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Lista de Exer í ios Atenção Responda e Justi�que: As respostas devem ser a ompanhadas om as respe ti- vas justi� ativas. Entrega: 18/12 na sala 103 às 19h ou 20/12 na sala 222 às 16:15, na sala 232 às 19h. Não esqueça de olo ar o nome e número usp! 1. De�na o espaço amostral para ada um dos seguintes experimentos aleatórios: a) Lançamento de dois dados; anota-se a on�guração obtida; b) Investigam-se famílias om três rianças, anotando-se a on�guração segundo o sexo; ) De ada família entrevistada numa pesquisa, anotam-se a lasse so ial a que perten e (A, B, C, D) e o estado ivil do hefe da família. 2. Considere um baralho de 52 artas (sem o uringa). a) Qual a probabilidade de ao retirar uma arta sair um rei? R: 4/52. b) Dado que alguém retira uma arta e nos diz que é uma �gura, então qual a probabil- idade de a arta retirada ser um rei? isto é P (sair um rei|sair uma �gura)? R:4/12 ) Qual a probabilidade de ao retirar uma arta sair um número ou uma arta de opas? d) Dado que todos os reis foram retirados, qual a probabilidade da arta retirada seja um ás? e) Qual a probabilidade de ao retirar uma arta que ela seja um número e um naipe de espada? 3. Na véspera da prova �nal dois alunos foram a uma festa em outra idade e não voltaram à universidade a tempo para a prova. Disseram ao professor que um pneu do arro havia furado e perguntaram se poderiam fazer uma prova de segunda hamada. O professor on ordou, es reveu uma segunda prova e mandou os dois a salas separadas. A primeira pergunta (na primeira página) valia meio ponto. Eles viraram então a página e en ontraram a segunda pergunta, que valia 9,5 pontos. A segunda pergunta era: "Qual era o pneu que furou? a) Qual é a probabilidade que os dois alunos deem a mesma resposta? R:1/4 b) Considere agora que ao invês de dois alunos houvessem quatro alunos. Agora responda qual é a probabilidade que os quatro alunos deem a mesma resposta? R: 1/64 1 4. No jogo da mega sena vo ê deve mar ar de 6 a 15 números, entre os 60 disponíveis no volante. Sabendo isso responda: a) Qual a probabilidade de a ertar na sena (a ertar 6 números) no jogo da megasena mar ando 6 números? b) Qual a probabilidade de a ertar na sena (a ertar 6 números) no jogo da megasena mar ando 7 números? ) Qual a probabilidade de a ertar na sena (a ertar 6 números) no jogo da megasena mar ando 9 números? d) Qual a probabilidade de a ertar na quina (a ertar 5 números) no jogo da megasena mar ando 6 números? e) Qual a probabilidade de a ertar na quadra (a ertar 4 números) no jogo da megasena mar ando 6 números? 5. Dentre 6 números positivos e 8 negativos, es olhem-se ao a aso 2 números (sem reposição) e multipli am-se esses números. Qual será a probabilidade de que o produto seja um numero positivo? R:43/91 6. Qual é a han e de que pelo menos duas dentre as 23 pessoas que estejam no ampo de futebol durante uma partida ompartilhem a mesma data de aniversário? Roteiro para responder a questão: 1 - Considere uma população om N elementos. Considere também a formação de amostras ordenadas om n < N elementos. Se todas as possíveis amostras têm a mesma probabil- idade de serem es olhidas então essa probabilidade será de 1/Nn se a amostra for om reposição e n!/N ! se for sem reposição. Uma amostra asual de tamanho n, om reposição, é extraída de uma população om N elementos. En ontre a probabilidade de não haver repetição na amostra. 2 - Agora onsidere uma amostra om n = 23 pessoas. Qual a probabilidade de que pelo menos duas delas ompartinhem a mesma data de aniversário? Sugestão: Seja o evento A ="pelo menos duas pessoas ompartilham a mesma data de aniversário", então o evento Ac ="nenhuma das n pessoas ompartilham a mesma data de aniversário". Cal ule P (Ac) utilizando o resultado da primeira parte, om N = 365 e n = 23. Naturalmente P (A) = 1− P (Ac). 