UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE AGRONOMIA
NUCLEO “DR. ARGIMIRO BRACAMONTE”
Prof. : Enely Freitez
Enero, 2015
Es una representación simbólica de un fenómeno
cualquiera, realizado con el fin de estudiarlo mejor.
Ejemplo: Fenómenos físicos, económicos, sociales, etc.
Los modelos matemáticos pueden ser:
-Modelos Determinísticos
-Modelos Probabilísticos
Cuando se realiza un modelo matemático de un
fenómeno y en el se pueden manejar los factores que
intervienen en su estudio con el propósito de predecir
sus resultados.
Ejemplo:
El modelo de una compañía en donde dos
productos se elaboran al pasar en forma
sucesiva por tres maquinas. Ahí el tiempo
por maquina asignado a los dos productos
está limitado por una cantidad de horas
por días. Igualmente el tiempo de
producción y la ganancia de cada producto
se puede establecer de tal manera que
combinando los productos podemos
obtener una ganancia optima
A los modelos matemáticos de los fenómenos en cuales
no se puede controlar los factores que intervienen en
un estudio, y además dichos factores ocurren de tal
manera que no se pueden predecir sus resultados.
Ejemplo:
Si deseamos conocer el lugar de caída de un
satélite, que se salió de su orbita y se dirige
a la tierra, no podemos predecir el lugar
donde el caerá puesto que no podemos
controlar sus movimientos, por lo tanto
solo es posible indicar una región en donde
se cree que caerá el satélite con un valor
numérico que represente la evaluación
Matemáticamente se define como sigue:
La probabilidad p de un evento A es:
Si A puede ocurrir de entre un total de N
igualmente probables, entonces se cumple:
Es decir, si un experimento que está sujeto al azar,
resulta de n formas igualmente probables y
mutuamente excluyentes, y si una parte de estos n
resultados tienen un atributo A, la probabilidad de A
es la proporción de las veces que ocurre A con respecto
a n. Los resultados se establecen a priori
AN
N
N
AP A
=)(
La probabilidad relativa de un evento A es la
proporción de las veces en que ocurriría a la larga
eventos del mismo tipo. Se define como sigue:
N
N
AP A
N
Lim∞→
=)(
La interpretación de una frecuencia relativa descansa en la idea
de que un experimento se efectúa y se repite muchas veces bajo las
mismas condiciones. Cada vez que un experimento se lleva a cabo,
se observa un resultado, este es impredecible dada la naturaleza
aleatoria del experimento. La probabilidad de la presencia de
cierto atributo se aproxima por la frecuencia relativa de los
resultados que posee dicho atributo. Conforme aumenta la
repetición del experimento, la frecuencia relativa de los resultados
favorables se aproxima al verdadero valor de la probabilidad para
ese atributo
La probabilidad de un evento se cuantifica asignándole un
numero del intervalo ; o el porcentaje del 0 al 100%, es
decir
- Un cero indica que el resultado no se presentará.
- Un 1 indica un resultado seguro.
[ ]1,0
En otras palabras, podemos decir:
Algo poco probable es algo que se espera y le
corresponde un numero pequeño como
probabilidad, mientras que un suceso altamente
probable es aquel que se considera muy viable y
en consecuencia le corresponde una
probabilidad muy cercana a 1
Un experimento aleatorio es aquel en el cual se
desconoce su resultado, pues está sujeto al azar, y
además se puede repetir indefinidamente sin
cambiar esencialmente las condiciones.
En otras palabras es el proceso por el cual se
describen los resultados y no se pueden predecir.
Ejemplo:
EXPERIMENTO RESULTADOS POSIBLES
Lanzamiento de una moneda Cara, sello
Lanzamiento de un dado 1, 2, 3, 4, 5, 6
Seleccionar un tornillo de cierta
producción
Defectuoso, no defectuoso
Vamos a estudiar algunos conceptos fundamentales de la teoría
de probabilidad.
1- Cada experimento tiene varios resultados
posibles que se especifican de antemano.
2 – No tenemos la certeza del resultado de cada
experimento
Es el conjunto de todos los
resultados posible de un
experimento aleatorio.
