a seguir, o indicado para tal situação é: (A) Comparação de médias para amostras pareadas. (B) ANOVA. (C) Teste de hipótese para igualdade de variância. (D) Comparação de médias para amostras independentes. (E) Regressão linear simples. Resposta: O laboratório deseja realizar uma análise onde compara as marcas em reação em duas temperaturas diferentes, ou seja, os dados da primeira temperatura de todas as marcas estarão pareados. 10. (PS 2012.2) Qual a condição para que o valor crítico de um Teste t para 95% de confiança seja menor (em módulo) que o valor crítico de um Teste Z, nas mesmas condições de confiança, média e desvio-padrão? (A) Que as amostras sejam pareadas. (B) Que a distribuição de Student contenha poucas amostras. (C) Que o desvio-padrão seja menor que a media. (D) Que as variâncias sejam equivalentes. (E) Não existe possibilidade de o valor crítico para o Teste t ser menor (em módulo) que o do Teste Z. Resposta: Para qualquer valor do gl para o teste T não existe a possibilidade de ser menor em módulo que o do teste Z, pois o Z é só 1,96. 11. (P2 2014.2) Uma pesquisa teve por objetivo verificar se a renda dos trabalhadores aumentou após sua participação em uma política pública de qualificação profissional. O estatístico que testou tal hipótese apresentou os seguintes resultados: · Foi coletada a renda de 25 trabalhadores antes e após a participação na política pública. · O desvio-padrão da diferença entre as médias foi de R$65,30. · A estatística do teste t foi de 10,9. · O grau de confiança do teste foi de 95%. Com base nas informações disponíveis, é correto afirmar que, na amostra, após a participação na política pública, a renda dos trabalhadores: (A) incrementou, em média, R$142,35. (B) incrementou, em média, R$342,89. (C) incrementou, em média, R$711,77. (D) diminuiu, em média, R$150,77. (E) diminuiu, em média, R$334,77. Cálculo: √ √ Resposta: é correto afirmar que, na amostra, após a participação na política pública, a renda dos trabalhadores incrementou, em média, R$142,35. 12. (PS 2016.1) Uma empresa de engenharia de alimentos quer verificar se compostos químicos de marcas comerciais possuem tempo médio de reação (minutos) diferentes, quando submetidos a duas temperaturas (50 e 60ºC). Dos testes estatísticos apresentados a seguir, o teste indicado para a análise é: (A) Comparação de médias para amostras independentes. (B) Regressão linear simples. (C) Comparação de médias para amostras pareadas. (D) ANOVA. (E) Teste de hipótese para igualdade de variância. Resposta: A empresa deseja realizar uma verificação onde compara compostos químicos em reação em duas temperaturas diferentes, ou seja, os dados da primeira temperatura de todas os compostos químicos estarão pareados. 13. (PS 2016.1) Como controle de qualidade na usina sucroalcooleira são realizados diversos testes físico-químicos e microbiológicos da matéria-prima, do produto em processo e do produto final. De acordo com a Portaria n. 152 de 6 de dezembro de 2013 do MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), o controle da pol (porcentagem aparente de sacarose ºZ) do açúcar tipo branco cristal deve ser de no mínimo 99,5ºZ. Para observar a variabilidade da pol do açúcar, um estudante de graduação coletou dados do laboratório industrial de duas usinas (A e B) da região noroeste do Estado de São Paulo, conforme consta na Tabela 1. Sabe-se que para a determinação da média e desvio-padrão, foram coletados os resultados de 30 análises de cada unidade industrial realizada ao longo de um dia da safra. Tabela 1 – Resultados obtidos dos laboratórios industriais das usinas A e B Usina A Usina B N 31 31 Média da Pol do açúcar branco cristal (ºZ) 99,7 99,6 Desvio-padrão 0,3 0,4 Com 5% de significância, pode-se concluir que: (A) aceita-se H1 ao nível de significância de 5%, as variâncias são significativamente iguais. (B) rejeita-se H0 ao nível de significância de 5%, conclui-se que as variâncias são diferentes na população. (C) rejeita-se H0 ao nível de significância de 2,5%, conclui-se que as variâncias são diferentes na população. (D) não se rejeita H0 ao nível de significância de 2,5%, conclui-se que as variâncias são iguais na população. (E) não se rejeita H0 ao nível de significância de 5%, conclui-se que as variâncias são iguais na população. Memória de Cálculo: N1= 31 Média 1 = 99,7 Desvio padrão 1 = 0,3 N2=31 Média 2 = 99,6 Desvio-padrão = 0,4 Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ √ Resposta: T estudado < T crítico, portanto não rejeita H0 a um nível de significância de 5% O ENUNCIADO ABAIXO SERÁ UTILIZADO PELAS SEIS PRÓXIMAS QUESTÕES. (P2 2018.2) A diretoria de marketing de uma cadeia de lojas de produtos para o público feminino deseja descobrir se os valores médios das compras realizadas nas suas lojas A, B e C podem ser considerados iguais. Para realizar o estudo, foi tirada, de cada loja, uma amostra aleatória de 50 compras. O resultado foi o seguinte: Loja Valor médio Desvio padrão A R$ 140,00 R$ 38,00 B R$ 185,00 R$ 54,00 C R$ 192,00 R$ 58,00 15. De acordo com os dados, o erro padrão do valor das compras realizadas na loja B é de, aproximadamente: (A) R$1,08. (B) R$10,98. (C) R$0,36. (D) R$7,64. (E) R$4,41. Cálculo: √ √ Resposta: o erro padrão do valor das compras realizadas na loja B é de, aproximadamente 7,64. 