Módulo 18 – Frente 4 – Apostila 2 PROBABILIDADE CONCEITO DE PROBABILIDADE “...Shelly disse que a perspectiva ‘negativa’ para a nota, adotada em abril, indica que a probabilidade de rebaixamento do Brasil é ‘superior’ a 50%. ” Época Negócios: 9 de setembro de 2015 “...O valor mínimo da aposta é R$ 3,50 por 6 números marcados e a probabilidade de acerto na sena é de 1/ 50.063.860.” Capital News: 9 de setembro de 2015 “Norton também enfatiza que encontrar tumores ainda pequenos, algo que a mamografia pode fazer, aumenta a probabilidade de que a paciente evite a remoção do seio e a quimioterapia.” Bol notícias: 12 de novembro de 2009 PROBABILIDADE As possibilidades são todos os possíveis resultados de um evento. Probabilidade é a chance de que determinado resultado ocorra. Toda probabilidade é uma proporção, apresentada como porcentagem, ou como uma chance em cada x vezes. A probabilidade de ocorrer um evento é uma fração de todos os possíveis resultados. TEORIA DAS PROBABILIDADES As probabilidades são calculadas para experimentos aleatórios – aqueles que, se repetidos, têm resultados incertos, mas com a mesma chance de ocorrer. Ex.: Não importa quantas vezes um dado é lançado, só existem seis possibilidades de resultados: 1, 2, 3, 4, 5 ou 6. E que resultado dará é um evento impossível de prever com certeza. A PROBABILIDADE COMO SENDO UMA RAZÃO Experiência Roda da Matemática Filme: Quebrando a banca EXPERIMENTO ALEATÓRIO Experimento aleatório é um procedimento cujo resultado é incerto. Exemplos: Jogar uma moeda Sortear um número inteiro de um a cem Lançar um dado ESPAÇO AMOSTRAL (OU DE PROBABILIDADES) O conjunto de todos os possíveis resultados de um experimento aleatório é o espaço amostral (S) Jogar S uma moeda = {cara, coroa} Sortear S = {1,2,...,100} Lançar S um número inteiro de um a cem um dado = {1,2,3,4,5,6} EVENTO Evento é qualquer subconjunto do espaço amostral E = {cara} E = {25, 27, 26} E = {3, 5, 1} (sortear cara) (sortear no. entre 24 e 28) (lançar no. impar no dado) UNIÃO DE EVENTOS Ocorre quando pelo menos um dos eventos A e B ocorre AB INTERSEÇÃO DE EVENTOS Ocorre quando os dois eventos A e B ocorrem simultaneamente AB EVENTOS MUTUAMENTE EXCLUDENTES São aqueles nos quais a ocorrência de um elimina qualquer probabilidade de ocorrer o outro. (i.e., não há elementos comuns entre eles) Ex.: Qual a probabilidade de você sortear um número que seja par, primo e maior que 5? Nenhuma, porque o único número primo par é 2, que é menor que 5. Acima de 2, todos os primos são pares. PROBABILIDADE (OBJETIVA) Proporção de ocorrência de um evento Freqüência relativa: (resultados favoráveis) / (resultados possíveis) Assume valores entre 0 e 1 PROBABILIDADE DE OCORRER UM EVENTO Nº de casos favoráveis Probabilidade Nº de casos possíveis número de elementosde A n( A) P( A) P( A) número de elementosde S n( S ) EXEMPLOS Ex. 1: Consideremos o experimento Aleatório do lançamento de um moeda perfeita. Calcule a probabilidade de sair cara. Espaço amostral: S = cara, coroa n(S) = 2 Evento A: A = cara Como P( A) n( A) , n( S ) n(A) = 1 temos 1 P ( A) ou 2 0,50 = 50% Ex. 2: No lançamento de um dado perfeito, qual é a probabilidade de sair número maior do que 4? Espaço amostral: S = 1, 2, 3, 4, 5, 6 n(S) = 6 Evento A: A = 5, 6 n(A) = 2 n( A) 2 1 P( A) P( A) P( A) n( S ) 6 3 PROBABILIDADE (SUBJETIVA) Interpretação subjetiva: é uma estimativa do que o indivíduo pensa que seja a viabilidade de ocorrência de um evento. Exemplo: Há 30% de chance de chuva nas próximas 24 horas Módulo 19 – Frente 4 – Apostila 3 PROBABILIDADE DA UNIÃO E PROBABILIDADE CONDICIONAL PROBABILIDADE DA UNIÃO Eventos mutuamente exclusivos,i.e., P(A B) = 0 P(A B) = P(A) + P(B) Eventos exaustivos (não excludentes) P(A B) = P(A) + P(B) - P(A B) Ex.: No lançamento de um dado, qual é a probabilidade de se obter o número 3 ou um número ímpar? Espaço amostral: S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} n(S) = 6 Evento A: número 3 A = {3} n(A) = 1 Evento B: número ímpar B = {1, 3, 5} n(B) = 3 A B = {3} {1, 3, 5} = {3} n(A B) = 1 P(A B) = P(A) + P(B) – P(A B) 1 3 1 P(A B) = 6 6 6 P(A B) = 3 6 Ex.: Ao retirar uma carta de um baralho de 52 cartas, qual é a probabilidade de que essa carta seja vermelha ou um ás? N(S) = 52 Evento A: a carta é vermelha n(A) = 26 Evento B: a carta é ás n(B) = 4 n(A B) = 2 P( A B) P( A) P( B) P( A B) 26 4 2 P( A B) 52 52 52 28 P( A B) 52 7 P( A B) 53,8% 13 PROBABILIDADE CONDICIONADA Probabilidade de um evento A, dado que aconteceu um outro evento B 𝑃(𝐴 𝐵) 𝑃(𝐴 | 𝐵) = 𝑃(𝐵) Probabilidade de A condicionada a B PROBABILIDADE CONDICIONAL Módulo 20 – Frente 4 – Apostila 3 PROBABILIDADE DA INTERSECÇÃO E LEI BINOMIAL DE PROBABILIDADE EVENTOS INDEPENDENTES A e B são independentes se a ocorrência de um deles não altera a probabilidade de ocorrência do outro. Formalmente: P(A | B) = P(A) Pela expressão anterior, se A e B são independentes: P(A B) = P(A).P(B) Note que neste caso A B denota a possibilidade de ocorrência simultânea dos dois eventos EXEMPLO: Numa urna, existem quatro bolas brancas numeradas de 1 a 4 e seis bolas pretas numeradas de 1 a 6; considere os eventos A: número par B: bola preta C: número primo. LEI BINOMIAL DE PROBABILIDADE Em uma família, a probabilidade de nascerem n crianças, das quais k sejam meninos e n – k sejam meninas, é dada por: 𝑛 𝑘 𝑛−𝑘 𝑝 𝑞 𝑘 p(k meninos, n – k meninas) = Quando usamos essa fórmula, dizemos que estamos aplicando o método binomial.