Y se denota por la letra E
Es cada resultado o producto
de un espacio muestral
Lanzar un dado y observar el
numero que sale en la cara
superior
{ }6,5,4,3,2,1=E
{ }3=T
Lanzar una moneda
{ }sellocaraE ,=
Lanzar simultáneamente dos
moneda
a) Por medio de un producto cartesiano:
Tomando cada resultado de la primera
moneda y combinándolo con todos los
resultados de las otras monedas
Primera Moneda lanzada Segunda Moneda
lanzada
C S
C CC CS
S SC SS
{ }SSSCCSCCE ,,,=
Así, el espacio muestral sería:
Lo definimos como un grafico que nos ayuda a definir el
espacio muestral y nos presenta en un numero finito todos los
resultados posibles de un experimento
b) A través de un diagrama de árbol
1
C
S
2
C = CC
S= Cs
C= SC
S= SS
{ }SSSCCSCCE ,,,=
Dado un experimento aleatorio y su
espacio muestral E, se llama evento a
un conjunto de resultados posibles de
E, es decir que un evento no es más
que un subconjunto de un espacio
muestral
Ejemplo:
Si lanzamos un dado y observamos el
numero que sale en la cara superior,
entonces:
Sea B el evento: Sale un numero par
{ }6,5,4,3,2,1=E
{ }6,4,2=B
Evento que consta de un
solo elemento.
Son aquellos que se forman
a partir de dos o mas
eventos simples tomando en
cuenta las operaciones entre
conjuntos.
Sea el experimento lanzar un dado y observamos el numero
que sale en la cara superior, es decir: { }6,5,4,3,2,1=E
Sean algunos eventos simples del experimento
A = {Sale un número par}= {2, 4, 6}
B = {Sale un número impar}= {1, 3, 5}
C = {Sale un número primo}= {2, 3, 5}
Definamos algunos eventos compuestos:
A C= {Sale un número par o primo} = {2, 4, 6,3,5}
A B = {Sale un número impar primo}= {3,5}
C’ = {Que el número no sea primo}= {1, 4, 6}


Dado un experimento aleatorio, con espacio
muestral E, con resultados posibles mutuamente
excluyentes tal que cumplen con
las leyes del algebra de eventos. Se cumplen los
siguientes axiomas:
a)Axioma 1 (Axioma de positividad)
La probabilidad de todo evento o suceso es
un número, es decir
nxxx ,,........., 21
0)( ≥ixP
b) Axioma 2 (Axioma de Certidumbre)
La suma de las probabilidades de todos
los sucesos posibles mutuamente excluyentes de
un experimento aleatorio es la unidad. Esto es:
Claro está, como la suma de todos los sucesos
mutuamente excluyentes es el espacio muestral,
la expresión anterior la podemos escribir como:
1)(..........)()( 21 =+++ nxPxPxP
1)( =SP
c) Axioma 3
Si es un evento cualquiera de un espacio
muestral, se cumple:
1)(0 ≤≤ EP
E
c) Axioma 4 (Axioma de Uniones)
Si para los eventos se tiene que
Entonces:
)(..........)()()....( 2121 nn EPEPEPEEEP +++=∪∪∪
nEEE ,....,, 21
jiEE ji ≠∀=∩ ;φ
Como consecuencia inmediata de los axiomas
anteriores, se deducen las siguientes propiedades de
eventos
a) Teorema 1
Sea Ф el evento vacío, entonces
b) Teorema 2
Si A es un evento y A’ su complemento, entonces
c) Teorema 3
Para cualquier evento A,
d) Teorema 4
Si A y B son dos eventos de un mismo espacio
muestral, tales que , entonces
0)( =φP
)(1)'( APAP −=
1)(0 ≤≤ AP
BA ⊂ )()( BPAP ≤
Teorema 5 (Teorema de la Adición)
Este teorema de la adición se aplica a los siguientes
tipos de eventos:
)()()( BPAPBAP +=∪
a) Eventos Mutuamente
Excluyentes
Sea S un espacio muestral que
contiene a cualesquiera dos
eventos A y B (A y B son
disjuntos), entonces se cumple:
Sea S un espacio muestral que
contiene a cualesquiera dos
eventos A y B (A y B son no
disjuntos), entonces se cumple:
)()()()( BAPBPAPBAP ∩−+=∪
)()()()()( CBAPCPBPAPCBAP ∩∩−++=∪∪
b) Eventos No Mutuamente Excluyentes
Puede generalizarse para tres o más eventos, es
decir:
Sea S un espacio muestral que contiene a cualesquiera
dos eventos A y B con . La probabilidad
condicional de B dado A está definida como sigue:
