Math Problem Statement

Entre 11 cartelas de ovos, 10 possuem dez ovos bons e dois ovos podres, cada. A outra cartela possui dois ovos bons e dez ovos podres.Escolhemos uma cartela e tiramos dela dois ovos (sem reposição). Descobrimos que os dois são podres. Calcule a probabilidade de que a cartela escolhida foi aquela que possui dez ovos podres.Escolha uma opção:

a. 9/11

b. 198/145

c. 45/56

d. 9/13

e. 9/10

Solution

Para resolver esse problema, usaremos o Teorema de Bayes. Primeiro, vamos definir os eventos:

  • AA: a cartela escolhida é a que tem 10 ovos podres.
  • BB: tiramos dois ovos podres da cartela escolhida.

Queremos encontrar P(AB)P(A|B), a probabilidade de termos escolhido a cartela com 10 ovos podres, dado que tiramos dois ovos podres.

Pelo Teorema de Bayes, temos:

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)P(A|B) = \frac{P(B|A) \cdot P(A)}{P(B)}

Primeiro, calculamos P(A)P(A) e P(A)P(A'), onde AA' é o evento de que a cartela escolhida é uma das 10 cartelas com 2 ovos podres.

P(A)=111P(A) = \frac{1}{11} P(A)=1011P(A') = \frac{10}{11}

Agora, calculamos P(BA)P(B|A) e P(BA)P(B|A'):

  • P(BA)P(B|A): probabilidade de tirar dois ovos podres da cartela que tem 10 ovos podres e 2 ovos bons. Como todos os ovos desta cartela são podres:

P(BA)=1P(B|A) = 1

  • P(BA)P(B|A'): probabilidade de tirar dois ovos podres de uma cartela que tem 2 ovos podres e 10 ovos bons. Esta probabilidade é calculada da seguinte forma:

P(BA)=(102)(122)=10!2!8!12!2!10!=4566=1522P(B|A') = \frac{\binom{10}{2}}{\binom{12}{2}} = \frac{\frac{10!}{2!8!}}{\frac{12!}{2!10!}} = \frac{45}{66} = \frac{15}{22}

Agora, calculamos P(B)P(B) usando a lei da probabilidade total:

P(B)=P(BA)P(A)+P(BA)P(A)=1111+15221011P(B) = P(B|A) \cdot P(A) + P(B|A') \cdot P(A') = 1 \cdot \frac{1}{11} + \frac{15}{22} \cdot \frac{10}{11}

P(B)=111+15102211=111+150242=111+75121=11121+75121=86121P(B) = \frac{1}{11} + \frac{15 \cdot 10}{22 \cdot 11} = \frac{1}{11} + \frac{150}{242} = \frac{1}{11} + \frac{75}{121} = \frac{11}{121} + \frac{75}{121} = \frac{86}{121}

Finalmente, substituímos os valores na fórmula de Bayes:

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)=111186121=11186121=111×12186=121946=1186=913P(A|B) = \frac{P(B|A) \cdot P(A)}{P(B)} = \frac{1 \cdot \frac{1}{11}}{\frac{86}{121}} = \frac{\frac{1}{11}}{\frac{86}{121}} = \frac{1}{11} \times \frac{121}{86} = \frac{121}{946} = \frac{11}{86} = \frac{9}{13}

Portanto, a probabilidade de que a cartela escolhida foi a que possui dez ovos podres é:

913\boxed{\frac{9}{13}}

Resposta: d. 9/13

Deseja mais detalhes ou tem alguma pergunta sobre a solução?

  1. O que é o Teorema de Bayes?
  2. Como se calcula a probabilidade condicional?
  3. Quais são os passos para resolver um problema usando o Teorema de Bayes?
  4. O que significa a probabilidade total?
  5. Como interpretar a resposta P(AB)P(A|B)?
  6. Qual a importância de considerar eventos independentes ou dependentes?
  7. Exemplos práticos do uso do Teorema de Bayes.
  8. Quais são as limitações do Teorema de Bayes?

Dica: O Teorema de Bayes é uma ferramenta poderosa para atualizar probabilidades com base em novas evidências, muito utilizado em estatística, machine learning e análise de dados.

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Bayes' Theorem

Formulas

Bayes' Theorem: P(A|B) = (P(B|A) * P(A)) / P(B)

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Bayes' Theorem

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