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Prof. Mauricio do Fanno UNIDADE II Estatística Definição de probabilidade Tipos de problemas: Matemáticos. Aleatórios. Aproximadamente aleatórios. Definições dos termos utilizados: Experimento aleatório. Espaço amostral. Evento. Probabilidade – Teoria elementar Abordagem clássica. Exemplos: Qual a probabilidade de se obter um número primo ao se jogar um dado honesto? Qual a probabilidade de se ganhar na Mega Sena com um único jogo de seis dezenas? Probabilidade O que é? Número de combinações: Onde: n = número de elementos do Espaço amostral. x = número de elementos de cada agrupamento. Análise combinatória Quantos diferentes jogos de seis dezenas podemos fazer na Mega-Sena? São 60 números (n=60) e queremos fazer jogos com seis números (x=6), logo: Abordagem clássica. Exemplos: Qual a probabilidade de se obter um número primo ao se jogar um dado honesto? S={1;2;3;4;5;6} -> n(S) = 6 A={1;2;3;5} -> n(A) = 4 𝑃 𝑎 = 𝑛(𝐴) 𝑛(𝑆) = 4 6 = 2 3 = 0,667 = 66,7% Qual a probabilidade de se ganhar na Mega Sena com um único jogo de seis dezenas? Probabilidade Em um condomínio com vinte propriedades, decidiu-se nomear uma comissão com três membros para ir à prefeitura reclamar da iluminação urbana. Quantas diferentes comissões podem ser formadas? Análise combinatória – Exemplo Uma moeda honesta é jogada. Qual a probabilidade de sair cara? Uma moeda honesta é jogada duas vezes em sequência. Qual a probabilidade de sair pelo menos uma cara? Probabilidades – Eventos sucessivos Probabilidades – Eventos sucessivos – Árvore de decisões Lançamento da moeda Cara Coroa Fonte: Autoria própria. Probabilidades – Eventos sucessivos – Árvore de decisões Lançamento da moeda Cara Coroa Cara Coroa Cara CoroaFonte: Autoria própria. Jogou-se uma moeda honesta quatro vezes sucessivamente. Qual a probabilidade de obtermos pelo menos duas caras? Probabilidades – Eventos sucessivos – Árvore de decisões Cara Coroa Joga-se uma moeda honesta sucessiva- mente 4 vezes Cara Cara Cara Cara Cara Cara Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Caminho 1 Caminho 2 Caminho 3 Caminho 4 Caminho 5 Caminho 6 Caminho 7 Caminho 8 Caminho 9 Caminho 10 Caminho 11 Caminho 12 Caminho 13 Caminho 14 Caminho 15 Caminho 16 Resultados da: 1ª moeda jogada 2ª moeda jogada 3ª moeda jogada 4ª moeda jogada Fonte: Autoria própria. Jogamos dois dados honestos simultaneamente. Eu ganho se na soma das faces sorteadas dos dados resultar 7. Qual a probabilidade de eu ganhar? a) 25,0% b) 50,0% c) 16,7% d) 28,0% e) 62,5% Interatividade Jogamos dois dados honestos simultaneamente. Eu ganho se na soma das faces sorteadas dos dados resultar 7. Qual a probabilidade de eu ganhar? a) 25,0% b) 50,0% c) 16,7% d) 28,0% e) 62,5% Resposta Jogou-se uma moeda honesta quatro vezes sucessivamente. Qual a probabilidade de obtermos exatamente duas caras? Probabilidades – Eventos sucessivos – Árvore de decisões Cara Coroa Joga-se uma moeda honesta sucessiva- mente 4 vezes Cara Cara Cara Cara Cara Cara Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Cara Coroa Caminho 1 Caminho 2 Caminho 3 Caminho 4 Caminho 5 Caminho 6 Caminho 7 Caminho 8 Caminho 9 Caminho 10 Caminho 11 Caminho 12 Caminho 13 Caminho 14 Caminho 15 Caminho 16 Resultados da: 1ª moeda jogada 2ª moeda jogada 3ª moeda jogada 4ª moeda jogada Fonte: Autoria própria. Abordagem como frequência relativa. Exemplo: Não sabemos se a moeda que temos em mãos é honesta ou viciada, em razão disso, jogamos ela repetidas vezes para ver o que ocorre. Anotamos o resultado e montamos a tabela a seguir: Probabilidades Qtd. de jogadas Número de caras obtidas Número de coroas obtidas Probabilidade de sair cara Probabilidade de sair coroa 1 0 1 0% 100% 10 4 6 40% 60% 100 59 41 59% 41% 1.000 585 415 58,5% 41,5% 10.000 5.800 4.200 58% 42% Fonte: Autoria própria. Exemplo: Jogamos a moeda mencionada anteriormente, três