La probabilidad de un evento B dado otro A, es la
probabilidad de que el evento B ocurre cuando
sabemos que el evento A ocurrió, es decir, la
probabilidad de B está condicionada por la
ocurrencia de A
)(
)(
)/(
AP
BAP
ABP
∩
=
0)( >AP
Como consecuencia inmediata de la probabilidad
condicional surge el teorema de la multiplicación
Sea S un espacio muestral que
contiene a cualesquiera dos eventos
A y B con . Entonces:0)( >AP
)/().()( ABPAPBAP =∩
Este teorema se puede generalizar, y se tiene:
Con
)/()./().()( BACPABPAPCBAP ∩=∩∩
0)( >∩ BAP
; Con P(A)>0 y P(B)>0)().()( BPAPBAP =∩
A y B son independientes si el suceso A no depende
del suceso B y B no depende de A, es decir, cuando la
ocurrencia de uno no influye sobre la probabilidad
de ocurrencia del otro. Y se define:
El concepto de independencia puede extenderse a
tres o más eventos
Eventos Independientes
Esta definición también recibe el nombre de la
Regla de Multiplicación con remplazo
; Con P(A)>0 y P(B)>0)/().()( ABPAPBAP =∩
Dos sucesos A y B son dependientes si la ocurrencia
de un suceso afecta la probabilidad de ocurrencia del
otro suceso, es decir, los sucesos están relacionados.
Y se determina como sigue:
Eventos Dependientes
Esta definición también recibe el nombre de la
Regla de Multiplicación sin remplazo
ARMAS, J. Estadística Sencilla, Teoría de Probabilidad.
Universidad de los Andes. Facultad de Ciencias Económicas y
Sociales. Dpto. de Estadística Mérida (1996).
MONTGOMERY, D. Control Estadístico de la Calidad. Editorial
Iberoamericana. México. (1991).
ORTEGA, J. Elementos de Probabilidad. Editorial CENAMEC.
Caracas – Venezuela (1998)
Teoría de probabilidad

Teoría de probabilidad

  • 1.
    UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATODE AGRONOMIA NUCLEO “DR. ARGIMIRO BRACAMONTE” Prof. : Enely Freitez Enero, 2015
  • 3.
    Es una representaciónsimbólica de un fenómeno cualquiera, realizado con el fin de estudiarlo mejor. Ejemplo: Fenómenos físicos, económicos, sociales, etc. Los modelos matemáticos pueden ser: -Modelos Determinísticos -Modelos Probabilísticos
  • 4.
    Cuando se realizaun modelo matemático de un fenómeno y en el se pueden manejar los factores que intervienen en su estudio con el propósito de predecir sus resultados. Ejemplo: El modelo de una compañía en donde dos productos se elaboran al pasar en forma sucesiva por tres maquinas. Ahí el tiempo por maquina asignado a los dos productos está limitado por una cantidad de horas por días. Igualmente el tiempo de producción y la ganancia de cada producto se puede establecer de tal manera que combinando los productos podemos obtener una ganancia optima
  • 5.
    A los modelosmatemáticos de los fenómenos en cuales no se puede controlar los factores que intervienen en un estudio, y además dichos factores ocurren de tal manera que no se pueden predecir sus resultados. Ejemplo: Si deseamos conocer el lugar de caída de un satélite, que se salió de su orbita y se dirige a la tierra, no podemos predecir el lugar donde el caerá puesto que no podemos controlar sus movimientos, por lo tanto solo es posible indicar una región en donde se cree que caerá el satélite con un valor numérico que represente la evaluación
  • 6.
    Matemáticamente se definecomo sigue: La probabilidad p de un evento A es: Si A puede ocurrir de entre un total de N igualmente probables, entonces se cumple: Es decir, si un experimento que está sujeto al azar, resulta de n formas igualmente probables y mutuamente excluyentes, y si una parte de estos n resultados tienen un atributo A, la probabilidad de A es la proporción de las veces que ocurre A con respecto a n. Los resultados se establecen a priori AN N N AP A =)(
  • 7.
