DEPARTAMENTO DE ESTATÍSTICA - UFMG PROVA DE ESTATÍSTICA & PROBABILIDADES SELEÇÃO MESTRADO/UFMG 2012/2013 Istruções gerais sobre a Prova: (a) Cada questão respodida corretamete vale 1 (um) poto. (b) Cada questão respodida icorretamete vale -1 (meos um) poto. (c) Cada questão deixada em braco vale 0 (zero) potos (este caso marque TODAS as alterativas). (d) Pelo meos 9 (ove) questões devem ser respodidas pelo cadidato. (e) A ota fial será a soma dos potos (egativos e positivos) de todas as questões. (f) As opções escolhidas devem ser assialadas a folha de respostas o fial da prova. A prova tem duração de 3 horas É proibido: usar celular; cosultar referêcias bibliográficas diferetes das que estão estabelecidas o edital de seleção; emprestar calculadoras e/ou livros para cosulta de outros cadidatos durate a prova. 1
DEPARTAMENTO DE ESTATÍSTICA - UFMG PROVA DE ESTATÍSTICA & PROBABILIDADES SELEÇÃO MESTRADO/UFMG 2012/2013 Nome do (a) cadidato (a): Questão 1 Cosidere duas uras. A ura 1 cotém 2 bolas pretas e 3 bolas vermelhas; a ura 2 cotém 3 bolas pretas e 2 bolas vermelhas. Uma moeda hoesta é laçada para decidirmos de qual ura retirar uma bola. Supoha que a primeira bola retirada é preta e é devolvida à ura de origem. Uma seguda bola será retirada da mesma ura escolhida o passo aterior. Qual a probabilidade de que a seguda bola retirada também seja preta? (a) 0,48 (b) 0,52 (c) 0,56 (d) 0,60 Questão 2 Supoha que o abastecimeto de água de uma cidade depeda de 3 reservatórios. Supoha que cada um destes reservatórios teha capacidade máxima diária de 50.000 litros e que suas respectivas demadas diárias sejam idepedetes e teham desidades expoeciais dadas respectivamete por: Reservatório 1: 0,00002 exp(-0,00002 x), x ( 0, ). Reservatório 2: 0,00004 exp(-0,00004 x), x ( 0, ). Reservatório 3: 0,00005 exp(-0,00005 x), x ( 0, ). Qual a probabilidade aproximada de que a cidade fique sem água em um dia específico? (a) 0,004 (b) 0,005 (c) 0,006 (d) 0,007 Questão 3 Escolha um poto uiformemete distribuído o itervalo (0,1) e o chame de X. Em seguida escolha um poto uiformemete o itervalo (0, X ) e o chame de Y. Qual é a fução de desidade de Y? 1 (a) I { 0 y x } x (b) 1 I { 0 y1} (c) y I { 0 y 2 } (d) l y I { 0 y1} 2
Questão 4 O úmero de pessoas que etram em um elevador o térreo de um prédio é uma variável aleatória com distribuição de Poisso com parâmetro, 0. Supoha que há N adares acima do térreo e que cada pessoa escolhe com igual probabilidade, idepedetemete das demais, em qual adar irá sair do elevador. Defia Y como o úmero de paradas que o elevador fará até que todas as pessoas teham saído. Seja E[Y ] a esperaça matemática de Y. Nesse caso, é correto dizer que a E[Y ] é igual a (a) N(1 e N ) (b) ( 1 e N ) N (c) N(1 e ) (d) e N Questão 5 Um revededor de compoetes eletrôicos compra caixas com 10 compoetes cada. É seu costume ispecioar 2 ites de cada caixa e decidir aceitá-la somete se os dois compoetes avaliados estiverem fucioado. Se 30% das caixas tem 4 compoetes defeituosos, 50% tem 1 defeituoso e 20% tem todos os compoetes perfeitos, qual a proporção de caixas rejeitadas pelo revededor? (a) 28% (b) 29% (c) 30% (d) 31% Questão 6 Cosidere 10 laçametos idepedetes de uma moeda com probabilidade de sair cara igual a 0,4. Cada moeda que mostra cara é laçada ovamete. Seja Y o úmero de caras obtidas a seguda rodada de laçametos. Nesse caso, P[Y=2] é aproximadamete igual a: (a) 0,2266 (b) 0,2631 (c) 0,2792 (d) 0,2854 Questão 7 Deseja-se estimar o tempo médio diário (em miutos) que os cadidatos a um cocurso gastam estudado um determiado tópico do programa. Supodo que o tempo de estudo diário tem distribuição ormal, escolha, detre as alterativas apresetadas, aquela que apreseta o tamaho da amostra ecessário para se estimar o tempo médio com uma margem de erro de 20 miutos. Supoha que se deseja um ível de cofiaça de 90% e que um estudo piloto teha demostrado que o desvio padrão do tempo de estudo é estimado em 100 miutos. (a) 11 (b) 41 (c) 68 (d) 97 3
