Universidade dos Açores CURSO DE SOCIOLOGIA INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Ficha de Exercícios nº 4- Distribuições Importantes ______________________________________________________________________ 1. A probabilidade de os doentes de uma determinada doença recuperarem é de 0.4 (40%). Se 15 pessoas têm a mesma doença, determine a probabilidade de: 1.1. Sobreviverem pelo menos 10 pessoas. 1.2. Sobreviverem entre 3 e 8 pessoas. 1.3. Sobreviverem exactamente 5 pessoas. 2. Um casal pretende ter seis filhos. Admitindo que é igualmente provável nascer um rapaz ou uma rapariga, determine a probabilidade do casal ter: 2.1. Três rapazes e três raparigas. 2.2. Mais raparigas do que rapazes. 3. Um vendedor de seguros vende apólices a 5 homens todos da mesma idade e de boa saúde. De acordo com as tabelas da seguradora, a probabilidade de um homem dessa idade estar vivo daqui a 30 anos é 2/3. Determine a probabilidade de estarem vivos daqui a 30 anos: 3.1. Os cinco homens. 3.2. Pelo menos três. 4. Um autocarro está parado durante 10 minutos cada vez que chega ao ponto de partida. Cada viagem de ida e volta dura 40 minutos. 4.1. Qual a probabilidade de um indivíduo que não conhece o horário chegar à paragem e tomar de imediato o autocarro? 4.2. Se o passageiro utilizar habitualmente este autocarro, qual a probabilidade de em 5 dias da semana encontrá-lo, se em cada dia utiliza-o só uma vez? 5. Um estudante que não teve tempo de se preparar para um exame, em cada questão tinha 6 respostas possíveis, em que 1 única é a correcta, decide responder ao acaso. Se o exame for constituído por 18 questões: _____________________________________________________________________________________ Rita Brandão/Deptº. Matemática U.A. 1 5.1. Qual a probabilidade de responder certo a uma questão? 5.2. Qual o número esperado de respostas certas que espera obter? 5.3. Qual a probabilidade de responder certo, a pelo menos 11 das questões? 5.4. Qual a probabilidade de responder certo a um número de questões entre 2 e 5? 6. Suponha que apenas 15% dos alunos que se inscreveram no 1º ano do curso de Sociologia fizeram a disciplina de Matemática no 12º ano do Ensino Secundário. Se escolher aleatoriamente uma amostra de 20 alunos, qual a probabilidade de existirem 10 naquelas condições? 7. Uma urna contém vinte bolas, das quais cinco são brancas. Quatro bolas são extraídas ao acaso da urna. Seja X o número de bolas brancas encontradas na amostra. Defina a função de probabilidade para a v.a. X nas seguintes condições: 7.1. A extracção das bolas é feita com reposição. 7.2. A extracção das bolas é feita sem reposição. 8. Suponhamos que uma urna contém 1000 bolas, das quais 400 são brancas. Retiram-se 4 bolas ao acaso. Determine a probabilidade da amostra só ter bolas brancas. 9. Numa fábrica de têxteis existem numerosos teares do mesmo tipo. Depois de muitas observações, chegou-se à conclusão de que avariam em média 3 teares por mês. Admita que há independência entre as avarias. Determine a probabilidade de que durante um mês avariem 7 teares. 10. Sabendo que p=0.001 é a probabilidade de uma peça produzida por uma certa máquina ser defeituosa, qual a probabilidade de num lote de 1000 peças haver pelo menos uma defeituosa? 11. Entre as 14 e as 16 horas, o número médio de chamadas telefónicas por minuto numa empresa é 2.5. Considere X, o número de chamadas telefónicas por minuto, como uma variável aleatória com distribuição de Poisson de parâmetro λ. Determine a probabilidade de durante um minuto haver quando muito quatro chamadas. 12. Admita que 300 erros de impressão estão distribuídos aleatoriamente em 500 páginas de um livro. 12.1. Determine a probabilidade de uma página conter exactamente dois erros. 12.2. Determine a probabilidade de cinco páginas conterem menos do que seis erros. 