2 7. As probabilidades de que dois eventos independentes o orram são p e q, respe tivamente. Qual a probabilidade a) de que os eventos o orram simultaneamente? b) de que nenhum desses eventos o orra? ) de que pelo menos um desses eventos o orra? d) Refaça os itens anteriores levando em onsideração a seguinte interpretação desses eventos: Uma prova tem duas questões ada uma om duas alternativas. Um aluno responde a prova hutando, isto é, as probabilidades dos eventos �a ertar a primeira questão � é p = 1/2 e �a ertar a segunda questão� é q = 1/2. 8. Considere as seguintes experiên ias: a) Uma moeda é lançada duas vezes. Cal ule a probabilidade de obtermos ara no segundo lançamento. b) Uma moeda é lançada quatro vezes. Cal ule a probabilidade de obtermos ara nos quatros lançamentos. ) Uma moeda é lançada vinte e seis vezes. Cal ule a probabilidade de obtermos ara em todos os lançamentos. d) Uma moeda é lançada quatro vezes. Cal ule a probabilidade de obtermos três ara e uma oroa. e) Uma moeda é lançada quatro vezes. Cal ule a probabilidade de obtermos ao menos duas ara. 9. Numa erta população, a probabilidade de gostar de teatro é 1/3 enquanto que a de gostar de inema é 1/2. Determine a probabilidade de gostar de teatro e não de inema, nos seguintes asos: Sugestão esboçe o diagramas de Venn em ada aso. a) Gostar de teatro e gostar de inema são eventos disjuntos; b) Gostar de teatro e gostar de inema são eventos independentes; ) Todos que gostam de teatro gostam de inema; d) A probabilidade de gostar de teatro e de inema é 1/8; 3 e) Dentre os que não gostam de inema, a probabilidade de não gostar de teatro é 3/4; 10. Considere uma urna ontendo três bolas pretas e in o bolas vermelhas. Retire duas bolas da urna, sem reposição. a) Obtenha os resultados possíveis e as respe tivas probalilidade b) Obtenha os resultados possíveis e as respe tivas probalilidade, mas agora admita que haja reposição. 11. Uma mãe está grávida de gêmeos fraternos. Cuidado: Per eba a importân ia de ada enun iado abaixo. a) Qual a han e que nasçam duas meninas? (Sugestão: es reva o espaço amostral om os possíveis resultados.) R:1/4 b) Qual a han e que nasçam pelo menos uma menina? R:3/4 ) Dado que um dos bebês seja uma menina, qual a han e que ambas rianças sejam meninas? (Sugestão: A partir do espaço amostral do item a), elimine o elemento que não se enquadra na des rição do enun iado.) R:1/3 d) Dado que o primeiro bebê seja uma menina, qual a han e que ambas rianças sejam meninas? R: 1/2 e) Dado que uma das rianças se hama Flórida, qual a han e de que sejam ambas meninas? (sugestão: Liste os elementos do novo espaço amostral. Flórida pode ser a �lha mais velha ou pode ser a mais nova. Assuma que a probabilidade que uma menina se hame Flórida é de 1/1000000). R: 1/2 12. Num grupo de 500 estudantes, 80 estudam Engenharia, 150 estudam E onomia e 10 estudam Engenharia e E onomia. Se um aluno é es olhido ao a aso, qual a probabilidade de que: a) Ele estude E onomia e Engenharia b) Ele estude somente Engenharia ) Ele estude somente E onomia d) Ele não estude Engenharia nem E onomia e) Ele estude Engenharia ou E onomia 4 13. Informações de 740 alunos de uma universidade quanto às variáveis: Período, Sexo e Opinião sobre a reforma Agrária foram obtidas. Dos 740 alunos, 260 são do sexo feminino, 350 são a favor e 130 não tem opinião sobre a reforma agrária. Temos que entre os alunos do sexo mas ulino 230 estudam no período noturno, para o sexo feminino apenas 140. Tanto no período noturno omo no diurno, 80 mulheres são a favor da reforma e apenas 20 não tem opinião. Entre os alunos do sexo mas ulino, no período noturno 120 são ontrários e apenas 10 não tem opinião. Determine a probabilidade de es olhermos ao a aso Reforma Agrária Período Sexo Contra A Favor Sem opinião Total Diurno Feminino 20 80 20 120 Mas ulino 80 90 80 250 Noturno Feminino 40 80 20 140 Mas ulino 120 100 10 230 Total 260 350 130 740 a) Uma pessoa do sexo mas ulino e sem opinião sobre a reforma agrária?b) Uma mulher ontrária à reforma agrária? ) Dentre os estudantes do noturno, um que seja a favor da reforma agrária? d) Uma pessoa sem opinião, sabendo-se que é do sexo feminino? 