Questão 8 Os dados a seguir referem-se a uma amostra aleatória de tamaho =5 da variável aleatória X: úmero de colôias de bactérias por 10 ml de água de um lago. Supoha que a distribuição de X seja Poisso ( ), > 0, descohecido. Seja g( ) a probabilidade de que seja ecotrada uma coloia de bactérias a cada 10 ml de água do lago. Sejam ĝ 1( ) e ĝ 2( ) os estimadores UMVU e de máxima verossimilhaça de g( ). Uma amostra aleatória de tamaho =5 da variável aleatória X resultou os seguites valores: x 4, x2 7, x3 5,x4 4, x5 1 Com base os dados amostrais pode-se afirmar que (a) a estimativa de máxima verossimilhaça de g( ) é igual a UMVU. (b) a estimativa de máxima verossimilhaça de g( ) é maior que a UMVU. (c) a estimativa de máxima verossimilhaça de g( ) é meor que a UMVU. (d) ão há relação etre as estimativas pois a estimativa UMVU ão existe. 3 Questão 9 Deseja-se verificar, ao ível de 5% de sigificâcia, se existe difereça a perda média de peso (em kg) de idivíduos submetidos a três diferetes dietas. Cada dieta foi aplicada idepedetemete, a quatro idivíduos diferetes e parte dos resultados utilizada a aálise estatística é apresetada a Tabela 1. Tabela 1. Resultados da Questão 9 Fote de Variação Soma de Quadrados Dieta 31,60 Erro 9,55 Total 41,15 Supodo que o peso perdido em cada dieta teha distribuição ormal de mesma variâcia, verifique se cada uma das afirmativas seguites é verdadeira (V) ou falsa (F). (I) A hipótese ula assume que a perda média de peso das três dietas é igual. (II) O valor aproximado da estatística de teste é 14,9. (III) Coclui-se que ão há evidêcias suficietes para afirmar que há difereça a perda média de peso das três dietas. (IV) O valor crítico obtido da distribuição a ser utilizada para o teste é 4,256. Escolha a opção correta da seqüêcia de V e F para as quatro afirmativas ateriores: (a) V V F V (b) F V F F (c) V V F F (d) V F V V 4
Questão 10 Seja X uma variável aleatória com distribuição Uiforme o itervalo (0, ), > 0. Cosidere as seguites hipóteses ula e alterativa: H 0 : 5 e H A : 5. O teste UMP (uiformemete mais poderoso) foi costruído para testar a hipótese ula, cosiderado um ível de sigificâcia igual a 5% e um tamaho de amostra igual a 25. Se o valor verdadeiro de for igual a 5,3, o poder do teste será (a) 0,6432 (b) 0,7784 (c) 0,9415 (d) 0,9900 Questão 11 Um distribuidor de care bovia deseja determiar se há relação etre a área geográfica e o tipo de care que os cosumidores preferem. Para isto ele observou uma amostra aleatória de 500 cosumidores proveietes da região orte e sul da localidade em estudo sedo que cada cosumidor foi questioado em relação a sua preferêcia pelos tipos A, B e C de care. Os resultados obtidos estão a Tabela 2. Tipo de care Total Tabela 2. Dados da Questão 11 Região geográfica Norte Sul Total A B C 100 50 150 150 125 275 50 25 75 300 200 500 Nesse caso, é correto afirmar que (a) ao ível de sigificâcia de 2,5% ão existe associação sigificativa etre preferêcia pelo tipo de care e região geográfica. No etato, ao ível de sigificâcia de 1% a associação é sigificativa. (b) ao ível de sigificâcia de 1% ão existe associação sigificativa etre preferêcia pelo tipo de care e região geográfica. No etato, ao ível de sigificâcia de 2,5% a associação é sigificativa. (c) tato ao ível de sigificâcia de 1% quato ao de 2,5%, ão existe associação sigificativa etre preferêcia pelo tipo de care e região geográfica. (d) tato ao ível de sigificâcia de 1% quato ao de 2,5% existe associação sigificativa etre preferêcia pelo tipo de care e região geográfica. 5
Questão 12 Um experimeto foi coduzido para determiar se a temperatura de queima e/ou a posição da foralha afetam a desidade de um aodo de carboo. Foram aalisadas três temperaturas de queima (800ºC, 825ºC, 850ºC), duas posições da foralha (A e B) e três réplicas em cada combiação temperatura x posição. Supoha que a desidade do aodo de carboo em cada tratameto teha distribuição ormal de mesma variâcia descohecida 2. Parte dos resultados utilizada para aálise estatística é apresetada a Tabela 3. Tabela 3. Resultados da Questão 12 Fote de Variação Soma de Quadrados Temperatura 2.671 Posição 7.160 Temperatura x Posição 818 Erro 5.371 Total 16.020 Escolha, detre as alterativas a seguir, aquela que é verdadeira. (a) ao ível de sigificâcia de 10%, coclui-se que há efeito de iteração etre temperatura de queima e posição da foralha a desidade do aodo de carboo. (b) ao ível de sigificâcia de 10%, coclui-se que apeas a temperatura de queima ifluecia a desidade do aodo de carboo. (c) ao ível de sigificâcia de 5%, coclui-se que tato a temperatura de queima quato a posição da foralha iflueciam a desidade do aodo de carboo, mas ão há efeito de iteração etre esses fatores. (d) ao ível de sigificâcia de 5%, coclui-se que apeas a posição da foralha ifluecia a desidade do aodo de carboo. 6
