Frecuencia relativa y probabilidad experimental
En el recreo, Benjamín lanza una moneda 10 veces y salen 7 caras. «¡Está cargada!», dice. ¿Tiene razón? No necesariamente: con pocos lanzamientos, el azar da sorpresas. Si la lanzara 1.000 veces, el resultado se parecería mucho más a la mitad. Veamos por qué.
Frecuencia relativa de un evento
Cuando repetimos una experiencia aleatoria, anotamos en una tabla cuántas veces ocurre cada resultado. Ese número es la frecuencia absoluta. Pero para comparar experiencias con distinta cantidad de repeticiones necesitamos algo más.
Lanzamos una moneda $50$ veces y salió cara $28$ veces. a) ¿Cuál es la frecuencia absoluta de «cara»? ¿Y la de «sello»? b) Calcula la frecuencia relativa de «cara» como…
Lanzamos una moneda $50$ veces y salió cara $28$ veces.
- a) ¿Cuál es la frecuencia absoluta de «cara»? ¿Y la de «sello»?
- b) Calcula la frecuencia relativa de «cara» como fracción y como decimal.
- c) ¿Y la frecuencia relativa de «sello»?
Una jugadora de básquetbol ha encestado $45$ de los últimos $60$ tiros libres que ha lanzado. a) ¿Cuál es su frecuencia relativa de enceste? b) Si mañana lanza un tiro…
Una jugadora de básquetbol ha encestado $45$ de los últimos $60$ tiros libres que ha lanzado.
- a) ¿Cuál es su frecuencia relativa de enceste?
- b) Si mañana lanza un tiro libre, ¿qué probabilidad experimental le asignarías a que lo enceste? Exprésala como fracción, como decimal y como porcentaje.
Tablas de frecuencias
Cuando una experiencia tiene varios resultados posibles, ordenamos los datos en una tabla con tres columnas: el resultado, la frecuencia absoluta $f$ y la frecuencia relativa $f_r = f/N$.
Un club de juegos de mesa organiza un sorteo con una ruleta de $5$ sectores iguales numerados del $1$ al $5$. Antes del sorteo, un espectador la prueba haciéndola girar…
Un club de juegos de mesa organiza un sorteo con una ruleta de $5$ sectores iguales numerados del $1$ al $5$. Antes del sorteo, un espectador la prueba haciéndola girar $500$ veces y obtiene: el $1$ sale $97$ veces; el $2$, $103$ veces; el $3$, $98$ veces; el $4$, $101$ veces, y el $5$, $101$ veces.
- a) Calcula las frecuencias relativas de cada número.
- b) ¿Qué probabilidad teórica tiene cada número si la ruleta es justa?
- c) ¿Parece la ruleta equilibrada? Razona tu respuesta.
La frecuencia relativa se acerca a la probabilidad
Lanza el dado muchas veces y observa cómo las barras (lo que realmente sale) se acercan a la línea naranja (lo que «debería» salir si todas las caras son igual de probables):
Si no sabemos cuánto vale la probabilidad, la probabilidad experimental es la frecuencia relativa obtenida tras muchas repeticiones.
Un grupo de alumnos lanza un dado $60$ veces y anota los resultados: el $1$ sale $8$ veces; el $2$, $11$ veces; el $3$, $9$ veces; el $4$, $10$ veces; el $5$, $13$…
Un grupo de alumnos lanza un dado $60$ veces y anota los resultados: el $1$ sale $8$ veces; el $2$, $11$ veces; el $3$, $9$ veces; el $4$, $10$ veces; el $5$, $13$ veces, y el $6$, $9$ veces.
- a) Construye la tabla de frecuencias absolutas y relativas (estas últimas con tres cifras decimales).
- b) ¿Qué frecuencia relativa «teórica» esperarías para cada cara si el dado es justo? Exprésala como fracción y como decimal aproximado.
