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ESTATÍSTICA-MÓDULO-05 MANUEL 1
MÓDULO - 05 - PROBABILIDADE
Introdução - Os jogos de azar, que se caracterizam por ações como girar uma roleta, lançar
dados ou retirar carta de baralho tem duas características básicas: a incerteza e a regularidade.
Assim, por exemplo, toda vez que se joga um dado, pode ocorrer qualquer uma das faces. No
entanto, o jogo, embora incerto tem regularidade. Se forem feitos muitos lançamentos espera-
se que todas as faces ocorram igual número de vezes. Essas características de jogos de azar,
percebidas há muito tempo, criaram a idéia de que seria possível achar uma “fórmula” ou um
“método”, que permitisse ao jogador ganhar sempre, ou pelo menos, ganhar na maioria das
vezes. Isso não é possível, mas foi essa idéia que incentivou o estudo de tais jogos, o que
levou a formulação da teoria da probabilidade, base da estatística moderna.
Experimento Aleatório - é aquele que repetido sob as mesmas condições indefinidamente
apresenta variações nos resultados.
Exemplos:
E1 - retirar uma carta de um baralho com 52 cartas e observar o resultado.
E2 - retirar com reposição bolas de uma urna que contém 5 bolas brancas e 6 pretas.
E3 - jogar uma moeda 10 vezes e observar o número de caras.
Espaço Amostral (S) - é o conjunto de todos os resultados possíveis de um experimento
aleatório.
Exemplos:
- Lançamento de uma moeda : S = {Ca , Co}
- Lançamento de um dado : S = {1,2,3,4,5,6}
Evento - é qualquer subconjunto do espaço amostral S de um experimento aleatório.
Exemplo: No lançamento de um dado, o espaço amostral é S = {1,2,3,4,5,6} , assim:
A = {2,4,6} S é um evento de S
B = {1,2,3,4,5,6} é um evento de S
C = {4} é um evento de S
D = ø S é um evento impossível
Um evento é sempre definido por uma sentença, logo, os eventos acima podem ser assim
definidos:
A - obter um número par na face superior
B - obter um número menor ou igual a 6 na face superior
C - obter o número 4 na face superior
D - obter um número maior que 6 na face superior
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Probabilidade - chama-se probabilidade de um evento A, A S ao número real P(A) tal que:
P(A) =
n A
n S
( )
( )
, onde:
n(A) = nº de elementos de A
n(S) = nº de elementos de S
Exemplo-1: Qual é a probabilidade de se obter cara no lançamento de uma moeda ?
Temos:
Espaço Amostral S = {Ca, Co} n(S) = 2
Seja A o evento - aparecer cara, então, A é dado por: A = {Ca} e n(A) = 1
Logo, P(A) = n(A)/n(S) P(A) = ½ = 0,5 ou 50%.
Exemplo-2: Qual é a probabilidade de aparecer uma face ímpar (número ímpar) no lançamento
de um dado ?
Temos:
Espaço Amostral S {1,2,3,4,5,6} n(S) = 6
Face ímpar, evento A = {1,3,5} n(A) = 3
P(A) = n(A)/n(S) = 3/6 = ½ = 0,5 ou 50%
Exemplo-3: Qual é a probabilidade de se tirar um rei em um baralho de 52 cartas ?
Evento A - aparecer um rei
n(A) = 4 - (nº de reis do baralho)
n(S) = 52 - (nº de cartas do baralho)
P(A) = n(A)/n(S) = 4/52 = 1/13
OBS: A probabilidade de um evento A é também assim definida:
P(A) =
NTC
AdeNCF
onde:
NCF - nº de casos favoráveis a ocorrência do evento A.
NTC - nº total de casos.
Eventos Complementares - um evento pode ocorrer ou não ocorrer. Sendo p a probabilidade
que ele ocorra (sucesso) e q a probabilidade que ele não ocorra (insucesso), para um mesmo
evento existe sempre a relação.
p + q = 1 q = 1 - p
Exemplo: Se a probabilidade de ocorrer 4 no lançamento de um dado é p = 1/6, a probabilidade
de não ocorrer 4 é, q = 1 - 1/6 = 5/6.
