Tornar a la portadaMatemàtiques · 1r Batx. CCSS · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX1 ccss · Matemàtiques
Probabilitat · Probabilitat

Definicions

Fins ara la probabilitat s'ha fet servir de manera intuïtiva: "casos favorables entre casos possibles". Però aquesta regla només funciona si tots els resultats són igual de probables, i no explica per què $P(\overline{A}) = 1-P(A)$ o per què $P(A \cup B) = P(A)+P(B)-P(A\cap B)$ funcionen sempre. El matemàtic Andrei Kolmogorov va formalitzar la probabilitat el 1933 amb només tres regles de partida (els axiomes); tota la resta, inclosa la regla de Laplace, se'n dedueix.

Et convé dominar: Conceptes de probabilitat (3r d'ESO)
Et convé dominar: Regla de Laplace (2n d'ESO)

La probabilitat com a funció: els axiomes de Kolmogorov

Esquema resum amb els tres axiomes de Kolmogorov: no negativitat, succés segur i additivitat per a successos incompatibles. Axioma 1: P(A) ≥ 0 Axioma 2: P(E) = 1 Axioma 3: A∩B=∅ ⟹ P(A∪B)=P(A)+P(B)
Practica★☆☆Sense començar
El club de teatre d'un institut decideix sortejar tres entrades per a l'estrena entre el públic assistent. Per a això, utilitza un bombo amb boles numerades del $1$ al…

El club de teatre d'un institut decideix sortejar tres entrades per a l'estrena entre el públic assistent. Per a això, utilitza un bombo amb boles numerades del $1$ al $20$. Es considera l'experiment aleatori d'extreure una bola i anotar-ne el número.

Defineix els elements següents:

  1. a) L'espai mostral $E$.
  1. b) L'esdeveniment $A$: "obtenir un número que sigui múltiple de $5$".
  1. c) L'esdeveniment $B$: "obtenir un nombre primer més gran que $10$".
  1. d) L'esdeveniment $C$: "obtenir un número menor que $4$".

Escriu tots els esdeveniments elementals que formen cadascun dels conjunts anteriors.

Resoldre

La regla de Laplace: un cas particular que compleix els axiomes

La regla de Laplace no és una llei a part: és la forma que pren $P$ quan els $n$ resultats de $E$ són equiprobables. Comprovar que compleix els tres axiomes dona seguretat sobre per què funciona.

Diagrama explicatiu de la regla de Laplace que mostra els casos favorables com un subconjunt dins del conjunt de casos possibles equiprobables de l'espai mostral. 5 vermelles 3 blaves 2 verdes urna: 10 boles en total P(blava) = 3/10 = 0,3
Practica★☆☆Sense començar
En una urna hi ha $12$ boles de colors: $5$ són vermelles, $4$ són blaves i $3$ són grogues. Extraiem una bola a l'atzar i observem el seu color. Utilitzant la Regla de…

En una urna hi ha $12$ boles de colors: $5$ són vermelles, $4$ són blaves i $3$ són grogues. Extraiem una bola a l'atzar i observem el seu color. Utilitzant la Regla de Laplace, calcula la probabilitat dels successos següents:

  1. a) $P(R)$: "la bola sigui vermella".
  2. b) $P(A \cup M)$: "la bola sigui blava o groga".
  3. c) $P(\bar{R})$: "la bola no sigui vermella".
  4. d) $P(V)$: "la bola sigui verda".
Resoldre

Propietats que es dedueixen dels axiomes

Cap d'aquestes regles és un axioma nou: totes es demostren a partir dels tres axiomes de Kolmogorov, i per això són vàlides sempre, siguin equiprobables o no.

Partició de l'espai mostral en un succés i el seu contrari, la suma de probabilitats dels quals equival al succés segur. P(A)P(Ā) A Ā P(A) + P(Ā) = P(E) = 1 l'espai mostral E sencer
Practica★☆☆Sense començar
Una aplicació de música ha analitzat les preferències d'un grup de joves. Se sap que la probabilitat que a un usuari li agradi el Trap és $P(T) = 0,65$, la probabilitat…

Una aplicació de música ha analitzat les preferències d'un grup de joves. Se sap que la probabilitat que a un usuari li agradi el Trap és $P(T) = 0,65$, la probabilitat que li agradi el Pop és $P(P) = 0,40$ i la probabilitat que li agradin tots dos gèneres és $P(T \cap P) = 0,15$.

