Parte A 1 - A glicemia das pessoas adultas pode ser considerada normalmente distribuída com média 100mg/ml e desvio padrão de 10 mg/ml. Suponha que 500 individuos da população são escolhidos ao acaso. Se quem tem glicemia igual ou maior do que 120mg/100ml são considerados diabéticos, qual o número esperado de diabéticos entre os 500 indivíduoas amostrados ? Seja X = conteúdo de glicose, média = 100 e desvio padrão = 10 Z= X − 120−100 , z= =2 10 P (X >120) = P (Z ≥ 2) = P (Z <= 2) = 0,0228 2 - A pressão sistólica de indivíduos normais adultos pode ser considerada normalmente distribuída com média 120mmHg e desvio padrão de 10 mmHg. z= X −120 10 2.1 – Qual a área da curva acima de 130mmHg? Z=(130 -120)/10=1. A área acima de Z=1 é 0,159 ou 15,9% 2.2 – Qual a área da curva acima de 140mmHg? Z= (140 -120)/10=2. A área acima de Z=2 é 0,0228 ou aproximadamente 2,3%. Apenas 2,3% tem pressão sitólica acima de 140 mmHg. 2.3 – Qual a área da curva entre 100 e 140mmHg? z1=(100-120)/10 = -2, z2=+2 Se a área acima de z2 é 0,023 então a área abaixo de z1 também é 0,023. Logo a área entre z1 e z2 é 1-0,023-0,023 = 0,95 ou 95%. 2.4 – Qual a área da curva acima de 150mmHg? Z= (150 -120)/10=3. A área acima de z=3 é 0,0013 ou aproximadamente 0,1%. Só 0,1% das pessoas tem pressão sistólica acima de 150mmHg. 2.5 – Qual a área da curva que está abaixo de 90mmHg ou acima de 150mmHg ? z1= (90 -120)/10=-3. A área abaixo de z=-3 é igual a área acima de z=+3, que é 0,0013. A área da curva abaixo de z1= -3 OU acima de z2 =+3 é a soma das duas áreas, ou 2 x 0,0013 = 0,0026 ou 0,26%. 2.6 – Qual é o valor de pressão sistólica que divide a área sob a curva entre 5% inferior e 5% superior? O valor de z que delimita os 5% de área superiores é, segundo a tabela A.3, z1=1,64. Logo, o valor de Z que delimita os 5% inferiores é z2=-1,64. Z= X − X −=Z × X = Z× x1 = z1 . 10 + 120 = 1,64 . 10 +120 = 136,45 x2 = z2 . 10 + 120 = -1,64 . 10 +120 = 103,55 Logo, o valor de pressão que divide os 5% inferiores é x2=103,55. Ou seja, 5% dos individuos possuem pressão abaixo de 103,55. O valor que divide os 5% superiores é x1 = 136,45. 5% dos indivíduos possuem pressão acima de 136,45. Ou ainda: os 5% inferiores e superiores estão entre os valores de pressão de 103,55 e 136,45. 2.7 – Qual o valor de pressão sistólica que divide a área sob a curva em 2,5% inferior e 2,5% superior? O valor de z que delimita os 2,5% de área superiores é, segundo a tabela A.3, z1=1,96. Logo, o valor de Z que delimita os 2,5% inferiores é z2=-1,96. x1 = z1 . 10 + 120 = 1,96 . 10 +120 = 139,6 x2 = z2 . 10 + 120 = -1,96 . 10 +120 = 100,4 Logo, os 2,5% inferiores e superiores dos indivíduos estão entre os valores de pressão de 100,4 e 139,6mmHg. Parte B 1 - Suponha que um médico esteja estudando uma amostra de 25 homens e mulheres entre 20-39 anos para encontrar a pressão sistólica (PS) média. Encontra 124 mm Hg. Com que freqüência ele encontrará médias iguais ou superiores a 124, em amostras de 25 pacientes? Assuma que em adultos jovens saudáveis a PS é normalmente distribuída com média de 120 e desvio padrão de 10 mm Hg. Esta questão é equivalente a perguntar: Se amostras repetidas de 25 indivíduos forem aleatoriamente selecionadas de um apopulação, que proporção das amostras apresentará valores médios superiores a 124 mm Hg? − − X X Z= EP / n =124 =120, =10, n=25, X 124=? P X Z= z = (124 - 120)/(10/5) = 2 P(Z>2) = 0,0228. Aproximadamente 2,3% das repetidas amostras de tamanho 25 terão médias superiores a 124mmHg. 2 - Para detectar os efeitos adversos na pressão sistólica numa amostra aleatória de 25 pacientes usando