UFPE, Sem Campus, Estatística, 1°EE - 2018.1, Questão 1
Humberto deseja aumentar a capacidade de memória RAM do seu microcomputador. A placa mãe do PC de Humberto permite a instalação de até quatro pentes de memória e atualmente só possui um pente. Ele vai a uma loja e solicita a compra e instalação de mais três pentes de memória idênticos ao atual. Na loja há pentes com essa característica. O que Humberto não sabe, e o técnico também não, é que entre os pentes disponíveis há quatro pentes defeituosos. Se os três novos pentes forem escolhidos ao acaso (sem reposição), informe:
a) Qual o espaço amostral associado a qualidade dos três pentes de memória adquiridos?
b) Qual a probabilidade de que a capacidade de memória do PC realmente aumente? Sugestão: Determine o número de escolhas de pentes defeituosos extraídos do lote.
Passo 1
Faaaala galerinha, tudo certo com vocês?
Nessa questão, temos um contexto bem legalzinho sobre pentes defeituosos. Basicamente, em uma loja há pentes, dos quais estão com defeito. E, Humberto precisa comprar pentes nessa loja para aumentar a memória RAM do seu PC (ele é gamer haha).
No item a), precisamos determinar o espaço amostral relacionado à qualidade dos pentes que Humberto vai comprar.
Já no item b) precisaremos calcular a probabilidade de que a memória do PC realmente aumente. Ou seja, a probabilidade de que pelo menos um dos pentes não esteja defeituoso.
Conseguiram entender melhor o enunciado?
Bom, vamos então dar uma revisada no conceito de espaço amostral pra determinar o que foi pedido no primeiro item. E, em seguida, vamos identificar em qual tipo de distribuição de probabilidade esse problema se encaixa, e calcular a probabilidade da memória aumentar.
Vamo simbora!
Passo 2
Começando pelo item a), vocês lembram o que é espaço amostral?
Gente, o espaço amostral é o conjunto de pontos amostrais de um experimento. Ou seja, é o conjunto das possibilidades desse experimento. Por exemplo, se lançarmos um dado, quais as possibilidades para o número que vai sair?
Pode sair ou . Então, o conjunto de possibilidades, que é justamente o espaço amostral é:
Seguindo o mesmo raciocínio, no nosso exercício iremos escolher pentes. Se pensamos no espaço amostral associado à qualidade dos pentes escolhidos, quais possibilidades vamos ter?
Pode ser que nenhum pente apresente defeito, ou apenas de , ou de , ooou Humberto pode ser azarento o suficiente pra escolher os pentes defeituosos.
Logo, o conjunto de possibilidades é:
Portanto, o espaço amostral associado à qualidade dos pentes adquiridos é:
Massa! Matamos o primeiro item 😊
Passo 3
Agora precisamos calcular a probabilidade da memória do PC de Humberto aumentar.
Como comentamos no passo , isso equivale a calcular a probabilidade de pelo menos um dos pentes adquiridos não ser defeituoso.
Então, como queremos calcular a probabilidade de que pelo menos um pente não apresente defeito, podemos usar aquele raciocínio de:
Os nossos casos favoráveis é exatamente quando pelo menos um pente comprado não apresenta defeito, ou seja, e os casos ruins é quando todos os pentes apresentam defeito.
Como estamos considerando “sucesso” um pente apresentar defeito, se todos os adquiridos são defeituosos temos .
Mas, como calculamos ?
Pensa comigo gente, temos elementos e queremos retirar , sem reposição, de modo que eles possuam a mesma característica: tenham defeito.
Isso lembra alguma distribuição polinomial?
Simm, é a distribuição hipergeométrica. Sempre que queremos retirar elementos, sem reposição, e que possuam uma mesma característica, trata-se da distribuição hipergeométrica.
Segundo ela:
onde:
número total de elementos, no caso, total de pentes.
número de elementos da nossa amostra, como serão pentes comprados, .
número total de elementos que possui a mesma característica (o defeito), .
número de elementos dentro da nossa amostra retirada, que apresenta a característica (defeito). .
Tranquilo? Então, vamo calcular:
Logo:
Tranquilo?
Como:
Teremos:
Portanto gente bonita, a probabilidade da memória do PC de Humberto aumentar é de:
É, acho que vai aumentar mesmo hein... haha!
É isso gente,