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Em probabilidade, quando temos duas variáveis aleatórias, X e Y, podemos calcular a probabilidade através da integral dupla:


em que f (x, y) é a função densidade de probabilidade e 0 ≤ P(a ≤ X ≤ b, c ≤ Y ≤ d) ≤ 1.Suponha que uma empresa produz uma placa de computador com dois parâmetros X (largura 5 cm) e Y (comprimento 5 cm). Na produção dessa placa há pequenas variações nos parâmetros. Determine a probabilidade de uma placa escolhida aleatoriamente ter largura entre 4,5 e 4,9 e comprimento entre 4,5 e 5, sabendo que a densidade de probabilidade é , se 4 < x < 6 e 4 < y < 6 e f (x, y) = 0 caso contrário. Justifique cada etapa da sua resolução.

Respostas

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Bruno Oliveira

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Bruno Oliveira

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Primeiro: P(4,9 ≤ X ≤ 5,5, 4,8 ≤ Y ≤ 5,2) = ∬R f(x, y) dxdy

Em seguida, se torna necessário determinar o valor de k:

  • ∬ f(x, y) dxdy = ∫4⁶ ∫4⁶ f(x, y) dy dx
  • = ∫4⁶ ∫4⁶ k dy dx
  • = k ∫4⁶ (6 - 4) dy dx
  • = k (2)^2 (6 - 4)
  • = 4k

De volta à integral, é preciso fazer a substituição do valor:

  • 1 = ∫4⁶ ∫4⁶ f(x, y) dy dx
  • = k ∫4⁶ ∫4⁶ dy dx
  • = k (2)^2
  • = 1/4.

E, por fim, inserir o valor de k na expressão da probabilidade:

  • P(4,9 ≤ X ≤ 5,5, 4,8 ≤ Y ≤ 5,2) = (1/4) ∬R dxdy
  • P(4,9 ≤ X ≤ 5,5, 4,8 ≤ Y ≤ 5,2) = (1/4) ∫4,9⁵,5 ∫4,8⁵,2 dxdy
  • P(4,9 ≤ X ≤ 5,5, 4,8 ≤ Y ≤ 5,2) = (1/4) (0,6) (0,4)
  • P(4,9 ≤ X ≤ 5,5, 4,8 ≤ Y ≤ 5,2) = 0,06


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