Calcula la probabilitat que, en triar un usuari a l'atzar:

  1. a) Li agradi el Trap o el Pop.
  2. b) No li agradi el Trap.
  3. c) Li agradi el Trap però no el Pop ($P(T - P)$).
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
En una plataforma de streaming*, el $65\ \%$ dels subscriptors ha vist l'última temporada d'una sèrie de ciència-ficció ($S$), el $40\ \%$ ha vist un documental sobre…

En una plataforma de streaming, el $65\ \%$ dels subscriptors ha vist l'última temporada d'una sèrie de ciència-ficció ($S$), el $40\ \%$ ha vist un documental sobre natura ($D$) i el $25\ \%$ ha vist tots dos continguts. Si seleccionem un usuari a l'atzar, calcula la probabilitat dels successos següents:

a) Que hagi vist la sèrie o el documental.

b) Que no hagi vist ni la sèrie ni el documental.

c) Que hagi vist la sèrie però no el documental.

E 100% Sèrie P(S)=65% Només S Documental P(D)=40% Només D S∩D 25% Ninguno: (S∪D)ᶜ
Resoldre

Diagrames de Venn amb àrees proporcionals a la probabilitat

Un diagrama de Venn es pot dibuixar de manera que l'àrea de cada regió sigui proporcional a la seva probabilitat: una forma visual de comprovar que els càlculs són coherents amb els axiomes (tot $E$ suma àrea $1$).

Diagrama de Venn amb dos successos compatibles A i B a l'espai mostral E, que delimita les regions de només A, només B, la intersecció entre tots dos i la zona exterior a la seva unió. E (àrea total = 1) A B A∩B
Practica★☆☆Sense començar
Indica raonadament si les assignacions de probabilitat següents per a un espai mostral $E = \{x_1, x_2, x_3\}$ són vàlides segons els axiomes de Kolmogorov: a)…

Indica raonadament si les assignacions de probabilitat següents per a un espai mostral $E = \{x_1, x_2, x_3\}$ són vàlides segons els axiomes de Kolmogorov:

  1. a) $P(x_1) = 0,4; \quad P(x_2) = 0,3; \quad P(x_3) = 0,3$
  2. b) $P(x_1) = 0,7; \quad P(x_2) = -0,1; \quad P(x_3) = 0,4$
  3. c) $P(x_1) = 0,5; \quad P(x_2) = 0,5; \quad P(x_3) = 0,2$
  4. d) $P(x_1) = 1; \quad P(x_2) = 0; \quad P(x_3) = 0$
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
S'ha realitzat una enquesta als alumnes d'un institut sobre l'ús de xarxes socials. Se sap que la probabilitat que un alumne utilitzi Instagram ($I$) és $P(I) = 0,82$ i…

S'ha realitzat una enquesta als alumnes d'un institut sobre l'ús de xarxes socials. Se sap que la probabilitat que un alumne utilitzi Instagram ($I$) és $P(I) = 0,82$ i la probabilitat que utilitzi TikTok ($T$) és $P(T) = 0,55$. Si la probabilitat que no n'utilitzi cap de les dues és $P(\bar{I} \cap \bar{T}) = 0,10$, utilitza les Lleis de Morgan per calcular:

a) La probabilitat que utilitzi com a mínim una de les dues xarxes socials.

b) La probabilitat que utilitzi totes dues simultàniament.

c) Són els successos "utilitzar Instagram" i "utilitzar TikTok" incompatibles? Raona la resposta.

Resoldre

Cotes de la probabilitat sense conèixer la intersecció

Els axiomes no només donen igualtats: també permeten fitar una probabilitat desconeguda quan falta informació, fent servir que cap probabilitat pot superar $1$ ni ser negativa.

Recta numèrica que assenyala l'interval tancat entre la cota mínima i la cota màxima on pot situar-se la probabilitat de la intersecció. P(A∩B) és aquí dins 0 1 mínim màxim
Practica★★★Sense començar
Donats dos successos $A$ i $B$ associats a un mateix experiment aleatori, sabem que la probabilitat que no en passi cap dels dos és $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 0,2$. A…

Donats dos successos $A$ i $B$ associats a un mateix experiment aleatori, sabem que la probabilitat que no en passi cap dels dos és $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 0,2$. A més, es coneix que $P(A) = 0,5$ i que la probabilitat que passi $A$ però no passi $B$ és $P(A - B) = 0,3$.

Calcula de forma raonada, utilitzant les propietats de la probabilitat i les lleis de Morgan:

  1. a) $P(A \cup B)$
  2. b) $P(A \cap B)$
  3. c) $P(B)$
  4. d) $P(\bar{A} \cup \bar{B})$
E P(A̅ ∩ B̅) = 0,2 A B P(A-B) = 0,3 ? P(A) = 0,5
Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat