Realizando uma inspeção de rotina emu ma fábrica de tubos, um engenheiro extrai uma amostra de 10 tubos aleatoriamente de uma carga muito grande em que se tem conhecimento que contém 20% de tubos com defeitos. Qual a probabilidade de que não mais do que 2 tubos extraídos estejam defeituosos?
Para resolver este problema, devemos colocar em prática conceitos de probabilidade e de analise combinatória, em especial de combinação simples.
A combinação simples é caracterizada pelo agrupamento de elementos de um conjunto em subconjunto, desconsiderando subconjuntos que se diferem apenas pela ordem dos elementos. A quantidades de combinações simples de um determinado conjunto está expressa pela equação abaixo.
\(C_{(n,p)}=\dfrac{n!}{p!\cdot (n-p)!},\)
em que \(n\) é a quantidade de elementos do conjunto e \(p\) a quantidade de elementos de cada subconjunto.
Assim, a probabilidade de ocorrerem \(x\) sucessos dentre \(n\) tentativas, onde \(p\) é a probabilidade de sucesso, é:
\(P(x)=C(n,p)\cdot p^{x}\cdot(1-p)^{n-x}\),
Tendo isso em mente e dado que a probilidade do tudo não ser defeituoso é de \(0,80\), tem-se que a probabilidade do tubo apresentar defeitos é de \(0,20 \text{ (1-0,80)}\). Ddenonimando de \(x\) a quantidade de tubos defeituosos, calcula-se a probabilidade de que não mais do que \(2\) tubos dentre os \(10\) extraidos sejam defeituosos:
\(\begin{align} P(x\leq10)&=P(x=0)+P(x=1)+P(x=2) \\&=C_{(10,0)}\cdot(0,20)^{0}\cdot(0,80)^{10} + C_{(10,1)}\cdot(0,20)^{1}\cdot(0,80)^{9} + C_{(10,2)}\cdot(0,20)^{2}\cdot(0,80)^{8} \\&=\dfrac{10!}{0!\cdot(10-0)!}\cdot(0,20)^{0}\cdot(0,80)^{10}+\dfrac{10!}{1!\cdot(10-1)!}\cdot(0,20)^{1}\cdot(0,80)^{9}+\dfrac{10!}{2!\cdot(10-2)!}\cdot(0,20)^{2}\cdot(0,80)^{8} \\&=1\cdot (0,20)^0 \cdot (0,80)^{10}+10\cdot (0,20)^1 \cdot (0,80)^{9}+45\cdot (0,20)^2 \cdot (0,80)^{8} \\&=0,1074+0,2684+0,3020 \\&=0,6778 \\&=67,78\text{ %} \end{align}\)
Portanto, a probabilidade de de que não mais do que \(2\) tubos dentre os \(10\) extraidos sejam defeituosos \(\boxed{67,78\text{ %}}\).
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