AULA 7 - Exerc´
                                 ıcios

1. Suponha que as especifica¸oes do fabricante sobre a extens˜o
                              c˜                             a
   de certo tipo de cabo para computadores sejam de 2000 ± 10
   mil´
      ımetros. Nessa ind´stria, sabe-se que um cabo menor tem a
                         u
   mesma possibilidade de ser defeituoso (n˜o atender as especi-
                                            a
   fica¸oes) do que um cabo maior. Ou seja, a probabilidade de se
      c˜
   produzir, aleatoriamente , um cabo maior que 2010 mm ´ igual
                                                         e
   ` probabilidade de se produzir um cabo com menos de 1990
   a
   mm. Sabe-se que a probabilidade de que os procedimentos de
   produ¸ao atendam `s especifica¸oes ´ de 0,99.
         c˜            a           c˜ e
    a) Qual ´ a probabilidade de que um cabo selecionado aleato-
            e
       riamente seja muito grande? Resp: 0,005
    b) Qual ´ a probabilidade de que um cabo selecionado aleato-
            e
       riamente seja maior que 1990 mm? Resp: 0,995
2. H´ um interesse centrado na vida util de um componente
     a                                  ´
   eletrˆnico. Suponha que se saiba que a probabilidade de que
        o
   esse componente sobreviva mais que 6.000 horas ´ 0,42. Suponha,
                                                  e
   tamb´m, que a probabilidade de que tal componente sobreviva
         e
   n˜o mais que 4.000 horas ´ 0,04.
    a                       e
    a) Qual ´ a probabilidade de que a vida util do componente
             e                              ´
       seja menor ou igual a 6.000 horas?
    b) Qual ´ a probabilidade de que a vida util deste compo-
             e                              ´
       nente seja maior que 4000 horas?
3. Considere o processo industrial em uma ind´stria tˆxtil, no
                                                  u      e
   qual tiras de determinado tipo de tecido est˜o sendo produzi-
                                                a
   das. Essas faixas de tecido podem ter dois tipos de defeitos,
   no comprimento ou na natureza de sua textura. No caso de
   defeito na textura, o processo de identifica¸˜o ´ bastante com-
                                              ca e
   plicado. Sabe-se, de dados hist´ricos do processo, que 10% dos
                                  o
   tecidos falham no teste de comprimento, 5% falham no teste
   de textura e somente 0,8% falham em ambos os teste. Se uma
   faixa de tecido for selecionada aleatoriamente ao processo e
   uma r´pida medi¸˜o indicar que tal faixa falhou no teste de
          a          ca
   comprimento, qual ´ a probabilidade de que haja defeito na
                        e
   textura? Resp:0,08
4. Considere uma caixa com 20 fus´   ıveis, dentre os quais cinco
   apresentam defeito. Se dois fus´ıveis, s˜o selecionados aleato-
                                           a
   riamente e removidos da caixa, sucessivamente, sem reposi¸aoc˜
   do primeiro, qual ´ a probabilidade de que ambos apresentem
                     e
   defeito? Resp:0,053




                               1
5. Uma ind´stria emprega trˆs planos anal´
             u                 e             ıticos para criar e de-
   senvolver certo produto. Devido aos custos, os trˆs planos s˜o
                                                      e           a
   usados em momentos variados. Na realidade, os planos 1, 2 e
   3 s˜o usados para 30%, 20% e 50% dos produtos, respectiva-
       a
   mente. O ´  ındice de defeitos ´ deferente para os trˆs procedi-
                                  e                     e
   mentos: P (D|P1 ) = 0, 01, P (D|P2 ) = 0, 03, P (D|P3 ) = 0, 02,
   onde P (D|Pj ) ´ a probabilidade de um produto apresentar de-
                   e
   feitos, dado que foi usado o plano j. Se selecionarmos um pro-
   duto aleatoriamente e observarmos que ele apresenta defeitos,
   qual foi provavelmente o plano usado e, em consequˆncia, re-
                                                          e
   spons´vel pelo defeito? Resp: Plano 3
         a
6. Uma vari´vel aleat´ria X tem fun¸ao de distribui¸ao dada por:
           a         o             c˜              c˜
                                 
                                  0
                                       se x < 10;
                                 
                                  0, 2 se 10 ≤ x ≤ 12;
                                 
                                 
                    F (X) =           0, 5 se 12 ≤ x ≤ 13;                          (1)
                                 
                                  0, 9 se 13 ≤ x ≤ 25;
                                 
                                 
                                 
                                 
                                      1         se x ≥ 25.
  Determine
    a) A fun¸˜o de probabilidade de X.
            ca
       Resp:
                                 X            10     12     13     25
                                                                                     (2)
                             P (X = x)        0, 2   0, 3   0, 4   0, 1
    b) P (X ≤ 12) Resp: P (X ≤ 12) = F (12) = 0, 5
    c) P (X < 12) Resp: P (X < 12) = F (10) = 0, 2
    d) P (12 ≤ X ≤ 20) Resp: P (12 ≤ X ≤ 20) = P (X                       ≤ 20) − P (X <
       12) = F (13) − F (10) = 0, 7
    e) P (X > 18)          Resp: P (X > 18) = 1 − P (X ≤ 18) = 1 − F (18) =
       1 − F (13) = 0, 1

