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Pré-visualização | Página 1 de 7Vivi te ajuda! @viviteajuda facebook.com/viviteajuda 1 Lista 57 Probabilidade Texto retirado de IEZZI, Gelson. DOLCE, Osvaldo. DEGENSZAJN, David. PÉRIGO, Roberto. Matemática – Volume único. 5ª edição. São Paulo: Atual editora, 2011. Págs. 391-393. Considere as seguintes situações: • Um casal planeja ter três filhos. Qual é a probabilidade de nascerem duas meninas e um menino? • Em uma classe com 30 alunos, qual é a probabilidade de que pelo menos dois façam aniversário no mesmo dia? • Assinalando seis números em um cartão da Mega Sena, quais são as chances que tenho de acertar todos os números marcados? • Se dois amigos escolhem seus assentos aleatoriamente em um mesmo voo, em um avião com vinte fileiras de cadeiras, qual é a probabilidade de que eles sentem em uma mesma fileira? Todas as questões levantadas constituem problemas de probabilidade. Neste capítulo, estudaremos métodos para resolvê-los, baseados na Análise Combinatória. A teoria das probabilidades ganhou impulso historicamente com os jogos de azar e hoje constitui um interessante e importante ramo da Matemática. Tem aplicações em áreas do conhecimento como Biologia (Genética), Finanças, Marketing e Econometria, que é o conjunto de técnicas matemáticas usadas para quantificar fenômenos econômicos. Experimento aleatório Quando lançamos um dado, não é possível saber que resultado irá ocorrer; assim, esse experimento pode apresentar seis diferentes resultados. Do mesmo modo, quando sorteamos um número entre 1 e 50, não é possível saber qual número será sorteado. Trabalharemos, neste capítulo, com experimentos cujo resultado não é previamente conhecido. Repetidos em condições idênticas, tais experimentos em condições idênticas, tais experimentos podem apresentar resultados diferentes. Essa variabilidade deve-se ao acaso. Chamaremos tais experimentos de experimentos aleatórios. Espaço amostral O conjunto de todos os possíveis resultados de um experimento aleatório é chamado espaço amostral e é indicado pela letra grega W (lê-se “ômega”). O número de elementos do espaço amostral de um experimento aleatório é indicado por n(W). Veja alguns exemplos. Exemplo 01: Um dado é lançado duas vezes sucessivamente e é observada a sequência das faces obtidas. Vivi te ajuda! @viviteajuda facebook.com/viviteajuda 2 Usando o PFC (princípio fundamental da contagem), o número de resultados possíveis de ocorrer nesse experimento é 6 . 6 = 36. Veja, a seguir, uma forma de representar os 36 pares ordenados. Lançamentos ® 2º 1º 1 2 3 4 5 6 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 Assim, W = {(1,1), (1,2), ..., (2,1), ..., (3,1), ..., (4,1), ..., (5,1), ..., (6,1), ..., (6,6)}. Cada par ordenado corresponde a um ponto amostral. Exemplo 02: A sra. Fátima ganhou dois CDs iguais, de uma famosa dupla sertaneja, e pretende sorteá-los entre seus cinco netos (Alberto, Bruno, Cássio, Durval e Élcio), de modo que cada neto sorteado receba um CD. Qual é o espaço amostral correspondente a esse experimento? Devemos escrever todas as combinações dos cinco netos tomados dois a dois. Temos: W = {(A,B), (A,C), (A,D), (A,E), (B,C), (B,D), (B,E), (C,D), (C,E), (D,E)} Observe também que n(W) = C5,2 = 10. EVENTO Qualquer subconjunto do espaço amostral (W) de um experimento aleatório recebe o nome de evento. Veremos a seguir como “construir” alguns eventos. Exemplo 03: Um dado é lançado duas vezes sucessivamente. Quais resultados têm soma dos pontos igual a 6? Devemos “percorrer” a tabela do Exemplo 01 e verificar quais são os pares ordenados (a, b) tais que a + b = 6. Temos: (5,1), (1,5), (2,4), (4,2) e (3,3). Desse modo, construímos o evento E “a soma dos pontos obtidos é igual a 6”. E = {(5,1), (1,5), (2,4), (4,2), (3,3)}. Observe que E Ì W. Exemplo 04: Uma caixa tem 30 bolas numeradas de 1 a 30. Uma bola é retirada ao acaso da caixa. Qual é o evento E “ocorre um múltiplo de 4”? O conjunto dos resultados possíveis desse experimento é W = {1, 2, 3, ..., 29, 30}. Para obter E, devemos selecionar os elementos de W que são múltiplos de 4, isto é E = {4, 8, 12, 16, 20, 24, 28}. Observações! • Quando E = W, o evento é dito evento certo. Por exemplo, no lançamento de um dado, seja E o evento “ocorre um número menor que 10”. É e claro que os casos favoráveis são E = {1, 2, 3, 4, 5, 6} = W; E é um evento certo. Vivi te