vezes em sequência. Lembrar que essa moeda é viciada com 58% de probabilidade de sair cara e 42% de probabilidade de sair coroa. Qual é a probabilidade que obtenhamos pelo menos duas caras? Probabilidades Cara Coroa Joga-se uma moeda honesta sucessiva- mente 4 vezes Cara Cara Cara Cara Cara Cara Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Coroa Resultados da: 1ª moeda jogada 2ª moeda jogada 3ª moeda jogada Probabilidades de cada caminho: 0,58 0,42 0,42 0,42 0,58 0,58 0,58 0,58 0,58 0,58 0,42 0,42 0,42 Caminho 1 → 0,58x0,58x0,58=0,58³=0.1951 Caminho 2 → 0,58x0,58x0,42=0,58²x0,42=0.1413 Caminho 3 → 0,58x0,42x0,58=0,58²x0,42=0.1413 Caminho 4 → 0,58x0,42x0,42=0,58x0,42=0.1023 Caminho 5 → 0,42x0,58x0,58=0,58²x0,42=0.1413 Caminho 6 → 0,42x0,58x0,42=0,58x0,42²=0.1023 Caminho 7 → 0,42x0,42x0,58=0,58x0,42²=0.1023 Caminho 8 → 0,42x0,42x0,42=0,42³=0.0741 Somatório = 1 ou 100%. Fonte: Autoria própria. Eventos Soma: Alternativa. Caracterizado pela palavra “ou” Evento Produto: Obrigação. Caracterizado pela palavra “e” Eventos soma e eventos produto Exemplo: Dois alpinistas estão escalando uma mesma montanha, mas por trilhas diferentes. O alpinista A tem 62% de probabilidade de chegar ao cume, já o alpinista B, que está na trilha mais difícil, tem só 35% de chances de alcançar o cume. Nessas condições, pede-se: a) Qual a probabilidade do cume ser alcançado? b) Qual a probabilidade dos dois alcançarem o cume? c) Qual a probabilidade do cume não ser alcançado? d) Qual a probabilidade de um e apenas um alcançar o cume? Eventos soma e eventos produto Exemplo: Dois alpinistas estão escalando uma mesma montanha, mas por trilhas diferentes. O alpinista A tem 62% de probabilidade de chegar ao cume, já o alpinista B, que está na trilha mais difícil, tem só 35% de chances de alcançar o cume. Nessas condições, pede-se: Eventos soma e eventos produto Uma empresa de telemarketing vende determinado produto por telefone e verificou que nas últimas 230 ligações conseguiu efetivar venda em 31 delas. Qual a probabilidade (aproximada) de que nas próximas cinco ligações ela venda uma e apenas uma das vezes? a) 35 % b) 40 % c) 38 % d) 44 % e) 13 % Interatividade Uma empresa de telemarketing vende determinado produto por telefone e verificou que nas últimas 230 ligações conseguiu efetivar venda em 31 delas. Qual a probabilidade (aproximada) de que nas próximas cinco ligações ela venda uma e apenas uma das vezes? a) 35 % b) 40 % c) 38 % d) 44 % e) 13 % Resposta Eventos independentes: a probabilidade da ocorrência de um dos eventos não interfere na probabilidade de ocorrência do outro (ou outros). Eventos dependentes ou vinculador: a probabilidade da ocorrência de um dos eventos interfere na probabilidade de ocorrência do outro (ou outros). Exemplo: temos uma caixa com bolinhas idênticas que diferem apenas na cor. Vinte das bolinhas são amarelas e 15 são verdes. Nessas condições, pede-se: a) A probabilidade de se obter a combinação verde-amarelo retirando-se uma bolinha, anotando-se a cor, repondo a bolinha na caixa e aí retirando-se uma segunda bolinha. Probabilidade – Vinculação de eventos Exemplo: temos uma caixa com bolinhas idênticas que diferem apenas na cor. Vinte das bolinhas são amarelas e 15 são verdes. Nessas condições, pede-se: b) A probabilidade de se obter a combinação verde-amarelo retirando-se uma bolinha, colocando ela de lado e aí retirando-se uma segunda bolinha. Probabilidade – Vinculação de eventos No almoxarifado de uma empresa estão armazenadas, misturadas e não identificadas,peças de determinado tipo, advindas de dois fornecedores diferentes. Sabemos que 650 delas são do fornecedor A e 460 do fornecedor B. Sabemos também que 12% das peças do fornecedor A são defeituosas, enquanto que apenas 5% das do fornecedor B apresentam defeitos. Pegou-se uma peça ao acaso e verificou-se que era defeituosa, qual a probabilidade que