Questão 13 Duas variedades de milho (A e B) foram comparadas para verificar se havia alguma difereça sigificativa o tempo de maturação. Semetes da variedade A foram platadas em 10 subáreas distitas e semetes da variedade B foram platadas em outras 10 áreas distitas. As médias amostrais observadas para as variedades A e B foram respectivamete: 95 e 74, sedo a difereça etre as médias igual a 21. O itervalo de 95% de cofiaça costruído para a difereça populacioal de tempos médios de maturação das duas variedades, cosiderado-se aproximação pela distribuição ormal, foi igual a: (15,9; 26,1). Com base este itervalo poder-se-ia cocluir ao ível de 5% de sigificâcia que as duas variedades: (a) diferem estatisticamete em relação ao tempo médio de maturação, pois o itervalo de cofiaça cotém valores possíveis de difereças acima de 21. (b) diferem estatisticamete em relação ao tempo médio de maturação sedo que a variedade A tem um tempo médio de maturação maior que a variedade B. (c) ão diferem estatisticamete em relação ao tempo médio de maturação mas a variedade B é melhor que a variedade A. (d) ão diferem estatisticamete em relação ao tempo médio de maturação pois o valor de difereça 21 ecotra-se detro do itervalo de cofiaça. Questão 14 Cosidere uma variável aleatória cotíua cuja distribuição é simétrica em toro da mediaa (µ d ). Desejamos testar, ao ível de sigificâcia =0,05, se a média (µ) dessa variável é maior que 33. Coletou-se etão, uma amostra de tamaho 26 e o valor observado da estatística de teste (já ormalizado para a distribuição coveiete), foi igual a 1,90. Marque a alterativa correta. (a) o teste aplicado é o teste t de Studet e devemos cocluir que há evidêcias suficietes de que a média é maior que 33. (b) o teste aplicado é o teste Z e devemos cocluir que há evidêcias suficietes de que a média é maior que 33. (c) o teste aplicado é o teste de Wilcoxo e o valor aproximado da probabilidade de sigificâcia do teste é 0,029. (d) o teste aplicado é o teste dos siais e o valor aproximado da probabilidade de sigificâcia do teste é 0,058. 7
Questão 15 Cosidere os modelos de regressão liear simples (I) e (II) apresetados a seguir, em que os X i ' s são fixos (ão aleatórios). (I) Y X i 0 1 i i, em que i são variáveis aleatórias idepedetes e ideticamete distribuídas, com distribuição ormal de média zero e variâcia costate 2. (II) Y 0 1 X X, em que i são variáveis aleatórias idepedetes e ideticamete i i i distribuídas, com distribuição ormal de média zero e variâcia costate 2. Para esses modelos, cosiderado uma amostra de tamaho, os estimadores de máxima verossimilhaça dos parâmetros de iteresse são dados por: ˆ 2 Y X X Y Y ˆ ˆ ˆ ˆ X X i i i i i1 2 2 i1 Y X ; ˆ Y ; ˆ ; ˆ. 0 1 0 1 1 2 i1 i Além disso, tem-se que 2 2 2 2 2 2 ˆ X ˆ Var ; Var ; Var ˆ ; Var ˆ X X X X X X 0 1 0 1 2 2 2 i i i i1 i1 i1 Verifique se cada uma das afirmativas seguites é verdadeira (V) ou falsa (F): (I) ˆ ˆ 0 1 COV, 0 (II) ˆ ˆ COV, 0 0 1 (III) Os estimadores ˆ ˆ 0 e 0 são ão viciados. (IV) Pode-se utilizar a distribuição t de Studet com (-1) graus de liberdade para testar hipóteses sobre,, e. 0 1 0 1 Escolha a opção correta da seqüêcia de V e F para as quatro afirmativas ateriores: (a) V F V V (b) F F V F (c) V V F V (d) F V V F 8
DEPARTAMENTO DE ESTATÍSTICA - UFMG PROVA DE ESTATÍSTICA & PROBABILIDADES SELEÇÃO MESTRADO/UFMG 2012/2013 Istruções: 20/11/2012 a) No quadro abaixo, assiale com um X a opção de resposta escolhida para cada questão b) USE CANETA Questão 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Resposta (a) (b) (c) (d) Potuação NOME COMPLETO: IDENTIDADE/PASSAPORTE Nº: ASSINATURA: 9