ajuda! @viviteajuda facebook.com/viviteajuda 3 • Quando E = Æ, o evento é dito evento impossível. Por exemplo, no lançamento de um dado, seja E o evento “ocorre um número maior que 20”. Não há, evidentemente, nenhum caso favorável à ocorrência de E. Assim, E = Æ, é um evento impossível. Evento complementar Consideremos um evento E relativo a um espaço amostral W. Chamamos evento complementar de E – indicado por EC – ao evento que ocorre quando E não ocorre. Observe o exemplo. Exemplo 05: Uma rifa compõe-se de 50 cupons, numerados de 1 a 50. Seja E o evento “o número sorteado é um quadrado perfeito”. Quantos elementos possui o evento complementar de E? De 1 a 50, os quadrados perfeitos são: 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49. Assim, n(E) = 7. O evento complementar de E é formado pelos números de 1 a 50 que não estão relacionados acima. Assim n(EC) = 50 – 7 = 43. Probabilidades em espaços amostrais equiprováveis Texto retirado de IEZZI, Gelson. DOLCE, Osvaldo. DEGENSZAJN, David. PÉRIGO, Roberto. Matemática – Volume único. 5ª edição. São Paulo: Atual editora, 2011. Págs. 394-397. Consideremos um espaço amostral W, formado por k pontos amostrais: W = {a1, a2, a3, ..., ak} Vamos associar a cada um desses pontos amostrais um número real, p{ai}, ou simplesmente pi, chamado probabilidade do evento {ai} (ou probabilidade de ocorrência do ponto amostral ai), tal que: I. 0 £ pi £ 1 II. pi = 1 k i = 1 , isto é, p1 + p2 + ... + pk = 1 Consideraremos, na maior parte dos exercícios, os espaços amostrais equiprováveis, isto é, aqueles cujos pontos amostrais têm a mesma probabilidade de ocorrer. Assim, denotando por p a probabilidade de ocorrência de cada um dos pontos amostrais de W, temos, em II: p + p +… + p k vezes = 1 ® k . p = 1 ® p = 1 k Por exemplo, ao lançarmos um dado, a probabilidade de ocorrência de cada face é 1 6 . A probabilidade de ocorrência de um evento E, formado por r pontos amostrais E = {a1, a2, ..., ar}, com r £ k, é dada por: p(E) = p1 + p2 + ... + pr ® p(E) = 1 k + 1 k + … + 1 k r vezes p(E) = r k = número de elementos de E número de elementos de W = n(E) n(W) Vivi te ajuda! @viviteajuda facebook.com/viviteajuda 4 Como E Ì W, temos n(E) £ n(W). Dessa forma: p(E) = n(E) n(W) é tal que 0 £ p(E) £ 1 Essa definição de probabilidade é intuitiva, isto é, a probabilidade de ocorrer determinado evento é dada pela razão entre o número de casos favoráveis (ou número de casos que interessam) e o número de casos possíveis (ou número total de casos). Assim: p(E) = n(E) n(W) = número de casos favoráveis número de casos possíveis Veja alguns exemplos abaixo. Exemplo 06: Um dado é lançado duas vezes sucessivamente. Qual é a probabilidade de: a. Ocorrer 5 no primeiro lançamento e um número par no segundo? b. O produto dos pontos obtidos ser maior que 12? Como vimos no exemplo 1, o conjunto dos resultados possíveis é formado por 6 . 6 = 35 pontos amostrais, isto é: W = {(1,1), (1,2), ..., (6,6)} a. O evento que nos interessa é E = {(5,2), (5,4), (5,6)}. Assim, p(E) = n(E) n(W) = 3 36 = 1 12 . b. O evento que nos interessa é E = {(3,5), (3,6), (4,4), (4,5), (4,6), (5,3), (5,4), Qual a probabilidade de se obter o resultado 5 no lançamento de um dado?A probabilidade de ocorrer um número 5 no lançamento de um dado é de, aproximadamente, 16,7%. A probabilidade é igual a razão entre o número de casos favoráveis e o número de casos possíveis. Sabemos que um dado possui 6 lados numerados de 1 a 6.
Qual a probabilidade de se obter a soma 5?Sabendo que a probabilidade é a razão entre o evento desejado e todos os eventos possíveis, a probabilidade de se obter a soma igual a 5 é: Logo, a probabilidade de se obter a soma igual a 5 no lançamento de dois dados é 1/9.
Qual a probabilidade de ao lançar um dado por duas vezes consecutivas o segundo lançamento seja maior que o primeiro?Resposta correta: 0,375 ou 37,5%. A probabilidade é dada pela razão entre o número de possibilidades e de eventos favoráveis.
Qual a probabilidade de no lançamento de dois dados a soma ser 6 ou sair a mesma face nos dois lados?No lançamento dos dois dados as possibilidades de parceria entre as faces para que a soma seja 6, será: (1 e 5), (5 e 1), (2 e 4), (4 e 2), (3 e 3). No lançamento de dois dados a probabilidade de obtermos soma das faces voltadas para cima igual a 6 será de aproximadamente 13,9%.
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