seja do fornecedor B? Eventos vinculados Eventos vinculados Certo tipo de motor pode apresentar dois tipos de falhas: mancais presos e queima do induzido. Sabendo-se que as probabilidades de ocorrência dos defeitos são 0,2 e 0,03, respectivamente, determinar a probabilidade de que num motor daquele tipo, selecionado ao acaso, não ocorra, simultaneamente, as duas falhas. a) 67,6 % b) 99,4 % c) 87,6 % d) 78,6 % e) 57,6 % Interatividade Certo tipo de motor pode apresentar dois tipos de falhas: mancais presos e queima do induzido. Sabendo-se que as probabilidades de ocorrência dos defeitos são 0,2 e 0,03, respectivamente, determinar a probabilidade de que num motor daquele tipo, selecionado ao acaso, não ocorra, simultaneamente, as duas falhas. a) 67,6 % b) 99,4 % c) 87,6 % d) 78,6 % e) 57,6 % Resposta O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher, sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre, sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher. f) Ser doutor ou homem. Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher f) Ser doutor ou homem Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher, sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher f) Ser doutor ou homem Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre, sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher f) Ser doutor ou homem Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher. f) Ser doutor ou homem Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. O quadro apresentado mostra como os docentes de determinada instituição de ensino se distribuem de acordo com o gênero e a titulação acadêmica. Digamos que sorteemos um docente aleatoriamente, qual a probabilidade de: a) Ser doutor. b) Ser mulher. c) Ser mulher sabendo que o docente sorteado é doutor. d) Ser mestre sabendo que foi sorteado um homem. e) Ser mestre e mulher f) Ser doutor ou homem. Aplicações Fonte Homens Mulheres Total Mestres 35 48 83 Doutores 15 18 33 Total 50 66 116 Fonte: Autoria própria. Uma fábrica de cerveja se abastece de água de três diferentes fontes, em quantidades de acordo com a tabela abaixo. A tabela mostra também o índice de contaminação da água de cada uma das fontes, levantado pelo controle de qualidade da cervejaria. A água é armazenada em tanques sem identificação da fonte. Foi testada água de um dos tanques para verificar possível contaminação. a) Qual a probabilidade de que á água esteja contaminada? b) Sabendo que a água está contaminada, qual a probabilidade que ela tenha vindo da fonte A? Aplicações Fonte Porcentagem de utilização na cervejaria Índice de contaminação A 20% 20% B 30% 5% C 50% 2% Fonte: Autoria própria. Aplicações Suponha que em determinada cidade 40% do eleitores estejam dispostos a votar em determinado candidato. Qual seria a probabilidade de que, em uma amostra de 10 eleitores entrevistados ao acaso, pelo menos um seja eleitor do tal candidato? Aplicações O quadro mostra os resultados da avaliação final de uma amostra de alunos numa universidade. Considerando-se que essa amostra é representativa da universidade como um todo, qual é a probabilidade de que um aluno escolhido aleatoriamente seja aprovado? a) 65,4% b) 70,0% c) 80,5% d) 47,5% e) 75,5% Interatividade Resultado Número de alunos amostrados Aprovados antes do exame 46 Aprovados no exame 62 Reprovados no exame 35 Fonte: Autoria própria. O quadro mostra os resultados da avaliação final de uma amostra de alunos numa universidade. Considerando-se que essa amostra é representativa da universidade como um todo, qual é a probabilidade de que um aluno escolhido aleatoriamente seja aprovado? a) 65,4% b) 70,0% c) 80,5% d) 47,5% e) 75,5% Resposta Resultado Número de alunos amostrados Aprovados antes do exame 46 Aprovados no exame 62 Reprovados no exame 35 Fonte: Autoria própria. ATÉ A PRÓXIMA!
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