2. APRENDIZAJES ESPERADOS
• Definir el concepto de probabilidad
• Resolver problemas que involucren probabilidad
“clásica” , total o condicionada.
• Aplicar las propiedades de las probabilidades en la
resolución de problemas.
5. 1. Probabilidades
1.1 Definición
El concepto de probabilidad se encuentra con frecuencia en
la comunicación entre las personas. Por ejemplo:
1) El paciente tiene un 50% de probabilidad de
sobrevivir a una operación determinada.
2) Los alumnos del colegio Leonardo Da Vinci School tienen
un 95% de probabilidades de ingresar a la universidad.
En los ejemplos, se da la “medida” de la ocurrencia de un
evento que es incierto (sobrevivir a la operación, o
ingresar a la universidad), y ésta se expresa mediante un
número entre 0 y 1, o en porcentaje.
6. Intuitivamente podemos observar que cuanto más probable
es que ocurra el evento, su medida de ocurrencia estará más
próximo a “1” o al 100%, y cuando menos probable, más se
aproximará a “0”.
De aquí se deduce que un hecho o evento que NO puede
ocurrir tendrá probabilidad cero y uno cuya probabilidad es
segura tendrá probabilidad uno.
Luego, si A representa un evento o suceso, se cumple que:
0 ≤ P(A) ≤ 1
7. 1.2 Espacio muestral (E) o (Ω ):
Es el conjunto formado por todos los resultados
posibles de un experimento.
Si un conjunto “A” tiene “m” elementos y un conjunto “B”
tiene “n” elementos, entonces existen
m·n elementos.
Ejemplo:
En el lanzamiento de monedas, la cantidad de resultados
posibles se determina por el principio multiplicativo:
1 moneda 2 posibilidades
2 monedas 2·2 = 4 posibilidades
3 monedas 2·2·2 = 8 posibilidades
n monedas 2·2·2·2···2= 2n posibilidades
8. 1.3 Evento o Suceso
Corresponde a un subconjunto de un espacio muestral,
asociado a un experimento aleatorio.
Ejemplo:
Al lanzar 2 monedas, ¿cuál es la probabilidad de que las dos
sean caras?
Solución:
El espacio muestral (E) corresponde a:
CC – CS – SC – SS (2 • 2 = 4 elementos)
El suceso o evento pedido es que sean dos caras, entonces:
CC (1 elemento)
9. 2. Probabilidad clásica
La probabilidad de un evento A: P(A), es un NÚMERO, que mide el grado de certeza
en el que un evento A ocurre, y se obtiene con la formula conocida como REGLA DE
LAPLACE:
Casos favorables
P(A) =
Casos posibles
Ejemplo1:
¿Cuál es la probabilidad de que al lanzar un dado común salga un número primo?
Solución:
El espacio muestral E, está dado por:
E={1, 2, 3, 4, 5, 6}, por lo tanto posee 6 elementos, es decir,
6 casos posibles.
Sea A, el evento o suceso:
A: que salga un número primo, entonces se tiene que:
A={2, 3, 5}, por lo tanto posee 3 elementos, es decir, 3 casos favorables.
10. Por lo tanto:
Casos posibles: 6 (1, 2, 3, 4, 5 y 6)
Casos favorables (números primos): 3 (2, 3, y 5)
Entonces:
3 1
P(A) = =
6 2
Ejemplo2:
Al lanzar 2 monedas, ¿cuál es la probabilidad de que las dos
sean caras?
Casos posibles: 4
Casos favorables (2 caras): 1
Entonces:
P(2 caras) = 1
4
11. Ejemplo 1 : En la gran final del concurso por TV, la concursante elige un sobre.
Solución:
EA = La concursante
elige un sobre
Ω = {sobre A, sobre B}
A = elegir el sobre A
(para ganar el auto)
P(A)=1/2
B = elegir el sobre B
(para ganar la casa)
P(B)=1/2
12. 3. Propiedades
3.1 Tipos de sucesos
Probabilidad de un suceso contrario (A):
La probabilidad de que un suceso NO ocurra, o “probabilidad
de un suceso contrario”, se obtiene a través de:
P(A) = 1 - P(A)
E
A A
13. Ejemplo:
Si La probabilidad de que llueva es 2 , ¿cuál es la probabilidad
de que NO llueva? 5
Solución:
P(no llueva) = 1 - P(llueva)
P(no llueva) = 1 - 2
5
P(no llueva) = 3
5
14. Probabilidad de un suceso seguro:
Si se tiene certeza absoluta de que un evento A ocurrirá:
P(A) = 1
Ejemplo:
La probabilidad de obtener un número natural al lanzar
un dado común es 1 (6 de 6).
Casos posibles: 6 (1,2,3,4,5,6)
Casos favorables: 6 (1,2,3,4,5,6)
P(natural) = 6 =1
6
15. Probabilidad de un suceso imposible:
Si se tiene certeza absoluta de que un evento A NO ocurrirá:
P(A) = 0
Ejemplo:
La probabilidad de obtener un número mayor que 6 al lanzar
un dado común es 0 (0 de 6).
Casos posibles: 6 (1,2,3,4,5,6)
Casos favorables: 0
P(mayor que 6) = 0 =0
6
16. 4. Probabilidad total
Eventos excluyentes
Corresponde a la probabilidad de que ocurra el suceso A ó el suceso B,
siendo éstos mutuamente excluyentes (NO PUEDEN OCURRIR JUNTOS ):
P(A B) = P(A) + P(B)
Ejemplo:
Al lanzar una moneda, ¿cuál es la probabilidad de que salga
cara o sello?