14. Em uma pesquisa realizada om 10000 onsumidores sobre a preferên ia da mar a de sabão em pó, veri� ou-se que: 6500 utilizam a mar a X; 5500 utilizam a mar a Y; 2000 utilizam as duas mar as. Foi sorteada uma pessoa desse grupo e veri� ou-se que ela utiliza a mar a X. Qual a probabilidade dessa pessoa ser também usuária da mar a Y? R:4/9 15. Frequentemente assumimos, om alguma justi� ativa, que a paternidade leva a respon- sabilidade. Pessoas que passam anos atuando de maneira irresponsável de alguma forma pare em se tornar pessoas diferentes uma vez que elas se tornam pais, mudando muitos dos seus antigos padrões habituais. Suponha que uma estação de rádio tenha amostrado 100 pessoas, das quais 20 tinham rianças. Eles observaram que 30 dessas pessoas usavam into de segurança, e que 15 daquelas pessoas tinham rianças. Os resultaddos são mostrados na tabela abaixo. 5 Paternidade Usam into Não usam into Total Com rianças 15 5 20 Sem rianças 15 65 80 Total 30 70 100 Qual a probabilidade de uma pessoa amostrada aleatoriamente a usar into de segurança? R:30/100. b ter riança e usar into de segurança? R:15/100 usar into de segurança dado que tem riança? R:15/20 d ter riança dado que usa into de segurança? R:15/30 16. Duas lâmpadas queimadas foram misturadas a identalmente om seis lâmpadas boas. Se vamos testando as lâmpadas, uma por uma, até en ontrar duas defeituosas, qual é a probabilidade de que a última defeituosa seja en ontrada no quarto teste? 17. Um empreiteiro apresentou orçamentos separados para a exe ução da parte elétri a e da parte de en anamento de um edifí io. Ele a ha que a probabilidade de ganhar a on orrên ia da parte elétri a é 1/3. Caso ele ganhe a parte elétri a, a probabilidade de ganhar a parte de en anamento é 3/4; aso ele não ganhe a parte elétri a, essa probabilidade é de 1/2. Qual a probabilidade do empreiteiro ter ganho a on orrên ia para a parte elétri a, sabendo-se que ele ganhou a on orrên ia para a parte do en anamento? 18. Uma agên ia anun iou que resultados de uma investigação antes da Olimpíada de Lon- dres sugerem que até 1 em ada 10 atletas que ompetem interna ionalmente pode estar dopado. Admita que um atleta foi a usado de doping por apresentar um exame positivo para testosterona. Suponha que a taxa de falsos positivos é de aproximadamente 1% e que quando o exame é feito em um atleta ulpado a han e de revelar a infração é de 50%. Determine qual a probabilidade do atleta estar dopado se o exame deu positivo para o doping? Sugestão de roteiro: 1- Admita os eventos estar dopado (D) e não estar dopado (D̃). E os eventos: o exame dar positivo (P ) para o doping e negativo (N) para o doping. 2- Interprete o texto e indique 6 - Qual a probabilidade do exame dar positivo se o atleta não está dopado P (P |D̃)? - Qual a probabilidade do atleta estar dopado P (D)? - Qual a probabilidade do exame dar positivo se o atleta está dopado P (P |D)? 3- Utilize o teorema de Bayes para en ontrar a resposta. 19. Num mer ado, três orretoras A, B e C são responsáveis por 20%, 50% e 30% do volume total de ontratos nego iados, respe tivamente. Do volume de ada orretora, 20%, 5% e 2% , respe tivamente, são ontratos futuros em dólares. Um ontrato é es olhido ao a aso e este é futuro em dólares. Qual é a probabilidade de ter sido nego iado pela orretora A? E pela orretora C? 20. Re omenda-se que, a partir dos 40 anos, as mulheres façam mamogra�as anuais. Nessa idade, 1% das mulheres são portadoras de um tumor assintomáti o de mama. Sabe-se que a mamogra�a apresenta resultado positivo em 80% das mulheres om ân er de mama, mas esse mesmo resultado o orre também om 9,6% das mulheres sem o ân er. Imagine agora que uma mulher fez uma mamogra�a de rotina e o resultado foi positivo! Qual a probabilidade de ela ter um ân er de mama? 7