Os tubos de imagem de aparelhos de televisão fabricados pela indústria A têm vida útil média de 6,5 anos e variância de 0,81 (anos)
, enquanto aqueles fabricados pela indústria B têm vida útil média de 6,0 anos e variância de 0,64 (anos)
. Qual é a probabilidade de que uma amostra aleatória de 36 tubos do fabricante A tenha vida útil média de pelo menos um ano a mais do que a vida útil média de uma amostra aleatória de 49 tubos do fabricante B.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois fabricantes de tubos de TV, o A e o B. Sabemos a vida útil média e a variância de cada um:
- Fabricante A: média de 6,5 anos e variância de 0,81 anos².
- Fabricante B: média de 6,0 anos e variância de 0,64 anos².
A pergunta quer saber qual a probabilidade de que, ao pegar uma amostra aleatória de 36 tubos do fabricante A e uma amostra de 49 tubos do fabricante B, a média dos tubos do fabricante A seja pelo menos um ano maior que a média dos tubos do fabricante B. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estatística, especificamente a distribuição da média amostral e a diferença entre médias.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a média de uma amostra segue uma distribuição normal se a amostra for grande o suficiente, de acordo com o Teorema Central do Limite. Aqui, nossas amostras têm 36 e 49 tubos, que são consideradas grandes.
Vamos calcular o desvio padrão das médias amostrais para cada fabricante. A fórmula para o desvio padrão da média amostral é:
onde
é o desvio padrão da população e
é o tamanho da amostra.
Passo 3
Calculando o desvio padrão para o fabricante A:
Agora, para o fabricante B:
Passo 4
Agora, queremos encontrar a distribuição da diferença das médias
. A média dessa diferença será:
E o desvio padrão da diferença será:
Passo 5
Queremos encontrar a probabilidade de que
. Vamos transformar isso em um valor z usando a fórmula:
Aqui,
é 1 ano a mais que a média das diferenças, que é 0,5 anos. Então:
Passo 6
Agora, precisamos encontrar a probabilidade correspondente a
na tabela da distribuição normal padrão. Isso representa a área à direita de z = 2,655.
Consultando a tabela ou usando uma calculadora, vemos que:
Resposta
A probabilidade de que a média da vida útil dos tubos do fabricante A seja pelo menos um ano maior que a do fabricante B é aproximadamente 0,4%.