PROBABILIDADE Chama-se evento todo subconjunto de um espaço amostral. Introdução Há certos fenômenos (ou experimentos) que, embora sejam repetidos muitas vezes e sob condições idênticas, não apresentam os mesmos resultados. Por exemplo, no lançamento de uma moeda perfeita, o resultado é imprevisível; não se pode determiná-lo antes de ser realizado. Aos fenômenos (ou experimentos) desse tipo damos o nome de fenômenos aleatórios (ou casuais). Pelo fato de não sabermos o resultado exato de um fenômeno aleatório é que buscamos os resultados prováveis, as chances, as probabilidades de um determinado resultado ocorrer. A teoria das probabilidades é um ramo da Matemática que cria, elabora e pesquisa modelos para estudar experimentos ou fenômenos aleatórios. Espaço amostral Em um experimento (ou fenômeno) aleatório, o conjunto formado por todos os resultados possíveis é chamado espaço amostral, que vamos indicar por U . Exemplos: 1) No lançamento de uma moeda: U cara, coroa 2) No lançamento de um dado: U 1, 2, 3, 4, 5, 6 Evento Exemplos: 1) No lançamento de um dado, por exemplo, em relação à face voltada para cima, podemos ter os eventos: O número é par: 2, 4, 6 O número é menor que 5: U 1, 2, 3, 4 O número é 8: 2) Uma urna contém 10 bolas numeradas de 1 a 10. Retira-se uma bola ao acaso e observa-se o número indicado. Descrever de forma explícita os seguintes conjuntos e dar o número de elementos cada um: a) O espaço amostral U b) O evento A : o número da bola é ímpar c) O vento B : o número da bola é múltiplo de 3 Solução: a) O conjunto de todos os resultados possíveis é representado pelo seguinte espaço amostral: O U 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. número de elementos desse conjunto é nU 10 b) Se o número da bola é ímpar, temos o evento: A 1, 3, 5, 7, 9 . O número de elementos desse conjunto é n A 5 c) Se o número da bola é múltiplo de 3, temos o evento: B 3, 6, 9 . O número de elementos desse conjunto é nB 3 Eventos mutuamente exclusivos 1 nU Dizemos que dois eventos A e B são mutuamente exclusivos quando a realização de um exclui a possibilidade de realização do outro. Exemplo Uma urna contém 10 bolas numeradas de 1 a 10. Retira-se uma bola ao acaso e observa-se o número indicado. Descrever de forma explícita os seguintes eventos: O evento A : o número da bola é múltiplo de 3 O evento B : o número da bola é múltiplo de 5 Temos que seu espaço amostral é U 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Observe que os eventos A 3, 6, 9 e B 5, 10 são mutuamente exclusivos, pois, ao acontecer o evento A exclui-se a possibilidade de acontecer o evento B e, ao acontecer o evento B exclui-se a possibilidade de acontecer o evento A . Probabilidade de um evento em um espaço amostral finito. Dado um experimento aleatório, sendo U o seu espaço amostral, vamos admitir que todos os elementos de U tenham a mesma chance de acontecer, ou seja, que U é um conjunto equiprovável. Chamamos de probabilidade de um evento A A U o número real P A , tal que: P A n A , onde: n A é o nU número de elementos do conjunto A; e é o número de elementos do conjunto U . Em outras palavras, P( A) número de casos favoáveis número total de casos possíveis . Exemplo No lançamento de dois dados, qual a probabilidade de a soma nos dois dados ser maior que 8? Observe o espaço amostral U desse evento: Como é um espaço U equiprovável e nU 36 , a probabilidade de cada evento simples é 1 . 