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Questão de Matemática — Probabilidade — FGV 2024

MatemáticaProbabilidade
Código
fg096757
Banca
FGV
Órgão
TCE-PA
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Auditor de Controle Externo - Área Administrativa - Ciência de Dados
Considere a existência de duas caixas idênticas A e B. Na caixa A são colocadas duas bolinhas de cor verde e duas bolinhas cor-de-rosa. Na caixa B são colocadas quatro bolinhas de cor verde.Em seguida, executam-se sequencialmente os passos a seguir:1. Escolhe-se, aleatoriamente, uma das caixas, sem, no entanto, identificá-la.2. Retira-se uma bolinha da caixa escolhida, que revela possuir a cor verde.3. Retira-se uma segunda bolinha da caixa escolhida, que também acaba por possuir a cor verde.A sequência que indica a evolução das probabilidades de que a caixa inicialmente escolhida seja a caixa A ou a caixa B, respectivamente, imediatamente após os passos 1, 2, e 3, é dada por:
  1. A{1/2, 1/2}, {1/3, 2/3}, {1/13, 12/13}
  2. B{1/2, 1/2}, {1/3, 2/3}, {1/7, 6/7}
  3. C{1/2, 1/2}, {1/7, 6/7}, {1/13, 12/13}
  4. D{1/2, 1/2}, {1/3, 2/3}, {1/5, 4/5}
  5. E{1/2, 1/2}, {1/5, 4/5}, {1/13, 12/13}.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — {1/2, 1/2}, {1/3, 2/3}, {1/7, 6/7}

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Probabilidade Condicional e Teorema de Bayes

Gabarito: letra B. A sequência correta é {1/2, 1/2}, {1/3, 2/3}, {1/7, 6/7}. Após o passo 1, as probabilidades de A e B são iguais (1/2 cada). Após retirar uma bolinha verde (passo 2), aplica-se o Teorema de Bayes: P(A|V) = 1/3 e P(B|V) = 2/3. Após retirar a segunda bolinha verde (passo 3), as probabilidades atualizam-se para P(A|VV) = 1/7 e P(B|VV) = 6/7. A chave é que a informação de cada retirada verde aumenta a chance de a caixa ser a B, que só contém bolinhas verdes.

O problema envolve probabilidade condicional e atualização bayesiana. Inicialmente, como as caixas são idênticas e a escolha é aleatória, temos:

  • P(A) = 1/2 e P(B) = 1/2.

A caixa A tem 2 verdes e 2 rosas (total 4); a caixa B tem 4 verdes (total 4). A probabilidade de retirar uma bola verde de cada caixa é:

  • P(V|A) = 2/4 = 1/2

  • P(V|B) = 4/4 = 1

Após o passo 2 (primeira bola verde): Queremos P(A|V) e P(B|V). Pelo Teorema de Bayes:

P(AV)=P(VA)P(A)P(VA)P(A)+P(VB)P(B)=(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)+1(1/2)=1/41/4+1/2=1/43/4=13P(A|V) = \frac{P(V|A) \cdot P(A)}{P(V|A) \cdot P(A) + P(V|B) \cdot P(B)} = \frac{(1/2) \cdot (1/2)}{(1/2) \cdot (1/2) + 1 \cdot (1/2)} = \frac{1/4}{1/4 + 1/2} = \frac{1/4}{3/4} = \frac{1}{3}

Portanto, P(B|V) = 1 - 1/3 = 2/3. Isso confirma o segundo par {1/3, 2/3}.

Após o passo 3 (segunda bola verde): Agora, a probabilidade de retirar duas verdes em sequência (sem reposição) de cada caixa é:

  • P(VV|A) = (2/4) × (1/3) = 2/12 = 1/6

  • P(VV|B) = (4/4) × (3/3) = 1

Aplicando Bayes novamente:

P(AVV)=P(VVA)P(A)P(VVA)P(A)+P(VVB)P(B)=(1/6)(1/2)(1/6)(1/2)+1(1/2)=1/121/12+1/2=1/127/12=17P(A|VV) = \frac{P(VV|A) \cdot P(A)}{P(VV|A) \cdot P(A) + P(VV|B) \cdot P(B)} = \frac{(1/6) \cdot (1/2)}{(1/6) \cdot (1/2) + 1 \cdot (1/2)} = \frac{1/12}{1/12 + 1/2} = \frac{1/12}{7/12} = \frac{1}{7}

Logo, P(B|VV) = 1 - 1/7 = 6/7. O terceiro par é {1/7, 6/7}.

A sequência completa é: {1/2, 1/2} → {1/3, 2/3} → {1/7, 6/7}, que corresponde à letra B.

Etapa

Probabilidade de A

Probabilidade de B

Cálculo (Bayes)

Passo 1 (antes de retirar)

1/2

1/2

P(A) = P(B) = 1/2

Passo 2 (após 1ª verde)

1/3

2/3

P(A|V) = (1/2·1/2)/(1/2·1/2 + 1·1/2) = 1/3; P(B|V) = 2/3

Passo 3 (após 2ª verde)

1/7

6/7

P(A|VV) = (1/6·1/2)/(1/6·1/2 + 1·1/2) = 1/7; P(B|VV) = 6/7

  1. 1Passo 1: escolha da caixaA: 1/2 · B: 1/2
  2. 2Passo 2: 1ª bola verdeA: 1/3 · B: 2/3
  3. 3Passo 3: 2ª bola verdeA: 1/7 · B: 6/7
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Alternativa A — ❌ Incorreta

O terceiro par {1/13, 12/13} está errado. Esse valor surgiria se a caixa A tivesse mais bolinhas não verdes ou se houvesse reposição, mas aqui a retirada é sem reposição e a caixa A tem apenas 2 verdes em 4. O cálculo correto para duas verdes em A é 1/6, não 1/13.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Apresenta exatamente os valores calculados: {1/2, 1/2} antes de qualquer retirada, {1/3, 2/3} após a primeira verde, e {1/7, 6/7} após a segunda verde. A atualização bayesiana está correta.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O segundo par {1/7, 6/7} está trocado com o terceiro. Após a primeira retirada, a probabilidade de A é 1/3, não 1/7. O valor 1/7 só aparece após a segunda retirada.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O terceiro par {1/5, 4/5} não corresponde a nenhuma etapa. Esse valor seria obtido se a caixa A tivesse 3 verdes em 5, por exemplo, mas não é o caso. O cálculo correto para duas verdes em A é 1/7.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O segundo par {1/5, 4/5} está errado. Após a primeira verde, a probabilidade de A é 1/3, não 1/5. O valor 1/5 não tem base nos dados do problema.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre probabilidade de retirar verde e probabilidade de a caixa ser A dado que saiu verde. Muitos candidatos calculam P(V|A) = 1/2 e acham que P(A|V) também é 1/2, ignorando que a caixa B sempre produz verde. Lembre-se: Bayes inverte a condição, e a informação nova (verde) favorece fortemente a caixa B.

PEGA ESSA DICA!

Monte uma tabela com as probabilidades condicionais e use o Teorema de Bayes passo a passo. Para cada retirada, atualize as probabilidades das caixas. Treine com problemas de urnas e bolas de cores diferentes — é o padrão clássico de Bayes em concursos.

Gabarito: letra B

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