Solución: P(cara) = 1 y P(sello) = 1
2 2
P(cara) ó P(sello) = P(cara) U P(sello)
= P(cara) + P(sello)
= 1 + 1
2 2
=1
17. EVENTOS NO EXCLUYENTES:
Dos eventos A y B no son excluyentes si pueden ocurrir juntos.
Es decir la ocurrencia de uno no excluye la ocurrencia del otro.
En símbolos (A ∩ B) ≠ Ø
P(A B) = P(A) + P(B) – P(A B)
U
Ejemplo:
Al lanzar un dado, ¿cuál es la probabilidad de que salga un número menor
que 5 ó un número par?
Solución:
Casos posibles 6 (1,2,3,4,5,6)
Casos favorables (menor que 5): 4 (1,2,3,4)
⇒ P (menor que 5) = 4
6
Casos favorables (número par): 3 (2,4,6)
⇒ P (número par) = 3
6
18. Como 2 y 4 son menores que 5, y al mismo tiempo son
pares, se estarían considerando como casos favorables
dos veces.
Por lo tanto:
La probabilidad de que salga un número menor que 5 ó un
número par, al lanzar un dado se expresa como:
P (< 5) ó P(par) = P(<5) U P(par) – P(<5 par)
U
= P(< 5) + P(par) – P(<5 y par)
= 4 + 3 - 2
6 6 6
5
=
6
19. 5. Probabilidad compuesta
Corresponde a la probabilidad de que ocurra el suceso A y el
suceso B, siendo éstos dependientes o independientes.
En este caso, ambos sucesos ocurren simultáneamente, A y B.
Caso 1: Cuando A y B son eventos independientes, se cumple que:
U
A B
P( A B ) = P(A) · P(B)
U
20. Ejemplo:
¿Cuál es la probabilidad de que al lanzar dos veces un dado se
obtengan dos números pares?
Solución:
Casos posibles: 6 (1,2,3,4,5,6)
Casos favorables: 3 (2,4,6)
Entonces:
P(dos pares) = P(par) y P(par)
= P(par) · P(par)
= 3 3
·
6 6
1
=
4
21. Caso 2: Cuando A y B son eventos dependientes corresponde
a la Probabilidad Condicionada.
Corresponde a la probabilidad de B tomando como espacio
muestral a A, es decir, la probabilidad de que ocurra B
dado que ha sucedido A.
P(A B)
U
P (B/A) =
P(A)
Ejemplo1:
Al lanzar un dado, ¿cuál es la probabilidad de obtener un 4
sabiendo que ha salido par?
Solución:
B: Sacar 4 P (B/A) = 1
A: Número par = { 2,4,6 } 3
22. Los resultados de una encuesta sobre la actitud política de 334
personas es el siguiente:
HOMBRES MUJERES TOTAL
DERECHA 145 42 187
IZQUIERDA 51 96 147
TOTAL 196 138 334
Sea A:’ser hombre’ y B:’ser de derechas’
Se elige una persona al azar, ¿Cual es la probabilidad de que sea de derechas
sabiendo que es hombre?. Evidentemente la probabilidad pedida es:
145
196
pues hay 196 varones de los cuales 145 son de derechas.
23. .
Esta probabilidad es la que llamamos Probabilidad condicionada del suceso B
respecto al suceso A.
Dicho de otro modo, la probabilidad condicionada de un suceso B respecto de otro A
es la probabilidad del suceso B sabiendo que previamente ha ocurrido el suceso A.
Definición: Se llama probabilidad condicionada del suceso B respecto del suceso A, y lo denotamos por
P ( B / A) , al cociente:
P ( A / B)
Análogamente se define
De lo anterior se deducen claramente las relaciones siguientes:
P ( A ∩ B ) = P ( A ) ×P ( B / A )
P ( A ∩ B ) = P ( B ) ×P ( A / B )
24. Ejemplo: De una urna que contiene 9 bolas rojas y 5 negras,
se extraen sucesivamente 2 bolas. Calcular la probabilidad de los siguientes sucesos:
Que las dos sean negras
Que las dos sean rojas
Que la segunda sea roja sabiendo que la primera fue negra.
25. Concepto de sucesos independientes.
Definición: Dos sucesos A y B se dicen independientes si
Ejemplo: Consideremos el experimento de extraer cartas de una baraja.
¿Cuál es la probabilidad de extraer dos reyes?
a) sin devolver la 1ª carta.
b) Con devolución
Sol. a) :”conseguir rey en la 1ª extracción”
:”conseguir rey en la 2ª extracción”
b)
26. En un colegio hay 60 alumnos de Bachillerato.
De ellos 40 estudian inglés, 24 estudian francés y 12 los dos idiomas.
Se elige al azar un alumno. Determinar las probabilidades de los siguientes sucesos:
a) Estudia al menos un idioma.
b) No estudia inglés o estudia francés.
c) Estudia francés sabiendo que también estudia inglés.
d) Estudia francés sabiendo que estudia algún idioma.
e) Estudia inglés sabiendo que no estudia francés.
27. Ejemplo 2:
Se tiene una bolsa con 30 pelotitas entre blancas y rojas, de
las cuales 12 son blancas, todas de igual peso y tamaño. Si se
extraen 2 pelotitas al azar, sin reposición, ¿cuál es la
probabilidad de que ambas sean blancas?
Solución:
Primera extracción Segunda extracción (Sin reposición)
Casos posibles: 30 Casos posibles: 29
Casos favorables: 12 Casos favorables: 11
Entonces:
P(dos blancas) = P(blanca) y P(blanca)
= P(blanca) · P(blanca)
= 12 11
·
30 29
28. Los contenidos revisados anteriormente los puedes
encontrar en tu libro, desde la página 159 a la 165.