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Probabilidad · Probabilidad

Probabilidad condicional y eventos dependientes

Te conviene dominar: Conceptos (9.° grado de Secundaria)
Te conviene dominar: Probabilidades (9.° grado de Secundaria)

En la rifa de las fiestas patronales de tu pueblo sacas una papeleta de la bolsa y no la devuelves: la segunda extracción ya no tiene las mismas probabilidades que la primera. Algo parecido le pasa a un médico que lee un análisis: el resultado del test cambia la probabilidad de que el paciente tenga la enfermedad. En ambos casos un evento modifica la probabilidad del otro: son eventos dependientes, y para trabajar con ellos necesitas la probabilidad condicional.

Probabilidad condicional

Conocer $A$ reduce el espacio muestral: ya no importa todo $\Omega$, sino solo los casos de $A$. Una tabla de doble entrada lo muestra muy bien.

Diagrama de Venn de un curso de 30 estudiantes: 18 estudian francés y dentro de ellos 5 estudian también alemán. 30 estudiantes 18 francés 5 ambos
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En una clase de $30$ alumnos, $18$ estudian francés, $12$ estudian alemán y $5$ estudian ambos idiomas. Si se elige un alumno al azar y resulta que estudia francés,…

En una clase de $30$ alumnos, $18$ estudian francés, $12$ estudian alemán y $5$ estudian ambos idiomas. Si se elige un alumno al azar y resulta que estudia francés, ¿cuál es la probabilidad de que también estudie alemán?

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Lanzamos dos dados normales de seis caras. Sabiendo que la suma de las puntuaciones obtenidas es $8$, ¿cuál es la probabilidad de que en uno de los dados haya salido un…

Lanzamos dos dados normales de seis caras. Sabiendo que la suma de las puntuaciones obtenidas es $8$, ¿cuál es la probabilidad de que en uno de los dados haya salido un $3$?

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Eventos independientes, mutuamente excluyentes y la regla de la unión

Dos eventos son independientes si saber que ocurrió uno no cambia la probabilidad del otro, es decir, si $P(B \mid A) = P(B)$, lo que equivale a $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$. Si no se cumple, son dependientes. No confundas con eventos mutuamente excluyentes: estos no pueden ocurrir a la vez ($A \cap B = \varnothing$).

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Se consideran dos eventos $A$ y $B$ de un experimento aleatorio. Sabemos que $P(A) = 0.4$, $P(B) = 0.5$ y $P(A \cap B) = 0.2$. Comprueba matemáticamente si los eventos…

Se consideran dos eventos $A$ y $B$ de un experimento aleatorio. Sabemos que $P(A) = 0.4$, $P(B) = 0.5$ y $P(A \cap B) = 0.2$. Comprueba matemáticamente si los eventos $A$ y $B$ son independientes.

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En un pueblo, el $45\%$ de los habitantes lee el periódico X, el $35\%$ lee el periódico Y, y un $15\%$ lee ambos periódicos. Si elegimos un habitante al azar y sabemos…

En un pueblo, el $45\%$ de los habitantes lee el periódico X, el $35\%$ lee el periódico Y, y un $15\%$ lee ambos periódicos. Si elegimos un habitante al azar y sabemos que lee el periódico X, ¿cuál es la probabilidad de que también lea el periódico Y? A la vista de los resultados, razona si los eventos "leer el periódico X" y "leer el periódico Y" son independientes.

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Sean $A$ y $B$ dos eventos de un mismo experimento aleatorio tales que $P(A) = 0.5$, $P(B) = 0.4$ y $P(A \cup B) = 0.7$. Utilizando las propiedades de la probabilidad,…

Sean $A$ y $B$ dos eventos de un mismo experimento aleatorio tales que $P(A) = 0.5$, $P(B) = 0.4$ y $P(A \cup B) = 0.7$. Utilizando las propiedades de la probabilidad, halla el valor de la intersección y calcula $P(A|B)$ y $P(B|A)$. ¿Son $A$ y $B$ eventos independientes? Razona tu respuesta.

E P(A) = 0.5 A P(B) = 0.4 B ? 0.3
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Regla del producto y extracciones sin reemplazo

Extraer sin reemplazo cambia la composición de lo que queda: las etapas son dependientes.

Esquema de una extracción sin reposición: de 8 bombillas quedan 7 después de sacar una. 8 bombillas5 buenas, 3 fundidas se saca una quedan 7una menos del tipo sacado
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En una urna hay $5$ bolas rojas y $3$ bolas azules. Se extraen dos bolas consecutivamente y sin reemplazamiento. Calcula la probabilidad de que la primera bola sea roja…

En una urna hay $5$ bolas rojas y $3$ bolas azules. Se extraen dos bolas consecutivamente y sin reemplazamiento. Calcula la probabilidad de que la primera bola sea roja y la segunda sea azul.

A
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De una baraja española de $40$ cartas, se extraen dos cartas al azar una tras otra y sin reemplazo. ¿Cuál es la probabilidad de que ambas cartas sean reyes?

De una baraja española de $40$ cartas, se extraen dos cartas al azar una tras otra y sin reemplazo. ¿Cuál es la probabilidad de que ambas cartas sean reyes?

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Se saca una carta de una baraja española y, a continuación, se lanza una moneda al aire. ¿Son estos dos eventos dependientes o independientes? Calcula la probabilidad de…

Se saca una carta de una baraja española y, a continuación, se lanza una moneda al aire. ¿Son estos dos eventos dependientes o independientes? Calcula la probabilidad de obtener un "As" en la baraja y "Cara" en la moneda.