13. Um estudo aprofundado sobre o tráfico de uma ponte, com seis faixas de rodagem, _____________________________________________________________________________________ Rita Brandão/Deptº. Matemática U.A. 2 revelou que o número de veículos que passa em cada faixa de rodagem por minuto nos dias úteis entre as 20 h e as 7 h é bem descrito por uma distribuição de Poisson de média dois. Com base nos dados deste estudo, diga qual a probabilidade de num minuto aleatoriamente seleccionado do período entre as 21 h e as 23 h de um dia útil, terem passado no máximo dois veículos numa faixa de rodagem da ponte? E na ponte? 14. O número diário de doentes com complicações cardiovasculares que chegam a determinada unidade de cuidados intensivos tem distribuição de Poisson de média 4. A unidade de cuidados intensivos pode atender 6 doentes por dia. Caso o número de doentes exceda esse valor, os doentes são transferidos para outra unidade. 14.1. Qual a probabilidade de, em certo dia, não ser necessário transferir doentes para outra unidade? 14.2. Qual o número mais provável de doentes a chegarem por dia àquela unidade? 14.3. Qual a probabilidade de, em certo dia, chegarem àquela unidade 5 doentes, sabendo que no dia anterior chegaram apenas dois doentes? 14.4. Qual a probabilidade de que, em 5 dias, chegarem àquela unidade pelo menos 15 doentes? 15. Suponha que há em média dois suicídios por ano numa população de 50.000 pessoas. Determine a probabilidade de numa população de 100.000 habitantes, num determinado ano, ter havido: 15.1. Zero suicídios 15.2. Dois ou mais suicídios. 16. Um distribuidor de batatas de semente chegou à conclusão, após numerosos ensaios, que 5% das batatas não germinam. As batatas são vendidas em sacos de 200 batatas, garantindo a germinação de 90%. Qual a probabilidade de um determinado saco não cumprir o garantido? 17. O diâmetro de um cabo eléctrico tem distribuição normal com valor médio µ = 0.8 cm e σ 2 = 0.0004 cm2. Determine a probabilidade de que o diâmetro ultrapasse 0.81 cm. 18. Seja X uma variável aleatória com distribuição normal com valor médio µ X e variância σ X2 . Determine o valor da probabilidade: P(µ X − σ X < X < µ X + σ X ) . _____________________________________________________________________________________ Rita Brandão/Deptº. Matemática U.A. 3 19. Foram medidos os coeficientes intelectuais (Q.I.) de uma população escolar de 2000 alunos e verificou-se que seguiam a lei normal com µ=85 e σ=30. Determine: 19.1. O número de alunos cujo Q.I. é inferior a 100. 19.2. O número de alunos cujo Q.I. é superior a 55. 19.3. O número de alunos cujo Q.I. está entre 70 e 100. 20. As alturas dos alunos de uma determinada escola são normalmente distribuídas com média 1.60 m e desvio padrão 0.30 m. Determine a probabilidade de um aluno medir: 20.1. Entre 1.50 m e 1.80 m. 20.2. Mais de 1.75 m. 20.3. Menos de 1.48 m. 21. Seja X uma v.a. com distribuição normal em que µ X = 2 e σ X = 0.4 . Determine: 21.1. P( X ≥ 2.3) . 21.2. (1.8 ≤ X ≤ 2.1) . 22. Seja X~Nor(0, 1). Calcule o valor de k de tal modo que P( X < K ) = 0.95. 23. O treinador de um atleta especialista no salto em comprimento fez um estudo estatístico dos saltos dados nos últimos tempos pelo seu atleta e verificou que se distribuíam normalmente com valor médio de 7.23 metros e desvio padrão de 0.33 m. 23.1. Qual é a probabilidade de ele dar um salto entre os 7 e os 7.5 metros? 23.2. O atleta vai dar o último salto a que tem direito e para se classificar para a fase seguinte precisa de ultrapassar os 7.55 metros. Qual a probabilidade de o conseguir? 24. Seja X uma variável aleatória com distribuição normal reduzida. Determine o valor de k, tal que: 24.1. P(0 ≤ X ≤ K ) = 0.4236 . 24.2. P( X ≤ k ) = 0.7967 . 24.3. P(K ≤ X ≤ 2) = 0.1 . 25. Os salários pagos em certo sector da vida económica têm uma distribuição normal de média 400 euros e desvio padrão de 50 euros. Para representar o sector escolheramse ao acaso 20 elementos que nele trabalham. 25.1 Qual a probabilidade dos trabalhadores auferirem um salário entre 385 contos e 430 euros? 25.2 Qual a probabilidade de metade deles auferirem um salário entre 385 contos e 430 euros? 25.3 Quantos trabalhadores se espera encontrar com salários entre 385 contos e 430 euros? _____________________________________________________________________________________ Rita Brandão/Deptº. Matemática U.A. 4