7. Uma rifa tem 100 bilhetes numerados de 1 a 100. Tenho 5
   bilhetes consecutivos numerados de 21 a 25, e meu colega tem
   outros 5 bilhetes, com os n´meros 1, 11, 29, 68 e 93. Quem
                              u
   tem maior possibilidade de ser sorteado? (Dica: Use o modelo
   uniforme discreto) Resp: Possuem a mesma chance.
8. Uma grande rede varejista compra certo tipo de equipamento
   eletrˆnico de um fabricante. O fabricante indica que a taxa de
        o
   equipamentos com defeito ´ de 3%.
                              e
    a) O inspetor da rede varejista seleciona 20 itens, com reposi¸ao,
                                                                  c˜
       de um carregamento. Qual ´ a probabilidade de que haja
                                    e
       pelo menos um item defeituoso entre esses 20? (Dica: Use
       o modelo de probabilidade binomial) Resp: 0,4562
    b) Suponha que a rede varejista receba dez carregamentos
       por mˆs e o inspetor selecione aleatoriamente 20 equipa-
             e
       mentos, com reposi¸˜o, de cada carregamento. Qual ´
                           ca                                     e
       probabilidade de que haja trˆs carregamentos com pelo
                                       e
       menos um item com defeito? Resp: 0,1602

                                          2
9. Lotes de 40 componentes cada s˜o chamados de inaceit´veis
                                       a                      a
    se contiverem trˆs ou mais itens defeituosos. O procedimento
                     e
    para a amostragem do lote ´ selecionar cinco componentes
                                    e
    aleatoriamente, sem reposi¸ao, e rejeitar o lote se um item
                                 c˜
    defeituoso for encontrado. Qual ´ a probabilidade de que ex-
                                       e
    atamente um item defeituoso seja encontrado na amostra se
    h´ trˆs defeituosos no lote inteiro? (Dica: Usar a distribui¸˜o
     a e                                                        ca
    hipergeom´trica) Resp: 0,3011
               e
10. Em certo processo de fabrica¸˜o, sabe-se que, em m´dia, um
                                  ca                      e
    em cada 100 itens apresenta defeitos. Qual ´ a probabilidade
                                                 e
    de que o quinto item inspecionado seja o primeiro item defeitu-
    oso encontrado? (Dica: Use a distribui¸˜o geom´trica). Resp:
                                           ca        e
    0,0096
11. O n´mero m´dio de navios petroleiros que chegam a cada dia
       u         e
    em certo porto ´ dez. As instala¸oes do porto podem suportar
                    e               c˜
    no m´ximo 15 navios por dia. Qual ´ a probabilidade de que,
         a                               e
    em certo dia, navios ter˜o de ser mandados embora? (Dica:
                            a
    Use a distribui¸˜o Poisson). Resp: 0,0487
                   ca




