clínicos e, mediu-se o Índice Cardíaco de todos eles. Os 600 pacientes foram então classificados, de forma aleatória, em 40 grupos de 15 pacientes cada. Para um desses grupos os valores medidos foram: 405, 348, 365, 291, 135, 260, 300, 155, 34, 294, 758, 472, 559, 143, 172.
Com base nos valores acima, construa um Intervalo de Confiança para o valor médio do Índice Cardíaco ao nível de 95%.
2) Os dados a seguir correspondem ao diâmetro, em mm, de 30 esferas de rolamento produzidas por uma máquina.
137 154 159 155 167 159 158 159 152 169
154 158 140 149 145 157 160 155 155 143
157 139 159 139 129 162 151 150 134 151
Construa um intervalo de confiança, a 95%, para a média da população de todas as possíveis esferas produzidas pela máquina.
Não precisa fazer distribuição por intervalos de classes. Fazer a Tabela com distribuição simples.
Obs: Favor colocar as etapas do calculo e etc, pois alem de saber, quero aprender.
Obrigado.
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Utilizamos o intervalo de confiança quando queremos, a partir de uma amostra, estimar qual é a média de uma população. Assim, encontramos um intervalo para o qual termos certeza de que a nossa amostra representa a população, e estabelecemos um nível de confiança estatística \(\alpha\),
O intervalo de confiança para uma amostra onde não e conhece a variância da população, que é o nosso caso, é encontrada por:
\[IC(\mu, 1-\alpha) = \left( \bar{X} - t_{\alpha/2} \dfrac{s}{\sqrt{n}}; \bar{X} + t_{\alpha/2} \dfrac{s}{\sqrt{n}} \right)\]
Essa fórmula nos diz que o Intervalo de confiança para uma amostra de média \(\mu\) e de probabilidade \(1 - \alpha\) é dada por um intervalo \(t_{\alpha/2}\dfrac{s}{\sqrt{n}}\)em torno da média.
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Questão 1)
Sabendo da forma para se encontrar o intervalo de uma confiança onde não sabemos a variância da população, calculamos primeiro os valores média, desvio padrão da amostra e e o valor t.
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Cálculo da média da amostra:
\[\eqalign{&\bar{X} = \dfrac{\sum_{i = 1}^{n}(x_i)}{n}\\& \bar{X} = \dfrac{405 + 348 + \dots + 143 + 172}{15}\\& \bar{X} = \dfrac{4691}{15}\\& \bar{X} = 312.734}\]
Cálculo do desvio-padrão amostral:
\[\eqalign{&s = \sqrt{\dfrac{\sum_{i = 1}^n (x_i - \bar{x})^2}{n - 1}}\\& s = \sqrt{\dfrac{(405 - 312.7\bar{3})^2 + \dots + (172 - 312.7\bar{3})^2}{14}}\\& s = 185.80}\]
Olhando a tabela de distribuição de probabilidades em uma distribuição do tipo t-student, temos
\[t_{\alpha/2} = 2.145\]
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Agora, aplicando esses valores na equação de intervalo de confiança,
\[\eqalign{&IC(\mu, 0.05) = \left( 312.734 - 2.145 \dfrac{185.80}{\sqrt{15}}; 312.734 + 2.145 \dfrac{185.80}{\sqrt{15}} \right)\\& IC(\mu, 0.05) = \left( 312.734 - 102.903; 312.734 + 108.903 \right)\\& IC(\mu, 0.05) = ( 209.83; 415.637 )}\]
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A partir da identificação de que a distribuição não possui o dado de variância populacional, calculamos o intervalo de confiança da amostra sobre rolamentos e obtivemos o intervalo \(\boxed{209.83; 415.637}\).
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Questão 2)
De maneira análoga ao realizado na questão 1, calculamos as variáveis necessárias para cálculo de um intervalo de confiança para o caso de uma amostra sem o dado de variância populacional.
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Cálculo da média da amostra:
\[\eqalign{&\bar{X} = \dfrac{\sum_{i = 1}^{n}(x_i)}{n}\\& \bar{X} = \dfrac{137 + 154 + \dots + 150 + 158}{15}\\& \bar{X} = \dfrac{4556}{30}\\& \bar{X} = 151.867}\]
Calculo do desvio padrão amostral:
\[\eqalign{&s = \sqrt{\dfrac{\sum_{i = 1}^n (x_i - \bar{x})^2}{n - 1}}\\& s = \sqrt{\dfrac{(137 - 151.8\bar{6})^2 + \dots + (158 - 151.8\bar{6})^2}{29}}\\& s = 9.712}\]
Olhando a tabela de distribuição de probabilidades em uma distribuição do tipo t-student, temos também
\[t_{0.95/2} = 2.145\]
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Aplicando os valores calculados na equação de intervalo de confiança,
\[\eqalign{&IC(\mu, 0.05) = \left( 151.867 - 2.145 \dfrac{9.712}{\sqrt{30}}; 151.867 + 2.145 \dfrac{9.712}{\sqrt{30}} \right)\\& IC(\mu, 0.05) = \left( 151.867 - 3.803; 151.867 + 3.803 \right)\\& IC(\mu, 0.05) = \left( 148.064; 155.67 \right)}\]
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A partir da identificação de que a distribuição não possui o dado de variância populacional, calculamos o intervalo de confiança da amostra sobre rolamentos e obtivemos o intervalo \(\boxed{( 148.064; 155.67 )}\).
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