- c) ¿Qué resultado se ha alejado más de lo esperado? ¿Crees que el dado está trucado? Justifica tu respuesta teniendo en cuenta el número de lanzamientos.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Cuando no se puede calcular con casos favorables y posibles
A veces no podemos suponer que todos los resultados son igual de probables: una chinche al caer, un dado cargado. Entonces no sirve decir «un caso de dos, es $\frac{1}{2}$». Lo que se hace es experimentar muchas veces y usar la frecuencia relativa como estimación.
También sirve para detectar dados o ruletas «cargados». Si el dado es justo, esperamos $\dfrac{1}{6} \approx 0{,}1667$ para cada cara. Si una cara se aleja mucho de ese valor con muchas tiradas, hay que sospechar. Una ruleta de una kermés de las Fiestas Patrias se revisa igual. Con pocas tiradas, una diferencia chica no prueba nada.
En el patio se juega a lanzar una chincheta: puede caer con la punta hacia arriba o de lado. Tras $200$ lanzamientos, la chincheta ha caído con la punta hacia arriba…
En el patio se juega a lanzar una chincheta: puede caer con la punta hacia arriba o de lado. Tras $200$ lanzamientos, la chincheta ha caído con la punta hacia arriba $112$ veces.
- a) Calcula la frecuencia relativa de «punta hacia arriba» y la de «de lado».
- b) ¿Qué probabilidad experimental le asignarías a cada resultado?
- c) ¿Por qué en este experimento no podemos usar la regla de Laplace para decir que cada resultado vale $\frac{1}{2}$?
El gráfico muestra cómo evoluciona la frecuencia relativa del evento «sacar cara» cuando lanzamos una moneda cada vez más veces. a) ¿Hacia qué valor se acerca la…
El gráfico muestra cómo evoluciona la frecuencia relativa del evento «sacar cara» cuando lanzamos una moneda cada vez más veces.
- a) ¿Hacia qué valor se acerca la frecuencia relativa cuando el número de lanzamientos es muy grande?
- b) ¿Por qué crees que las oscilaciones son grandes al principio y pequeñas al final?
- c) Si lanzáramos la moneda $100.000$ veces, ¿qué frecuencia relativa esperarías obtener, aproximadamente? ¿Y cuántas caras?
- d) ¿Contradice este gráfico la afirmación «en $10$ lanzamientos tienen que salir $5$ caras»? Justifica tu respuesta.
Dos jugadoras de básquetbol presumen de su puntería: Lara ha encestado $12$ de sus últimos $20$ tiros libres. Miriam ha encestado $45$ de sus últimos $100$ tiros libres.…
Dos jugadoras de básquetbol presumen de su puntería:
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Lara ha encestado $12$ de sus últimos $20$ tiros libres.
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Miriam ha encestado $45$ de sus últimos $100$ tiros libres.
- a) Calcula la frecuencia relativa de enceste de cada una.
- b) ¿Cuál de las dos tiene mejor porcentaje de acierto?
- c) El entrenador tiene que elegir a una de las dos para lanzar el tiro decisivo y dice: «Confío más en el dato de Miriam, porque viene de muchos más lanzamientos». ¿Qué quiere decir? ¿Estás de acuerdo con su razonamiento? Argumenta usando lo que sabes de la frecuencia relativa.
Una app de matemáticas simula el lanzamiento de un dado $11.000$ veces y obtiene estos resultados: el $1$ sale $1.660$ veces; el $2$, $1.668$ veces; el $3$, $1.655$…
Una app de matemáticas simula el lanzamiento de un dado $11.000$ veces y obtiene estos resultados: el $1$ sale $1.660$ veces; el $2$, $1.668$ veces; el $3$, $1.655$ veces; el $4$, $1.670$ veces; el $5$, $1.647$ veces, y el $6$ sale $2.700$ veces.
- a) Calcula la frecuencia relativa de cada resultado, con cuatro cifras decimales.
- b) Si el dado virtual fuera justo, ¿qué frecuencia relativa esperarías para cada cara, aproximadamente?
- c) ¿Qué cara sospechas que está «cargada»? Razona tu respuesta comparando las frecuencias obtenidas con las esperadas.