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Probabilidad
2021
Universidad Politécnica Salesiana 2
Contenidos
Unidad 1
• Leyes de conjuntos y Diagramas de Venn
• Espacio muestral y Eventos. Conteo de puntos muestrales.
• Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio. Reglas
aditivas.
• Probabilidad condicional. Regla multiplicativa. Teorema de
Bayes.
Definición: sean dos conjuntos arbitrarios, no vacíos 𝐴 y 𝐵.
- Se llama unión de esos conjuntos (y se denota con el símbolo ∪) a otro conjunto
cuyos elementos son elementos de 𝐴, o son elementos de 𝐵, o son elementos
que pertenecen tanto a 𝐴 como a 𝐵 a la vez.
- Se llama intersección de esos conjuntos (y se denota con el símbolo ∩) a otro
conjunto cuyos elementos pertenecen tanto a 𝐴 como a 𝐵 a la vez.
- Imaginemos que 𝐴 y 𝐵 son subconjuntos de un conjunto universal (al que ahora
denotaremos por 𝐹). Se llama complemento o negación del conjunto 𝐴 (y se
denota como 𝐴𝐶
o ҧ
𝐴) al conjunto cuyos elementos pertenecen a 𝐹 y no
pertenecen al conjunto 𝐴.
Universidad Politécnica Salesiana 3
Leyes de conjunto y diagramas de Venn.
Sean 𝐹 = 1,2,3, 4,5, 6,7 , 𝐴 = 1,2,3 , 𝐵 = 3, 4,5
𝐴 ∪ 𝐵 = 1,2,3,4,5
𝐴 ∩ 𝐵 = 3
𝐴𝐶
= 4,5, 6,7
Universidad Politécnica Salesiana 4
Ejemplo.
Sean 𝐹 = 1,2,3, 4,5, 6,7 , 𝐴 = 1,2,3 , 𝐷 = 6,7 .
𝐴 ∩ 𝐷 = ∅
Universidad Politécnica Salesiana 5
Conjuntos (eventos) mutuamente excluyentes.
Universidad Politécnica Salesiana 6
Diagrama de Venn.
Diagrama de Venn.
Universidad Politécnica Salesiana 7
Diagrama de Venn.
Universidad Politécnica Salesiana 8
Universidad Politécnica Salesiana 9
Espacio Muestral. Eventos.
Definición: se llama espacio muestral al conjunto de todos los
posibles resultados de un fenómeno o experimento aleatorio.
¿Y qué es un experimento, suceso o fenómeno aleatorio?
¿Y qué es un evento?
Universidad Politécnica Salesiana 10
Conteo de puntos muestrales.
¿De cuántas formas diferentes posibles se pueden
seleccionar m objetos de un conjunto que contiene n
elementos u objetos?
Teoría Combinatoria
Universidad Politécnica Salesiana 11
Conteo de puntos muestrales.
𝑛
𝑚
=
𝑛!
𝑚! 𝑛 − 𝑚 !
Universidad Politécnica Salesiana 12
Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio.
Definición Clásica
𝑃 𝐴 =
𝑁(𝐴)
𝑁(𝑆)
Universidad Politécnica Salesiana 13
Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio.
Definición Frecuencial
𝑃 𝐴 =
𝑓𝑟(𝐴)
𝑛
Universidad Politécnica Salesiana 14
Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio.
Definición Axiomática
𝑃 𝐴 : 𝑆 ⟶ 0,1
0 ≤ 𝑃 𝐴 ≤ 1
𝑃 𝑆 ≡ 1
𝑃 ∅ = 0
Universidad Politécnica Salesiana 15
Reglas aditivas.
𝑃 𝐴 ∪ 𝐵 = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵 − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵)
𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐴𝐶
= 1
Si 𝐴 ∩ 𝐵 = ∅
𝑃 𝐴 ∪ 𝐵 = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵
Universidad Politécnica Salesiana 16
Probabilidad Condicional.
𝑃 Τ
𝐵 𝐴 =
𝑃 𝐵 ∩ 𝐴
𝑃(𝐴)
Universidad Politécnica Salesiana 17
Regla multiplicativa.
𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 Τ
𝐵 𝐴 𝑃(𝐴)
𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 Τ
𝐴 𝐵 𝑃(𝐵)
Si A y B son sucesos independientes, entonces
𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 𝐴 𝑃(𝐵)
Universidad Politécnica Salesiana 18
Probabilidad Total.
Partición de un conjunto (espacio muestral o
conjunto Universal)
Universidad Politécnica Salesiana 19
Probabilidad Total.
Partición de un conjunto (espacio muestral o
conjunto Universal)
𝑆 = 𝐴1 ∪ 𝐴2 ∪ ⋯ ∪ 𝐴9
𝐴i ∩ 𝐴j = ∅, ∀ 𝑖 ≠ 𝑗
Universidad Politécnica Salesiana 20
Probabilidad Total.
Si B ⊂ 𝑆
𝑃 𝐵 = 𝑃 𝐴1 𝑃 Τ
𝐵 𝐴1 + 𝑃 𝐴2 𝑃 Τ
𝐵 𝐴2 + ⋯ + 𝑃 𝐴9 𝑃 Τ
𝐵 𝐴9
Generalización
𝑃 𝐵 = 𝑃 𝐴1 𝑃 Τ
𝐵 𝐴1 + 𝑃 𝐴2 𝑃 Τ
𝐵 𝐴2 + ⋯ + 𝑃 𝐴𝑛 𝑃 Τ
𝐵 𝐴𝑛
Universidad Politécnica Salesiana 21
Teorema o Regla de Bayes.
𝑃 Τ
𝐴j 𝐵 =
𝑃( Τ
𝐵 𝐴𝑗)𝑃(𝐴𝑗)
σ𝑖=1
𝑛
𝑃 Τ
𝐵 𝐴𝑖 𝑃(𝐴𝑖)
para algún j; 𝑗 = 1, ⋯ , 𝑛

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  • 2. Universidad Politécnica Salesiana 2 Contenidos Unidad 1 • Leyes de conjuntos y Diagramas de Venn • Espacio muestral y Eventos. Conteo de puntos muestrales. • Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio. Reglas aditivas. • Probabilidad condicional. Regla multiplicativa. Teorema de Bayes.
  • 3. Definición: sean dos conjuntos arbitrarios, no vacíos 𝐴 y 𝐵. - Se llama unión de esos conjuntos (y se denota con el símbolo ∪) a otro conjunto cuyos elementos son elementos de 𝐴, o son elementos de 𝐵, o son elementos que pertenecen tanto a 𝐴 como a 𝐵 a la vez. - Se llama intersección de esos conjuntos (y se denota con el símbolo ∩) a otro conjunto cuyos elementos pertenecen tanto a 𝐴 como a 𝐵 a la vez. - Imaginemos que 𝐴 y 𝐵 son subconjuntos de un conjunto universal (al que ahora denotaremos por 𝐹). Se llama complemento o negación del conjunto 𝐴 (y se denota como 𝐴𝐶 o ҧ 𝐴) al conjunto cuyos elementos pertenecen a 𝐹 y no pertenecen al conjunto 𝐴. Universidad Politécnica Salesiana 3 Leyes de conjunto y diagramas de Venn.
  • 4. Sean 𝐹 = 1,2,3, 4,5, 6,7 , 𝐴 = 1,2,3 , 𝐵 = 3, 4,5 𝐴 ∪ 𝐵 = 1,2,3,4,5 𝐴 ∩ 𝐵 = 3 𝐴𝐶 = 4,5, 6,7 Universidad Politécnica Salesiana 4 Ejemplo.
  • 5. Sean 𝐹 = 1,2,3, 4,5, 6,7 , 𝐴 = 1,2,3 , 𝐷 = 6,7 . 𝐴 ∩ 𝐷 = ∅ Universidad Politécnica Salesiana 5 Conjuntos (eventos) mutuamente excluyentes.
