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Probabilidade com frações

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Se todos os resultados são igualmente prováveis, a probabilidade de um evento é a fração casos favoráveis / casos possíveis, e fica sempre entre 0 (impossível) e 1 (certo). Numa urna com 3 bolas vermelhas e 2 azuis, tirar uma vermelha vale 3/5. Tirar duas vermelhas seguidas sem repor a primeira vale 3/10, e mais abaixo se vê por quê. Se, em vez disso, se parte de dados contados, veja o guia de frequência relativa com frações.

Qual operação usar conforme o que diz o problema
O problema dizOperaçãoExemplo
Um só eventoFavoráveis sobre possíveisUm 5 num dado: 1/6
“Não”, “nenhum”, “pelo menos um”1 menos a probabilidade do contrárioNão tirar 6: 1 − P(6) = 5/6
“Ou”Soma, e subtrai a parte comumPar ou múltiplo de 3 num dado: 3/6 + 2/6 − 1/6 = 2/3
“E”, um depois do outroProdutoCara e um 6: P(cara) × P(6) = 1/12

A palavra-chave do enunciado decide a operação; o resto é contar bem e simplificar. A regra de dividir os casos favoráveis pelos possíveis só vale quando os resultados são equiprováveis.

Com dois dados há 36 pares ordenados igualmente prováveis. A soma 7 sai de seis deles (1 e 6, 2 e 5, 3 e 4, 4 e 3, 5 e 2, 6 e 1), então P(soma 7) = 6/36 = 1/6.

Se se repõe a primeira bola, a urna volta a ter 3 vermelhas em 5 e a probabilidade é 3/5 × 3/5 = 9/25. Como 0,3 é menor que 0,36, não repor a bola reduz a probabilidade: sobram menos vermelhas para a segunda retirada. Para o produto, use a calculadora de multiplicar frações.

Evento contrário

O contrário de A acontece quando A não acontece, e sua probabilidade é 1 − P(A). Não tirar um 6 num dado vale 1 − 1/6 = 5/6, o mesmo que contar os cinco casos favoráveis em seis.

O atalho serve quando o contrário é mais fácil de contar. Para “pelo menos um 6 com dois dados”, o contrário é “nenhum 6”: cada dado falha com probabilidade 5/6 e, como são independentes, 5/6 × 5/6 = 25/36. Então P(pelo menos um 6) = 1 − 25/36 = 11/36. Contados numa tabela 6 × 6, são a última linha e a última coluna: 6 + 6 − 1 = 11 casas de 36.

Exemplo resolvido: duas vermelhas sem reposição

Uma urna tem 3 bolas vermelhas e 2 azuis. Tiram-se duas bolas, uma depois da outra, sem repor a primeira. Qual é a probabilidade de as duas serem vermelhas?

  1. Primeira bola. Há 3 vermelhas em 5 bolas, ou seja, 3/5.
  2. Segunda bola. Se a primeira foi vermelha, restam 4 bolas e 2 são vermelhas, ou seja, 2/4.
  3. Multiplique. As duas coisas precisam acontecer, então 3/5 × 2/4 = 6/20.
  4. Simplifique. O máximo divisor comum (MDC) de 6 e 20 é 2, e 6/20 = 3/10.

A probabilidade é 3/10, isto é, 0,3 ou 30%.

Verificação. Há 5 × 4 = 20 pares ordenados de bolas, e 3 × 2 = 6 são de duas vermelhas. Dá 6/20 de novo.

Eventos com “ou”

Se os eventos não podem acontecer ao mesmo tempo, somam-se. Um 1 ou um 2 num dado são 2 casos favoráveis em 6, ou seja, 2/6.

Se podem acontecer ao mesmo tempo, é preciso subtrair a parte comum, porque foi contada duas vezes. Num baralho de 52 cartas há 13 copas e 4 reis, e o rei de copas é as duas coisas:

P(copas ou rei) = 13/52 + 4/52 − 1/52 = 16/52 = 4/13.

Contando direto, são 13 copas mais 3 reis de outros naipes: 16 cartas favoráveis. Para somar probabilidades com denominadores diferentes, há a calculadora de somar frações.

Eventos com “e”

Se o resultado de um não muda as probabilidades do outro (são independentes), multiplicam-se. Com uma moeda e um dado, cara e um 6 vale 1/2 × 1/6 = 1/12.

Se o primeiro resultado muda o que sobra, como ao tirar sem repor, a segunda fração é calculada com o que sobrou, como no exemplo da urna. Em qualquer outro caso, faça a mesma pergunta: a segunda probabilidade depende do que aconteceu antes?

Probabilidade e frequência observada

Se se lança uma moeda 20 vezes e saem 13 caras, 13/20 = 0,65 é uma frequência observada. A probabilidade de uma moeda equilibrada continua sendo 1/2. Em séries longas a frequência costuma se aproximar da probabilidade, mas numa série curta é normal que se afaste. O guia de frequência relativa com frações explica como calculá-la com dados reais.

Para passar uma probabilidade a porcentagem (em Portugal, percentagem), a calculadora de fração para porcentagem mostra o valor completo e uma aproximação decimal; a de simplificar frações reduz o resultado.

Pratique

  1. Num saco há 4 bolas verdes e 6 amarelas. Qual é a probabilidade de tirar uma verde?
  2. Com um dado, qual é a probabilidade de sair um número ímpar ou um 4?
  3. Lançam-se duas moedas. Qual é a probabilidade de duas coroas?
  4. Num saco há 5 balas de morango e 3 de limão. Tiram-se duas sem repor. Qual é a probabilidade de serem de morango?
Ver as respostas
  1. 4/10 = 2/5
  2. Há 3 ímpares e o 4 não é ímpar, então não há sobreposição. Dá 3/6 + 1/6 = 4/6 = 2/3
  3. 1/2 × 1/2 = 1/4
  4. 5/8 × 4/7 = 20/56 = 5/14

Mais exercícios com resposta estão nos exercícios de frações resolvidos.

Fontes

Perguntas frequentes

Por que as 11 somas de dois dados não são igualmente prováveis?

Porque cada soma nasce de um número diferente de pares entre os 36 resultados equiprováveis. O 2 só sai com (1, 1), por isso vale 1/36, como o 12. O 6 sai de cinco pares e vale 5/36. Por isso não se pode atribuir 1/11 a cada soma.

Se saírem cinco caras seguidas, é mais provável que a próxima seja coroa?

Não. A moeda não se lembra dos lançamentos anteriores, então a próxima continua valendo 1/2. O pouco provável era a série completa: cinco caras desde o início têm probabilidade (1/2)⁵ = 1/32. Depois que aconteceu, resta decidir um só lançamento.

Uma probabilidade de 1/3 é o mesmo que 33%?

Não exatamente. 33% é 33/100, e 1/3 − 33/100 = 1/300. A equivalência exata é 33 1/3%. Num cálculo de vários passos, trabalhe com frações e arredonde só no fim; a calculadora de fração para porcentagem mostra 100/3% como valor completo e 33,3333% como aproximação, com erro de 1/30.000 de ponto percentual.

Próximo passo

Guias de frações Ache o guia que resolve sua dúvida: o que é uma fração, por que 1/2 + 1/3 = 5/6, MDC ou MMC, dízimas periódicas ou divisões.
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