                                3

Lista 5 modelos de probabilidade

  • 1.
    AULA 7 -Exerc´ ıcios 1. Suponha que as especifica¸oes do fabricante sobre a extens˜o c˜ a de certo tipo de cabo para computadores sejam de 2000 ± 10 mil´ ımetros. Nessa ind´stria, sabe-se que um cabo menor tem a u mesma possibilidade de ser defeituoso (n˜o atender as especi- a fica¸oes) do que um cabo maior. Ou seja, a probabilidade de se c˜ produzir, aleatoriamente , um cabo maior que 2010 mm ´ igual e ` probabilidade de se produzir um cabo com menos de 1990 a mm. Sabe-se que a probabilidade de que os procedimentos de produ¸ao atendam `s especifica¸oes ´ de 0,99. c˜ a c˜ e a) Qual ´ a probabilidade de que um cabo selecionado aleato- e riamente seja muito grande? Resp: 0,005 b) Qual ´ a probabilidade de que um cabo selecionado aleato- e riamente seja maior que 1990 mm? Resp: 0,995 2. H´ um interesse centrado na vida util de um componente a ´ eletrˆnico. Suponha que se saiba que a probabilidade de que o esse componente sobreviva mais que 6.000 horas ´ 0,42. Suponha, e tamb´m, que a probabilidade de que tal componente sobreviva e n˜o mais que 4.000 horas ´ 0,04. a e a) Qual ´ a probabilidade de que a vida util do componente e ´ seja menor ou igual a 6.000 horas? b) Qual ´ a probabilidade de que a vida util deste compo- e ´ nente seja maior que 4000 horas? 3. Considere o processo industrial em uma ind´stria tˆxtil, no u e qual tiras de determinado tipo de tecido est˜o sendo produzi- a das. Essas faixas de tecido podem ter dois tipos de defeitos, no comprimento ou na natureza de sua textura. No caso de defeito na textura, o processo de identifica¸˜o ´ bastante com- ca e plicado. Sabe-se, de dados hist´ricos do processo, que 10% dos o tecidos falham no teste de comprimento, 5% falham no teste de textura e somente 0,8% falham em ambos os teste. Se uma faixa de tecido for selecionada aleatoriamente ao processo e uma r´pida medi¸˜o indicar que tal faixa falhou no teste de a ca comprimento, qual ´ a probabilidade de que haja defeito na e textura? Resp:0,08 4. Considere uma caixa com 20 fus´ ıveis, dentre os quais cinco apresentam defeito. Se dois fus´ıveis, s˜o selecionados aleato- a riamente e removidos da caixa, sucessivamente, sem reposi¸aoc˜ do primeiro, qual ´ a probabilidade de que ambos apresentem e defeito? Resp:0,053 1
  • 2.
    5. Uma ind´striaemprega trˆs planos anal´ u e ıticos para criar e de- senvolver certo produto. Devido aos custos, os trˆs planos s˜o e a usados em momentos variados. Na realidade, os planos 1, 2 e 3 s˜o usados para 30%, 20% e 50% dos produtos, respectiva- a mente. O ´ ındice de defeitos ´ deferente para os trˆs procedi- e e mentos: P (D|P1 ) = 0, 01, P (D|P2 ) = 0, 03, P (D|P3 ) = 0, 02, onde P (D|Pj ) ´ a probabilidade de um produto apresentar de- e feitos, dado que foi usado o plano j. Se selecionarmos um pro- duto aleatoriamente e observarmos que ele apresenta defeitos, qual foi provavelmente o plano usado e, em consequˆncia, re- e spons´vel pelo defeito? Resp: Plano 3 a 6. Uma vari´vel aleat´ria X tem fun¸ao de distribui¸ao dada por: a o c˜ c˜   0  se x < 10;   0, 2 se 10 ≤ x ≤ 12;   F (X) = 0, 5 se 12 ≤ x ≤ 13; (1)   0, 9 se 13 ≤ x ≤ 25;     1 se x ≥ 25. Determine a) A fun¸˜o de probabilidade de X. ca Resp: X 10 12 13 25 (2) P (X = x) 0, 2 0, 3 0, 4 0, 1 b) P (X ≤ 12) Resp: P (X ≤ 12) = F (12) = 0, 5 c) P (X < 12) Resp: P (X < 12) = F (10) = 0, 2 d) P (12 ≤ X ≤ 20) Resp: P (12 ≤ X ≤ 20) = P (X ≤ 20) − P (X < 12) = F (13) − F (10) = 0, 7 e) P (X > 18) Resp: P (X > 18) = 1 − P (X ≤ 18) = 1 − F (18) = 1 − F (13) = 0, 1 7. Uma rifa tem 100 bilhetes numerados de 1 a 100. Tenho 5 bilhetes consecutivos numerados de 21 a 25, e meu colega tem outros 5 bilhetes, com os n´meros 1, 11, 29, 68 e 93. Quem u tem maior possibilidade de ser sorteado? (Dica: Use o modelo uniforme discreto) Resp: Possuem a mesma chance. 8. Uma grande rede varejista compra certo tipo de equipamento eletrˆnico de um fabricante. O fabricante indica que a taxa de o equipamentos com defeito ´ de 3%. e a) O inspetor da rede varejista seleciona 20 itens, com reposi¸ao, c˜ de um carregamento. Qual ´ a probabilidade de que haja e pelo menos um item defeituoso entre esses 20? (Dica: Use o modelo de probabilidade binomial) Resp: 0,4562 b) Suponha que a rede varejista receba dez carregamentos por mˆs e o inspetor selecione aleatoriamente 20 equipa- e mentos, com reposi¸˜o, de cada carregamento. Qual ´ ca e probabilidade de que haja trˆs carregamentos com pelo e menos um item com defeito? Resp: 0,1602 2
  • 3.
    9. Lotes de40 componentes cada s˜o chamados de inaceit´veis a a se contiverem trˆs ou mais itens defeituosos. O procedimento e para a amostragem do lote ´ selecionar cinco componentes e aleatoriamente, sem reposi¸ao, e rejeitar o lote se um item c˜ defeituoso for encontrado. Qual ´ a probabilidade de que ex- e atamente um item defeituoso seja encontrado na amostra se h´ trˆs defeituosos no lote inteiro? (Dica: Usar a distribui¸˜o a e ca hipergeom´trica) Resp: 0,3011 e 10. Em certo processo de fabrica¸˜o, sabe-se que, em m´dia, um ca e em cada 100 itens apresenta defeitos. Qual ´ a probabilidade e de que o quinto item inspecionado seja o primeiro item defeitu- oso encontrado? (Dica: Use a distribui¸˜o geom´trica). Resp: ca e 0,0096 11. O n´mero m´dio de navios petroleiros que chegam a cada dia u e em certo porto ´ dez. As instala¸oes do porto podem suportar e c˜ no m´ximo 15 navios por dia. Qual ´ a probabilidade de que, a e em certo dia, navios ter˜o de ser mandados embora? (Dica: a Use a distribui¸˜o Poisson). Resp: 0,0487 ca 3