AD2-IPE-2015-1-gabarito

2
Funda¸c˜ ao Centro de Ciˆ encias e Educa¸ ao Superior a Distˆ ancia do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educa¸ ao Superior a Distˆ ancia do Estado do Rio de Janeiro 2 a AD 2015/1 IPE Licenciatura em F´ ısica Gabarito Coord. Edson Cataldo 1 a Quest˜ ao [2,5 pontos] Um dado honesto ´ e lan¸ cado duas vezes. Determine a probabilidade de se obter um umero maior que quatro em pelo menos um dos lan¸ camentos. Resolu¸ ao: O espa¸co amostral´ e dado por Ω = {(x, y)|1 x 6e1 y 6}. Assim #Ω = 36. Consideremos o evento E = {(x, y) Ω|x ´ e maior que quatro ou y ´ e maior que quatro}. Para contar o n´ umero de elementos de E podemos dividir o problema em trˆ es casos: (i) apenas no primeiro lan¸ camento ´ e obtido um n´ umero maior que quatro; (ii) apenas no segundo lan¸ camento ´ e obtido um n´ umero maior que quatro e (iii) nos dois lan¸ camentos s˜ao obtidos n´ umeros maiores que quatro. Para o primeiro caso, h´ a2 × 4 = 8 possibilidades. Para o segundo caso, h´ a4 × 2 = 8 possibilidades. Final- mente, para o terceiro caso, h´ a2 × 2 = 4 possibilidades. Logo, no total, h´ a 8 + 8 + 4 = 20 possibilidades. Portanto, P (E)= 20 36 = 5 9 . 2 a Quest˜ ao [2,5 pontos] Um grupo de alunos ´ e formado por 6 meninas e 4 meninos. Renata ´ e uma das meninas e Bruno ´ e um dos meninos. Um professor decide formar grupos de 4 alunos para um determinado jogo. Cada grupo deve conter pelo menos 1 menina e 1 menino. Escolhendo-se, aleatoriamente, um dos grupos poss´ ıveis, determine a probabilidade de Renata e Bruno fazerem parte do grupo escolhido. Resolu¸ ao: O n´ umero total de grupos contendo pelo menos uma menina e um menino que podem ser formados ´ e calculado considerando-se o n´ umero total de grupos que podem ser formados (C(10, 4)) e subtraindo-se o n´ umero de grupos que contˆ em s´o meninas (C(6, 4)) e os que contˆ em s´o meninos (C(4, 4)). Temos, C(10, 4) - C(6, 4) - C(4, 4) = 210 - 15 - 1 = 194. Desse total, o n´ umero dos grupos nos quais participam Bruno e Renata ´ e calculado da seguinte forma: 1 × 1 × C(8, 2) = 28. Logo, a probabilidade de Bruno e Renata fazerem parte do grupo escolhido ´ e 28 194 = 14 97 . 3 a Quest˜ ao [2,5 pontos] Uma caixa cont´ em 12 ma¸ as boas e 8 estragadas. Extraindo-se, aleatoriamente, 3 ma¸ as desta caixa (sem reposi¸c˜ ao), determine a probabilidade de nenhuma das ma¸ as estar estragada. Resolu¸ ao: ao h´ a uma ordem na escolha das 3 ma¸ as extra´ ıdas da caixa e elas tˆ em a mesma chance de serem retiradas. Portanto, o espa¸co amostral ´ e equiprov´avel e a obten¸c˜ ao do n´ umero de elementos deste espa¸co envolve alculos de combina¸ ao. 1

description

CEDERJ

Transcript of AD2-IPE-2015-1-gabarito

  • Fundacao Centro de Ciencias e Educacao Superior a Distancia do Estado do Rio de Janeiro

    Centro de Educacao Superior a Distancia do Estado do Rio de Janeiro

    2a AD 2015/1 IPE Licenciatura em Fsica Gabarito Coord. Edson Cataldo

    1a Questao [2,5 pontos] Um dado honesto e lancado duas vezes. Determine a probabilidade de se obter umnumero maior que quatro em pelo menos um dos lancamentos.

    Resolucao:

    O espaco amostral e dado por = {(x, y)|1 x 6 e 1 y 6}. Assim # = 36.Consideremos o evento E = {(x, y) |x e maior que quatro ou y e maior que quatro}.Para contar o numero de elementos de E podemos dividir o problema em tres casos: (i) apenas no primeiro

    lancamento e obtido um numero maior que quatro; (ii) apenas no segundo lancamento e obtido um numeromaior que quatro e (iii) nos dois lancamentos sao obtidos numeros maiores que quatro.

    Para o primeiro caso, ha 2 4 = 8 possibilidades. Para o segundo caso, ha 4 2 = 8 possibilidades. Final-mente, para o terceiro caso, ha 2 2 = 4 possibilidades.

    Logo, no total, ha 8 + 8 + 4 = 20 possibilidades. Portanto, P (E) =20

    36=

    5

    9.

    2a Questao [2,5 pontos] Um grupo de alunos e formado por 6 meninas e 4 meninos. Renata e uma das meninase Bruno e um dos meninos. Um professor decide formar grupos de 4 alunos para um determinado jogo. Cadagrupo deve conter pelo menos 1 menina e 1 menino. Escolhendo-se, aleatoriamente, um dos grupos possveis,determine a probabilidade de Renata e Bruno fazerem parte do grupo escolhido.

    Resolucao:

    O numero total de grupos contendo pelo menos uma menina e um menino que podem ser formados e calculadoconsiderando-se o numero total de grupos que podem ser formados (C(10, 4)) e subtraindo-se o numero de gruposque contem so meninas (C(6, 4)) e os que contem so meninos (C(4, 4)).

    Temos, C(10, 4) C(6, 4) C(4, 4) = 210 15 1 = 194.Desse total, o numero dos grupos nos quais participam Bruno e Renata e calculado da seguinte forma:1 1 C(8, 2) = 28.

    Logo, a probabilidade de Bruno e Renata fazerem parte do grupo escolhido e28

    194=

    14

    97.

    3a Questao [2,5 pontos] Uma caixa contem 12 macas boas e 8 estragadas. Extraindo-se, aleatoriamente, 3macas desta caixa (sem reposicao), determine a probabilidade de nenhuma das macas estar estragada.

    Resolucao:Nao ha uma ordem na escolha das 3 macas extradas da caixa e elas tem a mesma chance de serem retiradas.

    Portanto, o espaco amostral e equiprovavel e a obtencao do numero de elementos deste espaco envolvecalculos de combinacao.

    1

  • O numero de elementos do espaco amostral e dado por C(20, 3) =20 19 18

    3!= 1.140.

    Para escolher as 3 macas boas, temos C(12, 3) =12 11 10

    3!= 220 possibilidades.

    Assim, a probabilidade de nenhuma das macas estar estragada e220

    1.140=

    11

    57.

    4a Questao [2,5 pontos] Uma urna contem 12 bolas azuis e 4 bolas brancas. Duas bolas sao retiradas da urnaao acaso, uma apos a outra, sem reposicao. Determine:

    (a) [1,0 ponto] A probabilidade de a primeira bola retirada ser azul.

    (b) [1,5 ponto] A probabilidade de a segunda bola retirada ser branca, sabendo que a primeira bola retiradafoi azul.

    Resolucao:(a) Como ha 12 bolas azuis e um total de 16 bolas, a probabilidade de a primeira bola retirada ser azul e

    12

    16=

    3

    4.

    (b) Como a primeira bola retirada foi azul, restarao 15 bolas, das quais 4 sao brancas. Logo, a probabilidade

    de a segunda bola retirada ser branca e4

    15.

    2