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2º NPC sobre Probabilidade – 5CD/M 1ª Questão Suponha um espaço amostral Ω constituído de 4 elementos: Ω = {𝑥1; 𝑥2; 𝑥3; 𝑥4}. Qual das funções abaixo (itens) define um espaço de probabilidade em Ω, ou seja, que atende os axiomas da probabilidade? A) 𝑃(𝑥1) = 1 2 ; 𝑃(𝑥2) = 1 3 ; 𝑃(𝑥3) = 1 4 ; 𝑃(𝑥4) = 1 5 . B) 𝑃(𝑥1) = 1 2 ; 𝑃(𝑥2) = 1 8 ; 𝑃(𝑥3) = 1 8 ; 𝑃(𝑥4) = 1 8 . C) 𝑃(𝑥1) = 1 2 ; 𝑃(𝑥2) = 1 4 ; 𝑃(𝑥3) = 1 8 ; 𝑃(𝑥4) = 1 8 . D) 𝑃(𝑥1) = 1 2 ; 𝑃(𝑥2) = 1 2 ; 𝑃(𝑥3) = 1 4 ; 𝑃(𝑥4) = 1 8 . Solução: A) Opção falsa porque a soma dos valores das probabilidades dá maior que 1, ferindo o segundo axioma: ∑ 𝑃(𝑥𝑖) = 1 2 + 1 3 + 1 4 + 1 5 = 30+20+15+12 60 = 77 60 ≅ 1,28333. B) Opção falsa porque a soma dos valores das probabilidades dá menor que 1, ferindo o segundo axioma: ∑ 𝑃(𝑥𝑖) = 1 2 + 1 8 + 1 8 + 1 8 = 4+1+1+1 8 = 7 8 = 0,875. C) Opção correta pois todos os valores são positivos e a soma dos valores de probabilidade dão igual a 1(um): ∑ 𝑃(𝑥𝑖) = 1 2 + 1 4 + 1 8 + 1 8 = 4+2+1+1 8 = 8 8 = 1 → (V); D) Opção falsa porque a soma dos valores das probabilidades dá maior que 1, ferindo o segundo axioma: ∑ 𝑃(𝑥𝑖) = 1 2 + 1 2 + 1 4 + 1 8 = 4+4+2+1 8 = 11 8 = 1,375. 2ª Questão Determine a probabilidade de, aproximadamente, em cinco jogadas de uma moeda, aparecer 3 caras e duas coroa? A) 0,0313 B) 0,1563 C) 0,3125 D) 0,1876 Solução: 𝑆𝑒𝑗𝑎 𝑋 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑜𝑐𝑜𝑟𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑎 → 𝑃(𝑋 = 3) =? 𝑝 = 1 2 → 𝑞 = 1 − 𝑝 = 1 − 1 2 = 1 2 → 𝑛 = 5 𝑃(𝑋 = 𝑥) = (𝑛 𝑥 )𝑝𝑥𝑞𝑛−𝑥 ⇒ 𝑃(𝑋 = 3) = (5 3 ) ( 1 2 ) 3 ( 1 2 ) 5−3 = 5! 3!(5−3)! ( 1 2 ) 3 ( 1 2 ) 2 = 5.4.3! 3!.2.1 ( 1 2 ) 5 ⇒ ⇒ 𝑃(𝑋 = 3) = 10(0,03125) ≅ 0,3125 ⇒ 𝑃(𝑋 = 3) = 0,3125. 3ª Questão Uma urna contém 4 bolas brancas, 3 vermelhas e 5 amarelas. Retira-se dessa urna 4 bolas, sem reposição. Qual a probabilidade, aproximada, de que duas delas sejam vermelhas, uma amarela e a outra, branca? A) 2 33 B) 4 33 C) 6 33 D) 8 33 Solução: 𝑃(2𝑣, 1𝑎, 1𝑏) = 𝑛(2𝑣,1𝑎,1𝑏) 𝑛(Ω) = (32).( 5 1).( 4 1) (124 ) = 60 495 = 4 33 ⇒ 𝑃(2𝑣, 1𝑎, 1𝑏) = 4 33 4ª Questão Um jogador lança um dado não viciado. Se ocorrer face 1 ou 2 ele perde R$2,00; se ocorrer face 3 ou 4 ele ganha R$3,00; ocorrendo face 5 ou 6, ele perde R$R$2,00. Determine o resultado final do jogo sob o ponto de vista do jogador, ou seja, a esperança matemática do jogo. A) – R$0,52 (perde 52 centavos); B) – R$ 0,47 (perde 47 centavos); C) – R$0,33 (perde 33 centavos) D) – R$ 0,28 (perde 28 centavos) Solução: 𝑆𝑒𝑗𝑎 𝑋 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑜𝑐𝑜𝑟𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 "𝑓𝑎𝑐𝑒 𝑑𝑜 𝑑𝑎𝑑𝑜", 𝑙𝑜𝑔𝑜: 𝑋 = 1, 2, 3, 4, 5, 6. X 1 2 3 4 5 6 P(X) 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 ganho -2,00 -2,00 3,00 3,00 -2,00 -2,00 𝐸(𝑔𝑎𝑛ℎ𝑜) = −2,00. 1 6 − 2,00. 1 6 + 3,00. 1 6 + 3,00. 1 6 − 2,00. 1 6 − 2,00. 1 6 = −4,00. 1 6 + 6,00. 1 6 − 4,00. 1 6 = −8,00. 1 6 + 6,00. 1 6 = −2,00. 1 6 = −0,33 ⇒ ⇒ 𝐸(𝑔𝑎𝑛ℎ𝑜) = −0,33. Ou seja, o jogador perde R$0,33 centavos. 