Próximo de uma praia portuguesa

Probabilidade condicionada e acontecimentos independentes

Enunciado

  1. Seja $\Omega $ o espaço de resultados associado a uma certa experiência aleatória.
    Sejam A e B dois acontecimentos ($A\subset \Omega $ e $B\subset \Omega $), com $P(A)>0$.
    Mostre que: \[\frac{P(\overline{B})-P(\overline{A}\cap \overline{B})}{P(A)}=1-P(B|A)\]
  2. Próximo de uma praia portuguesa, realiza-se um acampamento internacional de juventude, no qual participam jovens de ambos os sexos.
    Sabe-se que:

    – a quarta parte dos jovens são portugueses, sendo os restantes estrangeiros;

    – 52% dos jovens participantes no acampamento são do sexo feminino;

    – considerando apenas os participantes portugueses, 3 em cada 5 são rapazes.

    No último dia, a organização vai sortear um prémio, entre todos os jovens participantes no acampamento.

    Qual é a probabilidade de o prémio sair a uma rapariga estrangeira? Apresente o resultado na forma de percentagem.

    Nota: se desejar, pode utilizar a igualdade da alínea anterior (nesse caso, comece por identificar claramente, no contexto do problema, os acontecimentos A e B); no entanto, pode optar por resolver por outro processo (como, por exemplo, através de uma tabela de dupla entrada ou de um diagrama em árvore).

 

Resolução

  1. Para $P(A)>0$ e aplicando propriedades das operações entre conjuntos e das probabilidades, temos: \[\begin{array}{*{35}{l}}
    \frac{P(\overline{B})-P(\overline{A}\cap \overline{B})}{P(A)} & = & \frac{1-P(B)-P(\overline{A\cup B})}{P(A)}  \\
    {} & = & \frac{1-P(B)-\left( 1-P(A\cup B) \right)}{P(A)}  \\
    {} & = & \frac{1-P(B)-\left( 1-P(A)-P(B)+P(A\cap B) \right)}{P(A)}  \\
    {} & = & \frac{1-P(B)-1+P(A)+P(B)-P(A\cap B)}{P(A)}  \\
    {} & = & \frac{P(A)-P(A\cap B}{P(A)}  \\
    {} & = & 1-P(B|A)  \\
    \end{array}\]
    ­
  2. Sejam A: “ser português” e B: “ser rapaz”.
    Sabe-se que:

    – a quarta parte dos jovens são portugueses, sendo os restantes estrangeiros; → $P(A)=\frac{1}{4}$

    – 52% dos jovens participantes no acampamento são do sexo feminino; → $P(\overline{B})=0,52$

    – considerando apenas os participantes portugueses, 3 em cada 5 são rapazes. → $P(B|A)=\frac{3}{5}$

    Aplicando a igualdade da alínea anterior, temos: \[\begin{array}{*{35}{l}}
    \frac{0,52-P(\overline{A}\cap \overline{B})}{\frac{1}{4}}=1-\frac{3}{5} & \Leftrightarrow  & 4\times \left( 0,52-P(\overline{A}\cap \overline{B}) \right)=\frac{2}{5}  \\
    {} & \Leftrightarrow  & 0,52-P(\overline{A}\cap \overline{B})=\frac{1}{10}  \\
    {} & \Leftrightarrow  & P(\overline{A}\cap \overline{B})=0,42  \\
    \end{array}\]
    Portanto, a probabilidade de o prémio ser entregue a uma rapariga estrangeira é 0,42.

 

Resolução alternativa para a Questão 2.

Sejam A: “ser português” e B: “ser rapaz”.

Sabe-se que:

  • a quarta parte dos jovens são portugueses, sendo os restantes estrangeiros; → $P(A)=\frac{1}{4}$
  • 52% dos jovens participantes no acampamento são do sexo feminino; → $P(\overline{B})=0,52$
  • considerando apenas os participantes portugueses, 3 em cada 5 são rapazes. → $P(B|A)=\frac{3}{5}$
B $\overline{B}$ Total
A 0,15 0,1 0,25
$\overline{A}$
Total 0,52 1

Ora, $P(A\cap B)=P(A)\times (B|A)=\frac{1}{4}\times \frac{3}{5}=0,15$.

Logo, $P(A\cap \overline{B})=P(A)-P(A\cap B)=0,25-0,15=0,1$.

Finalmente, $P(\overline{A}\cap \overline{B})=P(\overline{B})-P(A\cap \overline{B})=0,52-0,1=0,42$.

Portanto, a probabilidade de o prémio ser entregue a uma rapariga estrangeira é 0,42.

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