36 E Vamos chamar de o evento “a soma nos dois dados é maior que 8”. nE 10 . A probabilidade do evento dada por: PE nE 10 nU 36 E é PROBABILIDADE DE UM EVENTO EM UM ESPAÇO AMOSTRAL FINITO. EXERCÍCIOS 2 01- Entre os voluntários que trabalharão na Olimpíada do Rio 2016, considere que 60% residem no Rio de Janeiro, que o restante reside fora do Rio de Janeiro, que o número de homens é igual ao número de mulheres e que 30% dos homens residem no Rio de Janeiro. Tomando ao acaso um desses voluntários, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a probabilidade de ser uma mulher e de ela morar fora do Rio de Janeiro. a) 1 b) c) d) e) 8 3 20 3 5 4 5 7 8 02- Em uma central de atendimento, cem pessoas receberam senhas numeradas de 1 até 100. Uma das senhas é sorteada ao acaso. Qual é a probabilidade de a senha sorteada ser um número de 1 a 20? a) 1 b) c) d) e) 100 19 100 20 100 21 100 80 100 03- O gráfico de barras abaixo exibe a distribuição da idade de um grupo de pessoas. a) Mostre que, nesse grupo, a média de idade dos homens é igual à média de idade das mulheres. b) Escolhendo ao acaso um homem e uma mulher desse grupo, determine a probabilidade de que a soma de suas idades seja igual a 49 anos. 04- Uma caixa contém luminárias coloridas, sendo que cada uma delas possui duas cores diferentes, uma cor na cúpula e outra na base. A tabela mostra as cores das luminárias e suas respectivas quantidades. Retirando-se aleatoriamente uma luminária dessa caixa, a probabilidade de que ela tenha a cor amarela ou a cor verde em uma de suas partes é a) 52 b) c) d) e) 1 2 3 5 3 4 4 5 3 05- Em uma urna vazia foram colocadas fichas iguais, em cada uma das quais foi escrito apenas um dos anagramas da palavra HOSPITAL. A probabilidade de que, ao sortear-se uma única ficha dessa urna, no anagrama nela marcado as letras inicial e final sejam ambas consoantes é a) 145 b) c) d) 3 7 4 7 9 14 06- Em uma urna são depositadas x bolas pretas e 20 bolas brancas. Em uma segunda urna são colocadas 50 bolas a mais que na primeira, das quais 3x são pretas. Retira-se, ao acaso, uma única bola de cada urna. Se a probabilidade P da bola retirada ser preta for a mesma para cada urna, o valor de P é: a) 20% b) 25% c) 10% d) 15% e) 30% 07- Seis médicos M1, M2, M3, M4, M5 e M6 participam de um sorteio para compor a equipe de três médicos de um plantão de sábado em uma clínica. A probabilidade de que M1 seja sorteado e M5 não seja sorteado é de: a) 1 b) 3 1 4 c) d) e) 2 5 3 5 3 10 08- Em um curso de computação, uma das atividades consiste em criar um jogo da memória com as seis cartas mostradas a seguir. Inicialmente, o programa embaralha as cartas e apresenta-as viradas para baixo. Em seguida, o primeiro jogador vira duas cartas e tenta formar um par. A probabilidade de que o primeiro jogador forme um par em sua primeira tentativa é a) 12 b) c) d) e) 1 3 1 4 1 5 1 6 09- Um dado convencional e uma moeda, ambos não viciados, serão lançados simultaneamente. Uma das faces da moeda está marcada com o número 3, e a outra com o número 6. A probabilidade de que a média aritmética entre o número obtido da face do dado e o da face da moeda esteja entre 2 e 4 é igual a (A) 1 (B) 3 2 3 4 (C) (D) (E) 1 2 3 4 1 4 10- Foi feita uma pesquisa sobre o estado onde nasceu cada professor de uma escola. Os resultados estão representados no gráfico abaixo. a) V/ F/ V/ V/ F b) V/ V/ F/ F/ F c) F/ F/ V/ F/ V d) V/ V/ V/ F/ F e) V/ F/ F/ V/ V 11- Um dado é lançado ao acaso. Qual é a probabilidade de que o número da face superior seja um divisor de 6? a) 12 b) 13 c) d) Analisando o gráfico, marque V para verdadeiro ou F para falso e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. ( ) A escola tem um total de 40 professores. ( ) Escolhendo ao acaso um desses professores, a probabilidade de ter nascido no Paraná é 0,4. ( ) 30 professores não nasceram na Bahia. ( ) A probabilidade de escolher ao acaso um desses professores e ele ser da região Sul do Brasil é 0,45. ( ) A porcentagem dos professores que nasceram em São Paulo é de 20%. 