    La probabilidad relativade un evento A es la proporción de las veces en que ocurriría a la larga eventos del mismo tipo. Se define como sigue: N N AP A N Lim∞→ =)( La interpretación de una frecuencia relativa descansa en la idea de que un experimento se efectúa y se repite muchas veces bajo las mismas condiciones. Cada vez que un experimento se lleva a cabo, se observa un resultado, este es impredecible dada la naturaleza aleatoria del experimento. La probabilidad de la presencia de cierto atributo se aproxima por la frecuencia relativa de los resultados que posee dicho atributo. Conforme aumenta la repetición del experimento, la frecuencia relativa de los resultados favorables se aproxima al verdadero valor de la probabilidad para ese atributo
  • 8.
    La probabilidad deun evento se cuantifica asignándole un numero del intervalo ; o el porcentaje del 0 al 100%, es decir - Un cero indica que el resultado no se presentará. - Un 1 indica un resultado seguro. [ ]1,0 En otras palabras, podemos decir: Algo poco probable es algo que se espera y le corresponde un numero pequeño como probabilidad, mientras que un suceso altamente probable es aquel que se considera muy viable y en consecuencia le corresponde una probabilidad muy cercana a 1
  • 9.
    Un experimento aleatorioes aquel en el cual se desconoce su resultado, pues está sujeto al azar, y además se puede repetir indefinidamente sin cambiar esencialmente las condiciones. En otras palabras es el proceso por el cual se describen los resultados y no se pueden predecir. Ejemplo: EXPERIMENTO RESULTADOS POSIBLES Lanzamiento de una moneda Cara, sello Lanzamiento de un dado 1, 2, 3, 4, 5, 6 Seleccionar un tornillo de cierta producción Defectuoso, no defectuoso Vamos a estudiar algunos conceptos fundamentales de la teoría de probabilidad.
  • 10.
    1- Cada experimentotiene varios resultados posibles que se especifican de antemano. 2 – No tenemos la certeza del resultado de cada experimento
  • 11.
    Es el conjuntode todos los resultados posible de un experimento aleatorio. Y se denota por la letra E Es cada resultado o producto de un espacio muestral
  • 12.
    Lanzar un dadoy observar el numero que sale en la cara superior { }6,5,4,3,2,1=E { }3=T
  • 13.
    Lanzar una moneda {}sellocaraE ,=
  • 14.
  • 15.
    a) Por mediode un producto cartesiano: Tomando cada resultado de la primera moneda y combinándolo con todos los resultados de las otras monedas Primera Moneda lanzada Segunda Moneda lanzada C S C CC CS S SC SS { }SSSCCSCCE ,,,= Así, el espacio muestral sería:
  • 16.
    Lo definimos comoun grafico que nos ayuda a definir el espacio muestral y nos presenta en un numero finito todos los resultados posibles de un experimento b) A través de un diagrama de árbol 1 C S 2 C = CC S= Cs C= SC S= SS { }SSSCCSCCE ,,,=
  • 17.
    Dado un experimentoaleatorio y su espacio muestral E, se llama evento a un conjunto de resultados posibles de E, es decir que un evento no es más que un subconjunto de un espacio muestral Ejemplo: Si lanzamos un dado y observamos el numero que sale en la cara superior, entonces: Sea B el evento: Sale un numero par { }6,5,4,3,2,1=E { }6,4,2=B
  • 18.
    Evento que constade un solo elemento. Son aquellos que se forman a partir de dos o mas eventos simples tomando en cuenta las operaciones entre conjuntos.
  • 19.
    Sea el experimentolanzar un dado y observamos el numero que sale en la cara superior, es decir: { }6,5,4,3,2,1=E Sean algunos eventos simples del experimento A = {Sale un número par}= {2, 4, 6} B = {Sale un número impar}= {1, 3, 5} C = {Sale un número primo}= {2, 3, 5} Definamos algunos eventos compuestos: A C= {Sale un número par o primo} = {2, 4, 6,3,5} A B = {Sale un número impar primo}= {3,5} C’ = {Que el número no sea primo}= {1, 4, 6}  
  • 20.
