Math Problem Statement

Um par de dados é jogado continuamente,até que apareçam dois números com soma igual a 5. Calcule o número esperado de lançamentos.

Solution

Vamos resolver esse problema usando a ideia de valor esperado e probabilidade geométrica.

Passo 1: Determinar as probabilidades

Primeiro, precisamos calcular a probabilidade de a soma dos dois números dos dados ser igual a 5.

Se lançarmos dois dados, os possíveis resultados que somam 5 são:

  • (1, 4)
  • (2, 3)
  • (3, 2)
  • (4, 1)

Ou seja, existem 4 pares que resultam em uma soma de 5.

Como o total de resultados possíveis ao lançar dois dados é 6×6=366 \times 6 = 36, a probabilidade de obter uma soma igual a 5 em um lançamento é:

P(soma=5)=436=19P(\text{soma} = 5) = \frac{4}{36} = \frac{1}{9}

Passo 2: Valor esperado para uma distribuição geométrica

Sabemos que a probabilidade de sucesso (ou seja, de obter uma soma igual a 5) em cada lançamento é 19\frac{1}{9}. Portanto, o número esperado de lançamentos até obtermos a soma 5 segue uma distribuição geométrica, que nos diz que o número esperado de tentativas até o primeiro sucesso é dado por:

E(X)=1P(sucesso)=119=9E(X) = \frac{1}{P(\text{sucesso})} = \frac{1}{\frac{1}{9}} = 9

Conclusão:

O número esperado de lançamentos até obtermos uma soma igual a 5 é 9.

Deseja mais detalhes ou tem alguma dúvida?

Aqui estão 5 perguntas relacionadas:

  1. Como a distribuição geométrica é aplicada em outros problemas?
  2. O que é o valor esperado em termos de probabilidade?
  3. Quais outros exemplos de distribuições podem ser usadas em jogos de dados?
  4. Como calcular a probabilidade de somas diferentes em lançamentos de dois dados?
  5. Como o valor esperado muda se a condição for uma soma diferente de 5?

Dica: A distribuição geométrica é ótima para modelar cenários em que estamos esperando o primeiro sucesso após várias tentativas.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Probability
Expected Value
Geometric Distribution

Formulas

P(soma = 5) = 4/36 = 1/9
E(X) = 1/P(sucesso) = 1/(1/9) = 9

Theorems

Geometric Distribution

Suitable Grade Level

Grades 10-12