sábado, 16 de abril de 2016

Probabilidades-Ex.Resolvidos-2

Ex-01
Qual a probabilidade de obtermos 5 “caras”, em cinco lançamentos sucessivos de uma moeda sem vícios?


Solução

Podemos aplicar o princípio fundamental da contagem:
A probabilidade do evento “cara” ocorrer em 1 lançamento: p(cara)=1/2; e

Sendo 5 lançamentos, temos que:




Ex-02
Qual é a probabilidade de, em um grupo de 10 pessoas, escolhidas aleatoriamente, ao menos uma delas ter nascido em julho?

Solução:

O caminho mais fácil é aplicar a probabilidade complementar.
Primeiramente, vamos calcular a probabilidade de nenhuma das pessoas nascerem em julho e, em seguida, subtraímos o resultado de 1 (é  sabido que: duas probabilidades, em um mesmo universo, são complementares, então, a soma de suas probabilidades é igual a 1)

A probabilidade de cada uma das pessoas não ter nascido em julho é 11/12. Como são 10 pessoas, aplicando o princípio multiplicativo (= princípio fundamental da contagem), temos que:


Portanto, a probabilidade de que algumas das 10 pessoas ou pelo menos uma delas, ter nascido em julho (o que se pede no enunciado) é:






Ex-03
(Um problema clássico).  O que é mais provável de ocorrer: obter pelo menos um 6 em 4 lances de um único dado, ou obter pelo menos um 12 em 24 lances de um par de dados?   Considerar que os dados são todos sem vícios.
Adotar:


Solução:

a) Probabilidade de ocorrer pelo menos um 6 nos 4 lances de um dado é:

 

b) Probabilidade de ocorrer pelo menos um 12 nos 24 lances de um par de dados é:

 


Portanto, a mais provável de ocorrer é um 6 nos 4 lances de um dado.



Ex-04
(Um problema clássico). O problema da coincidência de aniversários.

Em um grupo de 20 pessoas, determinar a probabilidade de que duas dessas pessoas, pelo menos, tenham aniversário mesmo dia.


Solução:

Pela aplicação de probabilidade complementar.

Portanto, em primeiro lugar determinar a probabilidade de que todas 20 pessoas façam aniversários em datas diferentes, e depois, calcular o que se pede pela probabilidade complementar.  


Para simplificar um pouco, vamos supor que não exista ano bissexto; então ano de 365 dias.


O número de possibilidades das 20 pessoas terem nascidos em datas diferentes é: 
n(E)=365*364*363*362*361*...*348*347*346

Nota: [365-20+1 = 366 – 20]

O campo amostral (= o universo de todas as possibilidades); número total de possibilidades das 20 pessoas de fazerem o aniversário é:
n(S)=365*365*365* ... *365*365 = 36520

Logo, a probabilidade das 20 pessoas aniversariarem em datas distintas é:


Portanto, a probabilidade de, pelo menos, 2 pessoas façam aniversários no mesmo dia é:






Como curiosidade, vamos fazer uma generalização:

A probabilidade de, em um grupo de k pessoas, encontramos pelo menos duas com a mesma data de aniversário é dada por:



Fazendo os cálculos para k variando de 20 a 70, temos a seguinte tabela:



Observa-se que em um grupo de 70 pessoas é certo de que duas pessoas nasceram no mesmo dia. Já com 50 pessoas é quase certo que existem 2 aniversariantes no mesmo dia.



Ex-05
De quantas maneiras 6 pessoas podem sentar-se num banco de 6 lugares de modo que duas delas fiquem sempre juntas, em qualquer ordem?


Solução

Como duas pessoas ficarão sempre juntas, podemos considerá-las uma única pessoa. Dessa forma temos que:

Permutação de 5 pessoas:
P5 = 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120

Sabendo que as duas pessoas podem se sentar de duas maneiras, teremos:
2 * 120 = 240.

Portanto as 6 pessoas podem ocupar o banco de 6 lugares, em que 2 fiquem sempre juntas, de 240 maneiras. 



Ex-06 (UNIFOR-CE)
Um casal e seus quatro filhos vão ser colocados lado a lado para tirar uma foto. Se todos os filhos devem ficar entre os pais, de quantos modos distintos os seis podem posar para tirar a foto?


Solução

Os pais se posicionam nos extremos, portanto, temos 2 maneiras:
(P_ _ _ _M, ou M_ _ _ _P).

Quanto aos filhos podemos permutar as 4 posições:

4! = 4.3.2.1 = 24 maneiras diferentes:

Portanto,

Temos 2*24 = 48 modos distintos de posar para a foto.



Ex-07 (UFJF-MG)
Newton possui 9 livros distintos, sendo 4 de Geometria, 2 de Álgebra e 3 de Análise. O número de maneiras pelas quais Newton pode arrumar esses livros em uma estante, de forma que os livros de mesmo assunto permaneçam juntos, é:


Solução

Como os livros de mesmo assunto devem ficar juntos, temos:

4 de Geometria → Permutação de 4 → 4! = 4.3.2.1 = 24
2 de Álgebra → Permutação de 2 → 2! = 2.1 = 2
3 de Análise → Permutação de 3 → 3.2.1 = 6

Agora posso permutar os 3 conjuntos de livros, logo

3! = 3.2.1 = 6

Portanto, o número total de arranjar os livros é:

(24*2*6)*6 = 1728



Ex-08 (ITA)
Quantos números de seis algarismos distintos podemos formar, usando os dígitos 1, 2, 3, 4, 5 e 6, nos quais o 1 e o 2 nunca ocupam posições adjacentes (juntos), mas o 3 e o 4 sempre ocupam posições adjacentes? 


Solução

Como 3 e o 4 estão sempre juntos, podemos considerar como 1 algarismo, porém, podem ser 34 ou 43 (portanto, 2 maneiras).

Podemos permutar os 5 algarismos, logo:
2*5! = 2*(5.4.3.2.1) = 2*120 = 240 números


Agora vamos calcular os arranjos possíveis para 1 e o 2 juntos (12 ou 21) e 3 e o 4 juntos (34 ou 43):

Portanto, temos:

4!*2*2 = 4.3.2.1.2.2 = 96 números



Como 1 e o 2 não podem nunca estar juntos, tem-se:
3 e o 4 juntos e 1 e o 2 nunca juntos.

240 – 96 = 144 números



Ex-09
Quantos pratos diferentes podem ser solicitados por um cliente de restaurante, tendo disponível 3 tipos de arroz, 2 de feijão, 3 de macarrão, 2 tipos de cervejas e 3 tipos de refrigerante, sendo que o cliente não pode pedir cerveja e refrigerante ao mesmo tempo, e que ele obrigatoriamente tenha de escolher uma opção de cada alimento?


Solução

Número total de pratos diferentes: 3*2*3 = 18

A escolha de bebida: cerveja ou refrigerante → (2 + 3) = 5

Logo, o número total de prato com bebida diferentes possíveis é:  18*5 = 90



Ex-10
Para montar um computador, temos 3 tipos de monitores diferentes, 4 tipos de teclados, 2 tipos de impressora e 3 tipos de CPU.  Pergunta-se: quantas configurações diferentes podemos montar?


Solução

Aplicação do princípio fundamental da contagem.  Portanto, basta multiplicar o números de opções entre as escolhas que podemos fazer.
3 * 4 * 2 * 3 = 72

Resposta: tem-se 72 possibilidades de configurações diferentes.


Nenhum comentário:

Postar um comentário