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Eventos Independentes - dois eventos são independentes quando a realização ou não
realização de um deles não afeta a probabilidade de realização ou não do outro e vice-versa.
Exemplo: Quando lançamos dois dados, o resultado obtido em um deles independe do
resultado obtido no outro.
A probabilidade de ocorrência simultânea de dois eventos independentes é igual ao produto
das probabilidades de realização dos dois eventos. Se p1 e p2 são respectivamente as
probabilidades do primeiro e do segundo evento, a probabilidade para que tais eventos se
realizem simultaneamente é dada por:
p = p1 p2
Exemplo: Lançamento de dois dados. A probabilidade de obtermos 1 no primeiro dado é p1 =
1/6. A probabilidade de obtermos 5 no segundo dado é p2 = 1/6. A probabilidade de obtermos
simultaneamente 1 no primeiro e 5 no segundo é:
p = 1/6 1/6 = 1/36
Eventos Mutuamente Exclusivos - dois ou mais eventos são mutuamente exclusivos se a
realização de um excluir a realização do outro ou dos outros.
Exemplo: No lançamento de uma moeda, o evento “tirar cara” e o evento “tirar coroa” são
mutuamente exclusivos já que ao se realizar um deles o outro não pode se realizar.
Se dois eventos são mutuamente exclusivos a probabilidade para que um ou outro se realize é
igual a soma das probabilidades para que cada um deles se realize.
p = p1 + p2
Exemplo: Lançamento de um dado. A probabilidade de se tirar o 3 ou o 5 é:
p = 1/6 + 1/6 = 2/6 = 1/3
Propriedades
1 - A probabilidade de um evento A é um número maior ou igual a zero e menor ou igual a 1.
0 P(A) 1
2 - A probabilidade de um evento certo é igual a 1. P(S) = 1
3 - A probabilidade de um evento impossível é igual a zero. P() = 0
4 - Regra da Soma - Se A e B são eventos mutuamente exclusivos, (A B) = então:
P(AB) = P(A + B) = P(A) + P(B)
5 - Se A e B não são mutuamente exclusivos, então:
P(AB) = P(A) + P(B) - P(AB)
6 - Se B é o evento complementar de A então :
P(B) = 1 - P(A)
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7- Probabilidade Condicional - Se A e B são eventos de um espaço amostral S com P(B) 0,
então a probabilidade condicional do evento A, tendo ocorrido o evento B é indicada por P(A/B)
e dada por:
P(A/B) =
P A B
P B
( )
( )
P A B
NCF B
NCF
( / )
ao evento A
ao evento B
Exemplo: Um número é sorteado ao acaso entre os inteiros
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15.
Se o número sorteado for par, qual a probabilidade de que seja o número 6 ?
Temos:
S = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15} Espaço Amostral
A = {o número 6}
B = {o número par}
Temos então:
7
1
B evento ao
A evento ao
)/(
NCF
BNCF
BAP
Obs: Sem a informação da ocorrência de B, P(A) seria 1/15.
8 - Regra do Produto
P(AB) = P(B) P(A/B)
ou
P(AB) = P(A) P(B/A)
Exemplo: Retiram-se sem reposição duas peças de um lote de 10 peças onde 4 são boas. Qual
a probabilidade de que ambas sejam defeituosas ?
Temos:
A - { a 1ª peça ser defeituosa }
B - { a 2ª peça ser defeituosa }
Precisamos calcular P(AB) (ocorrência simultânea)
Temos, P(AB) = P(A) P(B/A)
P(A) = 6/10 P(B/A) = 5/9 (a 1ª era defeituosa - sobram 5 defeituosas em um total de 9)
Então , P(AB) = 6/10 5/9 = 30/90 = 1/3
9 - Regra do Produto para dois eventos independentes
P(AB) = P(A) P(B)
Exemplo: Retiram-se com reposição duas cartas de um baralho com 52 cartas. Qual a
probabilidade de que ambas sejam de “paus” ?
Temos:
A = {a 1ª carta é de paus} P(A) = 13/52
B = {a 2ª carta é de paus} P(B) = 13/52
P(AB) = 13/52 13/52 = ¼ ¼ = 1/16