A.C. Morgado
IMPA–RJ

Em um programa de televisão, o candidato é solicitado a escolher uma entre três portas fechadas. Atrás de uma delas há um prêmio, mais precisamente um carro, e atrás de cada uma das outras duas há um bode. Se você está pensando que esse é um programa dominical de alguma estação de televisão brasileira, vamos logo avisando que está enganado; trata-se de um programa de televisão italiana.

Depois de o candidato ter escolhido a porta que deseja, mas antes de abri-la, o animador do programa, que sabe onde estão os bodes, abre uma das portas que não foram escolhidas e mostra que há um bode atrás dela. É claro que ele sempre pode fazer isso, pois, se atrás da porta que o candidato escolheu há um bode, ainda há outro bode atrás de uma das outras portas e, se atrás da porta escolhida pelo candidato estiver o prêmio, atrás das outras portas há bodes e, nesse caso, o animador escolhe ao acaso uma dessas duas portas para abrir.

Então, nesse momento, o candidato está com a mão na maçaneta de uma porta fechada, rezando para que ali esteja o carro, há uma outra porta fechada e há uma porta aberta que mostra um bode. Aí então se faz uma crueldade com o candidato. O animador pergunta ao candidato se ele deseja trocar a porta que ele havia escolhido pela outra porta que ainda permanece fechada.

O que você acha que o candidato deve fazer visando maximizar a probabilidade de ganhar o carro? Você acha que ele deve permanecer com a porta que escolhera inicialmente, deve trocar de porta, ou tanto faz?

Esse problema foi proposto em um curso de professores secundários de Matemática do Estado do Rio de Janeiro, realizado no Impa, com apoio da Capes e da Faperj, no qual o autor deste artigo participou como instrutor.

Embora convidando você a pensar no problema, vamos logo adiantando o que aconteceu no curso.

I)   Aproximadamente metade dos professores achava que tanto fazia, pois havia duas portas fechadas, atrás das quais havia um bode e um carro; portanto, era óbvio que a probabilidade de o carro estar atrás da porta escolhida era igual à probabilidade de o carro estar atrás da outra porta.

II)  Os outros professores achavam que, como no começo o candidato escolhera uma entre três portas, a probabilidade de o carro estar atrás da porta inicialmente escolhida era

Contra e a favor de cada uma dessas duas opiniões, levantaram-se argumentos respeitáveis, embora não necessariamente corretos.

abrir a porta e o que estava em jogo era a probabilidade depois de o animador abrir a porta. Deram até um exemplo: a probabilidade a priori de o candidato escolher a porta do probabilidade a posteriori seria 0. Não havia portanto nenhuma razão para que a probabilidade a priori fosse igual à probabilidade a posteriori.

Entre os que achavam que o candidato devia mudar, uns diziam que o candidato ganharia o prêmio mudando de porta se e somente se tivesse escolhido no início uma

Outros diziam que se, sem abrir porta nenhuma, o animador propusesse a troca da porta inicialmente escolhida pelas outras duas, todos achariam vantajosa a troca e que, no fundo, era isso o que o animador estava fazendo. Ele estava propondo a troca da porta pelas outras duas, nas quais havia, evidentemente, pelo menos um bode.

O que acha você desses argumentos? A probabilidade de o candidato ganhar trocando de porta é igual ou é maior do que probabilidade de ganhar sem trocar??? Convidamos você a pensar um pouco mais.

No curso, as discussões continuaram acirradas e o mais curioso foi que os argumentos apresentados fizeram com que muitos mudassem de opinião, mas o número dos que mudaram do “tanto faz” para o “deve trocar” era aproximadamente igual ao número dos que mudaram do “deve trocar” para o “tanto faz”.

Fizemos então uma simulação. No computador, realizamos uma série de 1000 experiências, arrumando os bodes ao acaso e fazendo com que o animador, no caso de haver dois bodes nas portas não escolhidas pelo candidato, selecionasse ao acaso a porta para abrir. Determinamos então quantas vezes o candidato ganharia o prêmio se adotasse a estratégia de sempre trocar de porta. A resposta, para surpresa de metade dos professores, foi 667, o que fez com que o grupo do “deve trocar” exclamasse “não disse?” e com que alguns do “tanto faz” não se conformassem. Para nossa surpresa, mesmo diante do resultado da simulação alguns professores continuaram achando que tanto fazia.

Metade dos professores foi traída pela intuição e só se convenceu depois de fazer as contas que mostramos a seguir.

Chamemos os bodes de  A  e  B  e chamemos o carro de  C. A árvore de probabilidades a seguir mostra, no primeiro estágio, a escolha inicial do candidato e, no segundo,  o bode exibido pelo animador. O terceiro estágio mostra a segunda escolha do candidato.

Observe que o candidato ganha trocando de porta, nos casos  (2)  e  (4); portanto, com

Logo, a probabilidade de ganhar trocando de porta é o dobro da probabilidade de ganhar sem trocar. Então a melhor estratégia é sempre trocar de porta!

A árvore mostra também que, depois de exibido o bode, a probabilidade de ganhar o

 

Referências Bibliográficas

[1] Morgado, A. C. e outros. Análise Combinatória e Probabilidade, Coleção do      Professor de Matemática. Rio de Janeiro: SBM, 1991.