16. Considerando que as variâncias populacionais dos valores das compras realizadas nas lojas A e B sejamconhecidas, num teste de igualdade entre as médias dessas lojas a estatística de teste será, aproximadamente, de: (A) 8,67. (B) 0,74. (C) 1,82. (D) 10,41. (E) 4,82. Cálculo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) √ ( ) √ Resposta: num teste de igualdade entre as médias dessas lojas a estatística de teste será, aproximadamente de 4,82. 17. No caso de um teste de hipóteses de igualdade de variâncias, a estatística de teste a ser usada segue a distribuição: (A) poisson. (B) binomial. (C) normal. (D) F. (E) student Resposta: Utilizamos o teste F, para teste de hipóteses que são homocedasticidade, ou seja, igualdade de variância. 18. Num teste de hipóteses de igualdade das variâncias dos valores das compras realizadas nas lojas A e C, o valor da estatística de teste é, aproximadamente, de: (A) 1,01. (B) 2,33. (C) 0,96. (D) 5,28. (E) 3,54. Cálculo: Resposta: o valor da estatística de teste é, aproximadamente, de 2,33. 19. Caso não seja conhecido, o estimador do desvio padrão populacional do valor das compras realizadas na loja B será igual a: (A) R$54,00. (B) R$2.916,00. (C) R$0,30. (D) R$7,40. (E) R$3,40. Resposta: R$ 54, pois o exercício já disponibiliza essa informação. 20. A diretoria encomendou um teste de hipóteses para verificar se o valor médio das compras realizadas na loja A pode ser considerado igual a R$150,00. Nesse caso, a estatística de teste é, aproximadamente, de: (A) -1,86. (B) 0,40. (C) 3,15. (D) -3,15. (E) 2,15. Cálculo: √ Resposta: a estatística de teste é, aproximadamente, de -1,86. O ENUNCIADO ABAIXO SERÁ UTILIZADO PELAS CINCO PRÓXIMAS QUESTÕES. (PS 2018.2) Uma chocolateria possui uma loja em dois shoppings da cidade, as lojas A e B. Um levantamento sobre o faturamento diário dessas lojas utilizou amostras de 25 dias, escolhidos aleatoriamente, e o resultado foi o seguinte: Loja A Loja B Faturamento médio R$ 4.380,00 R$ 3.950,00 Desvio padrão R$ 840,00 R$ 761,00 Tamanho da amostra 25 25 21. Caso a chocolateria queira fazer um teste de hipóteses para comparação de variâncias populacionais do faturamento diário das lojas A e B, encontrará estatística de teste de, aproximadamente: (A) 0,32. (B) 1,22. (C) 1,98. (D) 1,10. (E) 2,12. Cálculo: Resposta: encontrará estatística de teste de, aproximadamente 1,22. 22. Tendo-se em conta que as variâncias amostrais dos faturamentos diários das lojas A e B possam ser consideradas iguais, a estimativa agrupada da variância populacional será de, aproximadamente: (A) 802.400. (B) 342.630. (C) 807.000. (D) 669.000. (E) 642.361. Cálculo: Resposta: a estimativa agrupada da variância populacional será de, aproximadamente 642,361. 23. É correto dizer que, no caso de a variância populacional não ser conhecida, o estimador da variância populacional do faturamento diário da loja B é igual a: (A) 308.774. (B) 28. (C) 761. (D) 147. (E) 579.121 Cálculo: Resposta: o estimador da variância populacional do faturamento diário da loja B é igual a 579.121. 24. O gerente da loja B precisa saber se o faturamento diário da sua loja pode ser considerado, pelo menos, igual a R$4.200,00. Nesse caso, a estatística de teste a ser obtida no teste de hipóteses a ser feito é de, aproximadamente: (A) 2,58. (B) -3,12. (C) -0,15. (D) -1,64. (E) 1,96. Cálculo: √ Resposta: a estatística de teste a ser obtida no teste de hipóteses a ser feito é de, aproximadamente -1,64. 25. (PS 2018.2) Um levantamento sobre o faturamento diário de um restaurante da cidade utilizou uma amostra de 30 dias, escolhidos aleatoriamente. O resultado foi o seguinte: Média = R$4.320,00. Desvio padrão = R$980,00. É correto dizer que o desvio padrão das médias amostrais (erro padrão) é, aproximadamente, de: (A) R$566,00. (B) R$716,00. (C) R$49,00. (D) R$289,00. (E) R$179,00. Cálculo: √ √ Resposta: É correto dizer que o desvio padrão das médias amostrais (erro padrão) é, aproximadamente de 178,92.
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