Exame Nacional de Matemática B 2ª Fase 2011 - Grupo 3

O professor Alfredo leciona a disciplina de Matemática B na Escola Secundária Boavista. Numa das suas aulas, propôs duas tarefas aos alunos, no âmbito do tópico «Distribuição de Probabilidades».

1. Para a primeira tarefa, o professor mostrou aos alunos um dado cúbico, equilibrado, cuja planificação se representa na Figura 7.

exame 2011 2f g3 ex1


No quadro, o professor apresentou uma tabela incompleta, que se reproduz a seguir, referente à distribuição de probabilidades da variável aleatória Y, que representa o «produto dos números saídos em dois lançamentos de dado cúbico».

exame 2011 2f g3 ex2

O professor Alfredo pediu aos alunos que completassem a tabela.
Apresente a tabela de distribuição de probabilidades da variável aleatória Y com os valores das probabilidades na forma de fração.

 

2. Para a segunda tarefa, o professor Alfredo considerou a variável aleatória X, «altura, em centímetros, de um aluno da Escola Secundária Boavista, escolhido ao acaso».
A variável aleatória X segue, aproximadamente, uma distribuição normal de valor médio 170 centímetros.


Na Figura 8, está representada a curva de Gauss referente à variável aleatória X.

Posteriormente, o professor registou no quadro as afirmações que se seguem e pediu aos alunos que classificassem cada uma delas como verdadeira ou falsa.

exame 2011 2f g3 ex5


I) Escolhendo, ao acaso, um aluno da escola, é mais provável a sua altura ser inferior a 1,60 metros do que ser

superior a 1,80 metros.

II) Escolhendo, ao acaso, um aluno da escola, a probabilidade de a sua altura estar compreendida entre 1,60 metros e 1,70 metros ou de ser superior a 1,80 metros é maior do que 0,5.

III) Se, escolhendo, ao acaso, um aluno da escola, a probabilidade de a sua altura ser superior a 1,84 metros for cerca de 2,275%, então pode concluir-se que o valor, arredondado às unidades, do desvio padrão da variável aleatória X é 7 centímetros.

O Diogo, um dos alunos da turma, classificou as afirmações I) e II) como falsas e a afirmação III) como verdadeira.


Elabore uma pequena composição, na qual justifique que o Diogo classificou corretamente as afirmações I), II) e III), explicitando para cada caso uma razão que fundamente essa classificação.

 

Resolução dos exercícios de matemática:

1.

exame 2011 2f g3 ex3

p\left( {Y =  - 1} \right) = \frac{{12}}{{36}} = \frac{1}{3}exame 2011 2f g3 ex4

p\left( {Y = 0} \right) = \frac{{11}}{{36}}

p\left( {Y = 1} \right) = \frac{{13}}{{36}}

 

2.

Como 170 – 160 = 180 – 170, a área da região limitada pelo eixo das abcissas e pela curva de Gauss, à direita de 180, é igual à área da região limitada pelo eixo das abcissas e pela curva, à esquerda de 160. Portanto, é igualmente provável que, escolhido, ao acaso, um aluno da escola, a sua altura seja inferior a 1,60 metros ou que a sua altura seja superior a 1,80 metros. Assim, o Diogo classificou corretamente a afirmação I) como falsa.

Escolhendo, ao acaso, um aluno da escola, a probabilidade de a sua altura estar compreendida entre 1,60 metros e 1,70 metros ou de ser superior a 1,80 metros corresponde à soma da área da região limitada pelo eixo das abcissas e pela curva de Gauss, à direita de 160 e à esquerda de 170, com a área da região limitada pelo eixo das abcissas e pela curva, à direita de 180, que é exatamente metade da área total limitada pelo eixo das abcissas e pela curva. Assim, esta probabilidade é exatamente 0,5, pelo que o Diogo classificou corretamente a afirmação II) como falsa.

Sendo 184 = 170 + 14 = 170 + 2 \times 7, e uma vez que P\left( {\mu - 2\sigma < X < \mu + 2\sigma } \right) \approx 0,9545, temos


que P\left( {X > \mu + 2\sigma } \right) \approx \frac{{1 - 0,9545}}{2} = 0,02275, correspondente a 2,275%.


Como P\left( {X > 184} \right) \approx 0,02275, apenas é possível \sigma \approx 7. Assim, o Diogo classificou corretamente a afirmação III) como verdadeira.