uma droga que causa vaso-constricção e decidir suspender uma droga, o médico decide que PS média nos 5% superiores da distribuição é motivo de alarme. Ele precisa saber o valor, para os 25 pacientes, que divide a distribuição entre os 95% superiores e os 5% inferiores. Os valores de z que limitam os 5% inferiores e superiores são z=1,64 e z=-1,64. Z= X − X −=Z × X = Z× x1 = 1,64 * 10 + 120 = 136,4mmHg x2 = -1,64*10 + 120 = 103,6mmHg Os valores que delimitam os 5% inferiores e superiores da distribuição são 103,6mmHg e 136,4mmHg. Ou seja, 5% dos indivíduos possuem PS acima de 136,4mmHg e 5% possuem PS abaixo de 103,6mmHg. A partir daí, pacientes que apresentarem valores de PS nesses intervalos são motivos de preocupação. 3 – Agora ele precisa saber quantos pacientes deve incluir num estudo de efeito do medicamento. Em 90% das vezes a PS média da amostra dos pacientes não deve ser superior a 122 mmHg. Qual o tamanho requerido? 122=10 %=0,1 P X P Z z =0,1 z=1,28 − − X X Z= EP / n =124, n=? =120, =10, X z× z× z× = X − n= n= − − X X n Z= n= 2 2 2 1,28×10 12,8 = =6,42 =40,96≈ 41 indivíduos 122−120 2 4 – No estudo de Gelber et al (1997) a média da taxa de variação da freqüência cardíaca foi de 49,7 ng/mL com desvio padrão de 23,4 ng/mL em 580 indivíduos normais saudáveis. Assumindo uma distribuição normal, qual a proporção de indivíduos apresentará valores de taxa de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/mL? X − 27−49,7 z1= =−0,97 23,4 73−49,7 z 2= =0,996 23,4 Z= P(Z < -0,97) = P(Z > +0,97) = 0,166 P(Z > +0,996) = 0,1596 P(-0,97 < Z < +0,996) = 1 - 0,166 - 0,1596 = 0,6744 A proporção de indivíduos que terão taxa de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/mL é de aproximadamente 67,4%. 5 – Se amostras repetidas de 6 indivíduos fossem retiradas aleatoriamente qual a proporção das amostras teria taxa média de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/mL? − − X X Z= EP / n =49,7 , =23,4 , n=6 Z= z1 = (27-49,7)/(23,4/2,45) = -2,38 z2 = (73-49,7)/(23,4/2,45) = 2,44 P(Z < -2,38) = P(Z > +2,38) = 0,0087 P(Z > 2,44) = 0,0073 P(-2,38 < Z < +2,44) = 1 - 0,0087 - 0,0073 = 0,984 A proporção de amostras que terão taxa média de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/ mL é 98,4%. 6 – Para 100 individuos saudáveis selecionados através de amostras aleatórias repetidas, qual a proporção de amostras que apresentará valores médios da taxa de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/mL? z1 = (27-49,7)/(23,4/10) = -9,7 z2 = (73-49,7)/(23,4/10) = 9,95 P(Z < -9,7) = P(Z > +9,95) < 0,001 P(Z > 2,44) < 0,001 P(-9,7 < Z < +9,95) > 1 - 0,002 = 0,998 A proporção de amostras que terão taxa média de variação da freqüência cardíaca entre 27 e 73 ng/ mL é maior que 99,8%. 7 – Qual o valor médio da taxa de variação da freqüência cardíaca que divide a distribuição amostral, para 16 indivíduos, entre os 95% centrais e os 2,5% inferiores e superiores? Os valores de z que limitam os 95% valores centrais são z=1,96 e z=-1,96. − X −= Z× X = Z × X / n n n 1,96×23,4 x1= 49,7=11,4749,7=61,17 16 −1,96×23,4 x2= 49,7=−11,4749,7=38,23 16 Z= Os 95% valores centrais da distribuição amostral da média são delimitados pelos valores 38,23 e 61,17. Se selecionássemos repedidamente várias amostras de tamanho 16, 95% dessas amostras teriam média entre 38,23 e 61,17. 8 – Que tamanho amostral é necessário para assegurar que 95% das médias amostrais para a taxa de variação da freqüência cardíaca estarão a 3ng/mL da média amostral? x −=±3 z=±1,96 2 z× z× n= x − n= x − 2 ±1,96×23,4 n= =15,29 2=233,7 ±3 Será necessária uma amostra de 234 indivíduos.