  • 7. Diagrama de Venn. Universidad Politécnica Salesiana 7
  • 8. Diagrama de Venn. Universidad Politécnica Salesiana 8
  • 9. Universidad Politécnica Salesiana 9 Espacio Muestral. Eventos. Definición: se llama espacio muestral al conjunto de todos los posibles resultados de un fenómeno o experimento aleatorio. ¿Y qué es un experimento, suceso o fenómeno aleatorio? ¿Y qué es un evento?
  • 10. Universidad Politécnica Salesiana 10 Conteo de puntos muestrales. ¿De cuántas formas diferentes posibles se pueden seleccionar m objetos de un conjunto que contiene n elementos u objetos? Teoría Combinatoria
  • 11. Universidad Politécnica Salesiana 11 Conteo de puntos muestrales. 𝑛 𝑚 = 𝑛! 𝑚! 𝑛 − 𝑚 !
  • 12. Universidad Politécnica Salesiana 12 Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio. Definición Clásica 𝑃 𝐴 = 𝑁(𝐴) 𝑁(𝑆)
  • 13. Universidad Politécnica Salesiana 13 Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio. Definición Frecuencial 𝑃 𝐴 = 𝑓𝑟(𝐴) 𝑛
  • 14. Universidad Politécnica Salesiana 14 Probabilidad de ocurrencia de un evento aleatorio. Definición Axiomática 𝑃 𝐴 : 𝑆 ⟶ 0,1 0 ≤ 𝑃 𝐴 ≤ 1 𝑃 𝑆 ≡ 1 𝑃 ∅ = 0
  • 15. Universidad Politécnica Salesiana 15 Reglas aditivas. 𝑃 𝐴 ∪ 𝐵 = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵 − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐴𝐶 = 1 Si 𝐴 ∩ 𝐵 = ∅ 𝑃 𝐴 ∪ 𝐵 = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵
  • 16. Universidad Politécnica Salesiana 16 Probabilidad Condicional. 𝑃 Τ 𝐵 𝐴 = 𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 𝑃(𝐴)
  • 17. Universidad Politécnica Salesiana 17 Regla multiplicativa. 𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 Τ 𝐵 𝐴 𝑃(𝐴) 𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 Τ 𝐴 𝐵 𝑃(𝐵) Si A y B son sucesos independientes, entonces 𝑃 𝐵 ∩ 𝐴 = 𝑃 𝐴 𝑃(𝐵)
  • 18. Universidad Politécnica Salesiana 18 Probabilidad Total. Partición de un conjunto (espacio muestral o conjunto Universal)
  • 19. Universidad Politécnica Salesiana 19 Probabilidad Total. Partición de un conjunto (espacio muestral o conjunto Universal) 𝑆 = 𝐴1 ∪ 𝐴2 ∪ ⋯ ∪ 𝐴9 𝐴i ∩ 𝐴j = ∅, ∀ 𝑖 ≠ 𝑗
  • 20. Universidad Politécnica Salesiana 20 Probabilidad Total. Si B ⊂ 𝑆 𝑃 𝐵 = 𝑃 𝐴1 𝑃 Τ 𝐵 𝐴1 + 𝑃 𝐴2 𝑃 Τ 𝐵 𝐴2 + ⋯ + 𝑃 𝐴9 𝑃 Τ 𝐵 𝐴9 Generalización 𝑃 𝐵 = 𝑃 𝐴1 𝑃 Τ 𝐵 𝐴1 + 𝑃 𝐴2 𝑃 Τ 𝐵 𝐴2 + ⋯ + 𝑃 𝐴𝑛 𝑃 Τ 𝐵 𝐴𝑛
  • 21. Universidad Politécnica Salesiana 21 Teorema o Regla de Bayes. 𝑃 Τ 𝐴j 𝐵 = 𝑃( Τ 𝐵 𝐴𝑗)𝑃(𝐴𝑗) σ𝑖=1 𝑛 𝑃 Τ 𝐵 𝐴𝑖 𝑃(𝐴𝑖) para algún j; 𝑗 = 1, ⋯ , 𝑛