5ª Questão Os depósitos efetuados num determinado Banco durante o mês de maio são distribuídos normalmente, com média de R$10.000,00 e desvio padrão de R$1.500,00. Um depósito é selecionado ao acaso dentre todos os referentes ao mês em questão. Qual a probabilidade de que esse depósito esteja entre R$8.000,00 e R$12.000,00? A) 0,8164 B) 0,7846 C) 0,8753 D) 0,5387 Solução: 𝑆𝑒𝑗𝑎 𝑋 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑝ó𝑠𝑖𝑡𝑜𝑠 𝜇 = 𝑅$10.000,00 𝜎 = 𝑅$1.500,00 𝑃(8.000,00 ≤ 𝑋 ≤ 12.000,00) =? 𝑃 ( 8.000,00 − 10.000,00 1.500,00 ≤ 𝑍 ≤ 12.000,00 − 10.000,00 1.500,00 ) = 𝑃(−1,33 ≤ 𝑍 ≤ 3,33) = = 𝑃(0 ≤ 𝑍 ≤ 1,33) + 𝑃(0 ≤ 𝑍 ≤ 1,33) = 0,4082 + 0,4082 = 0,8164 ⇒ ⇒ 𝑃(8.000,00 ≤ 𝑋 ≤ 12.000,00) = 0,8164 6ª Questão Em um teste de biologia, atribuem-se as notas 0, 1, 2, 3, ..., 10, de acordo com o número de questões respondidas corretamente, em um total de 10. A nota média foi 6,7 e o desvio padrão foi 1,2. Admitindo a distribuição normal das notas, determine a menor nota dentre as 10% mais altas da classe (considerar 𝑍0,10 = 𝑍0,40 = 1,28). A) 7,3 B) 8,9 C) 7,8 D) 8,2 Solução: 𝑆𝑒𝑗𝑎 𝑋 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑛𝑜𝑡𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑎 𝜇 = 6,7 𝑃(𝑋 ≥ 𝑋0) = 10% = 0,10 ⇒ 0,5 − 𝑃(0 ≤ 𝑋 ≤ 𝑋0) = 0,10 ⇒ 𝜎 = 1,2 ⇒ 𝑃 (0 ≤ 𝑍 ≤ 𝑋0−6,7 1,2 ) = 0,5 − 0,10 = 0,40 𝐷𝑒𝑣𝑒 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑖𝑟 𝑢𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑍0 𝑐𝑢𝑗𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑗𝑎 0,40 → 𝑍0 = 1,28 𝑙𝑜𝑔𝑜: 𝑋0−6,7 1,2 = 1,28 ⇒ 𝑋0 = (1,2). (1,28) + 6,7 = 1,536 + 6,7 ≅ 8,236 = 8,2 𝑂𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, 𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑠𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑟 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑠 10% 𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑛𝑜𝑡𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑣𝑒 𝑠𝑒𝑟 8,2 7ª Questão Em 40 jogadas de uma moeda, apareceram 24 “caras”. Quais os limites de confiança de 96% para a proporção de “caras” em uma sequência limitada de jogadas? (Considere 𝑍𝛼 2⁄ = 2,05). A) 06 ± 0,1736 B) 06 ± 0,1487 C) 06 ± 0,1588 D) 06 ± 0,1869 Solução: 𝑆𝑒𝑗𝑎 𝑋 𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑒𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑜𝑐𝑜𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑛𝑜 𝑙𝑎𝑛ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎 𝑛 = 40 𝑋 = 24 ⇒ �̂� = 𝑋 𝑛 = 24 40 = 0,6 (1 − 𝛼) = 96% = 0,96 → 𝛼 = 4% = 0,04 → 𝛼 2 = 0,04 2 = 0,02 → → 𝑍𝛼 2 = 𝑍0,02 = 𝑍0,48 = 2,05 𝑃 (�̂� − 𝑍𝛼 2 √ �̂�(1 − �̂�) 𝑛 ≤ 𝑃 ≤ �̂� + 𝑍𝛼 2 √ �̂�(1 − �̂�) 𝑛 ) = 0,96 ⇒ ⇒ 𝑃 (0,6 − 2,05. √ 0,6(1 − 0,6) 40 ≤ 𝑃 ≤ 0,6 + 2,05. √ 0,6(1 − 0,6) 40 ) = 0,96 ⇒ ⇒ 𝑃(0,6 − (2,05). (0,078) ≤ 𝑃 ≤ 0,6 − (2,05). (0,078)) = 0,96 ⇒ ⇒ 𝑃(0,6 − 0,1588 ≤ 𝑃 ≤ 0,6 + 0,1588) = 0,96 → [0,6 ± 0,1588]. OBS: Todas as questões foram baseadas nos NTI’s e nos deveres de casa, como se pode observar.
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