2 3 1 6 12- Um caixa eletrônico de certo banco dispõe apenas de cédulas de 20 e 50 reais. No caso de um saque de 400 reais, a probabilidade do número de cédulas entregues ser ímpar é igual a a) 1/4 b) 2/5 c) 2/3 d) 3/5 13- As esferas metálicas M, N, P e Q ilustradas a seguir são idênticas, mas possuem temperaturas diferentes. Duas dessas esferas serão escolhidas ao acaso e colocadas em contato até que o equilíbrio térmico seja atingido. A probabilidade de que a temperatura no equilíbrio não seja negativa é a) 13 b) c) 1 2 2 3 5 d) e) 3 4 5 6 14- Estão, em uma repartição, 7 pessoas, entre elas, Ricardo e José. Escolhendo-se ao acaso um grupo de 4 pessoas, a probabilidade de que Ricardo ou José, apenas um deles, pertença ao grupo é de: a) 2 b) c) d) 7 3 7 4 7 5 7 15- O gamão é um jogo de tabuleiro muito antigo, para dois oponentes, que combina a sorte, em lances de dados, com estratégia, no movimento das peças. Pelas regras adotadas, atualmente, no Brasil, o número total de casas que as peças de um jogador podem avançar, numa dada jogada, é determinado pelo resultado do lançamento de dois dados. Esse número é igual à soma dos valores obtidos nos dois dados, se esses valores forem diferentes entre si; e é igual ao dobro da soma, se os valores obtidos nos dois dados forem iguais. Supondo que os dados não sejam viciados, a probabilidade de um jogador poder fazer suas peças andarem pelo menos oito casas em uma jogada é a) 13 b) c) 5 12 17 36 d) e) 1 2 19 36 16- Sandra comprou uma caixa de balas sortidas. Na caixa, havia 8 balas de sabor menta, 6 balas de sabor morango, 6 balas de sabor caramelo e 4 balas de sabor tangerina. A probabilidade de Sandra escolher na caixa, ao acaso, uma bala de tangerina é a) 17 b) c) d) e) 1 6 1 5 1 4 1 3 17- Dois dados são jogados simultaneamente. A probabilidade de se obter soma igual a 10 nas faces de cima é a) 181 b) c) d) e) 1 12 1 10 1 6 1 5 18- Pretende-se colocar, sobre um tabuleiro como o da figura acima, nove peças de mesma forma e tamanho, das quais quatro são brancas e cinco são pretas. 6 Cada casa do tabuleiro será ocupada por uma só peça. Supondo que as peças são colocadas ao acaso, a probabilidade de os quatro cantos do tabuleiro serem ocupados por quatro peças pretas é: a) 5 b) c) d) e) 120 5 126 9 120 9 126 24 125 19- Paula ganhou de Felipe doze colares, cinco deles de pena e sete deles de contas. Paula ganhou de Samir dezoito colares, dez deles de pena e oito deles de contas. Paula guarda todos esses colares – e somente esses – em sua caixa de jóias. Paula resolveu retirar, ao acaso, um colar de sua caixa de jóias. A probabilidade de que seja um colar de pena dado por Felipe é de: a) 3/2 b) 1/6 c) 4/5 d) 2/5 20- Dois dados cúbicos, não viciados, com faces numeradas de 1 a 6, serão lançados simultaneamente. A probabilidade de que sejam sorteados dois números consecutivos, cuja soma seja um número primo, é de a) 2 b) c) d) 9 1 3 4 9 5 9 e) 2 3 21- Uma caixa contém bolas azuis, brancas e amarelas, indistinguíveis a não ser pela cor. Na caixa existem 20 bolas brancas e 18 bolas azuis. Retirando–se ao acaso uma bola da caixa, a probabilidade de ela ser amarela é 1 . Então, o número de bolas 3 amarelas é a) 18 b) 19 c) 20 d) 21 e) 22 GABARITO 01- A 02- C 03- b) Para que a soma das idades seja igual a 49 anos, as escolhas são: um homem de 24 anos e uma mulher de 25 anos, com 1 1 1 possibilidade, ou um homem de 25 anos e uma mulher de 24 anos, com 2 3 6 possibilidades. Temos então 1 6 7 possibilidades e, como o total de pares possíveis é igual a 16 14 , a probabilidade requerida é dada por 7 1 . 16 14 32 7 04- C 05- A 06- A 07- E 08- D 09- A 10- E 11- C 12- B 13- E 14- C 15- C 16- B 17- B 18- B 19- B 20- A 21- B PROBABILIDADE DO EVENTO COMPLEMENTAR EXERCÍCIO 01- No lançamento simultâneo de dois dados honestos, a probabilidade de não sair soma 5, é igual a: a) 8 b) c) d) e) 9 4 9 1 9 5 6 5 9 GABARITO 01- A 8