    Dado un experimentoaleatorio, con espacio muestral E, con resultados posibles mutuamente excluyentes tal que cumplen con las leyes del algebra de eventos. Se cumplen los siguientes axiomas: a)Axioma 1 (Axioma de positividad) La probabilidad de todo evento o suceso es un número, es decir nxxx ,,........., 21 0)( ≥ixP
  • 21.
    b) Axioma 2(Axioma de Certidumbre) La suma de las probabilidades de todos los sucesos posibles mutuamente excluyentes de un experimento aleatorio es la unidad. Esto es: Claro está, como la suma de todos los sucesos mutuamente excluyentes es el espacio muestral, la expresión anterior la podemos escribir como: 1)(..........)()( 21 =+++ nxPxPxP 1)( =SP
  • 22.
    c) Axioma 3 Sies un evento cualquiera de un espacio muestral, se cumple: 1)(0 ≤≤ EP E c) Axioma 4 (Axioma de Uniones) Si para los eventos se tiene que Entonces: )(..........)()()....( 2121 nn EPEPEPEEEP +++=∪∪∪ nEEE ,....,, 21 jiEE ji ≠∀=∩ ;φ
  • 23.
    Como consecuencia inmediatade los axiomas anteriores, se deducen las siguientes propiedades de eventos a) Teorema 1 Sea Ф el evento vacío, entonces b) Teorema 2 Si A es un evento y A’ su complemento, entonces c) Teorema 3 Para cualquier evento A, d) Teorema 4 Si A y B son dos eventos de un mismo espacio muestral, tales que , entonces 0)( =φP )(1)'( APAP −= 1)(0 ≤≤ AP BA ⊂ )()( BPAP ≤
  • 24.
    Teorema 5 (Teoremade la Adición) Este teorema de la adición se aplica a los siguientes tipos de eventos: )()()( BPAPBAP +=∪ a) Eventos Mutuamente Excluyentes Sea S un espacio muestral que contiene a cualesquiera dos eventos A y B (A y B son disjuntos), entonces se cumple:
  • 25.
    Sea S unespacio muestral que contiene a cualesquiera dos eventos A y B (A y B son no disjuntos), entonces se cumple: )()()()( BAPBPAPBAP ∩−+=∪ )()()()()( CBAPCPBPAPCBAP ∩∩−++=∪∪ b) Eventos No Mutuamente Excluyentes Puede generalizarse para tres o más eventos, es decir:
  • 26.
    Sea S unespacio muestral que contiene a cualesquiera dos eventos A y B con . La probabilidad condicional de B dado A está definida como sigue: La probabilidad de un evento B dado otro A, es la probabilidad de que el evento B ocurre cuando sabemos que el evento A ocurrió, es decir, la probabilidad de B está condicionada por la ocurrencia de A )( )( )/( AP BAP ABP ∩ = 0)( >AP
  • 27.
    Como consecuencia inmediatade la probabilidad condicional surge el teorema de la multiplicación Sea S un espacio muestral que contiene a cualesquiera dos eventos A y B con . Entonces:0)( >AP )/().()( ABPAPBAP =∩ Este teorema se puede generalizar, y se tiene: Con )/()./().()( BACPABPAPCBAP ∩=∩∩ 0)( >∩ BAP
  • 28.
    ; Con P(A)>0y P(B)>0)().()( BPAPBAP =∩ A y B son independientes si el suceso A no depende del suceso B y B no depende de A, es decir, cuando la ocurrencia de uno no influye sobre la probabilidad de ocurrencia del otro. Y se define: El concepto de independencia puede extenderse a tres o más eventos Eventos Independientes Esta definición también recibe el nombre de la Regla de Multiplicación con remplazo
  • 29.
    ; Con P(A)>0y P(B)>0)/().()( ABPAPBAP =∩ Dos sucesos A y B son dependientes si la ocurrencia de un suceso afecta la probabilidad de ocurrencia del otro suceso, es decir, los sucesos están relacionados. Y se determina como sigue: Eventos Dependientes Esta definición también recibe el nombre de la Regla de Multiplicación sin remplazo
  • 30.
    ARMAS, J. EstadísticaSencilla, Teoría de Probabilidad. Universidad de los Andes. Facultad de Ciencias Económicas y Sociales. Dpto. de Estadística Mérida (1996). MONTGOMERY, D. Control Estadístico de la Calidad. Editorial Iberoamericana. México. (1991). ORTEGA, J. Elementos de Probabilidad. Editorial CENAMEC. Caracas – Venezuela (1998)