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Varias etapas y ecuaciones

Con tres o más extracciones la regla del producto se extiende: $$P(A \cap B \cap C) = P(A) \cdot P(B \mid A) \cdot P(C \mid A \cap B)$$

Cada factor usa lo que queda después de las extracciones anteriores. Si piden «exactamente uno», hay que sumar todos los órdenes posibles en que puede pasar; si piden que algo ocurra «por primera vez en la tercera extracción», las dos primeras no cumplen y la tercera sí.

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De una caja que contiene $10$ bombillas, se sabe que $3$ de ellas están fundidas. Se extraen $3$ bombillas sucesivamente y sin reemplazamiento. ¿Cuál es la probabilidad…

De una caja que contiene $10$ bombillas, se sabe que $3$ de ellas están fundidas. Se extraen $3$ bombillas sucesivamente y sin reemplazamiento. ¿Cuál es la probabilidad de que exactamente una de las bombillas extraídas esté fundida?

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En una urna hay $x$ bolas rojas y $5$ bolas negras. Se extraen dos bolas consecutivamente y sin reemplazamiento. Sabiendo que la probabilidad de que ambas bolas sean…

En una urna hay $x$ bolas rojas y $5$ bolas negras. Se extraen dos bolas consecutivamente y sin reemplazamiento. Sabiendo que la probabilidad de que ambas bolas sean rojas es exactamente $\frac{1}{6}$, plantea una ecuación y determina el número de bolas rojas $x$ que hay en la urna.

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Un jugador extrae cartas de una baraja española de $40$ cartas, una a una y sin reemplazo, hasta que sale una figura (sota, caballo o rey). ¿Cuál es la probabilidad de…

Un jugador extrae cartas de una baraja española de $40$ cartas, una a una y sin reemplazo, hasta que sale una figura (sota, caballo o rey). ¿Cuál es la probabilidad de que tenga que extraer exactamente $3$ cartas para conseguir su objetivo?

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El evento complementario: «al menos uno»

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Una moneda está trucada de forma que la probabilidad de obtener Cara es $0.7$. Se lanza la moneda dos veces consecutivas. Calcula la probabilidad de obtener exactamente…

Una moneda está trucada de forma que la probabilidad de obtener Cara es $0.7$. Se lanza la moneda dos veces consecutivas. Calcula la probabilidad de obtener exactamente una Cara y una Cruz (en cualquier orden).

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Dos arqueros disparan una flecha al mismo blanco. El arquero A acierta con una probabilidad de $0.7$ y el arquero B acierta con una probabilidad de $0.8$. Sus disparos…

Dos arqueros disparan una flecha al mismo blanco. El arquero A acierta con una probabilidad de $0.7$ y el arquero B acierta con una probabilidad de $0.8$. Sus disparos son totalmente independientes. ¿Cuál es la probabilidad de que el blanco sea alcanzado por al menos una flecha?

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Un sistema de seguridad informático tiene dos cortafuegos independientes. La probabilidad de que el cortafuegos A falle ante un ataque es $0.15$ y la probabilidad de que…

Un sistema de seguridad informático tiene dos cortafuegos independientes. La probabilidad de que el cortafuegos A falle ante un ataque es $0.15$ y la probabilidad de que falle el cortafuegos B es $0.10$. El sistema se ve comprometido solo si ambos cortafuegos fallan. ¿Cuál es la probabilidad de que el sistema resista un ataque? Si se añade un tercer cortafuegos C idéntico al B e independiente de los anteriores, ¿cuánto aumenta la probabilidad de que el sistema resista el ataque?

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Probabilidad total: sumar varios caminos

Árbol con dos ramas iniciales, máquina A y máquina B, que llevan a una pieza defectuosa; la probabilidad total suma los dos caminos. máquina Amáquina B defectuosadefectuosa se suman los dos caminos
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Observa el siguiente diagrama de árbol que representa un experimento compuesto en dos etapas. Calcula la probabilidad de obtener el resultado final $C$ pasando por la…

Observa el siguiente diagrama de árbol que representa un experimento compuesto en dos etapas. Calcula la probabilidad de obtener el resultado final $C$ pasando por la rama $A$.

A B C D C D 0.4 0.6 0.2 0.8 0.7 0.3
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En una fábrica, la máquina A produce el $60\%$ de las piezas y la máquina B produce el $40\%$ restante. Se sabe que el $2\%$ de las piezas producidas por A son…

En una fábrica, la máquina A produce el $60\%$ de las piezas y la máquina B produce el $40\%$ restante. Se sabe que el $2\%$ de las piezas producidas por A son defectuosas, mientras que en la máquina B el porcentaje de defectuosas es del $5\%$. Si se elige una pieza al azar del almacén, ¿cuál es la probabilidad de que haya sido fabricada por la máquina B y sea defectuosa?

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Un jugador de baloncesto tiene un porcentaje de acierto del $80\%$ en el primer tiro libre. Si acierta el primero, su confianza aumenta y la probabilidad de acertar el…

Un jugador de baloncesto tiene un porcentaje de acierto del $80\%$ en el primer tiro libre. Si acierta el primero, su confianza aumenta y la probabilidad de acertar el segundo tiro libre sube al $90\%$. Sin embargo, si falla el primero, se pone nervioso y la probabilidad de acertar el segundo baja al $60\%$. Calcula la probabilidad de que el jugador enceste exactamente un tiro libre en una serie de dos lanzamientos.

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Tenemos dos cajas. La CAJA I contiene $4$ bolas verdes y $2$ amarillas. La CAJA II contiene $3$ bolas verdes y $5$ amarillas. Sacamos una bola al azar de la CAJA I y la…

Tenemos dos cajas. La CAJA I contiene $4$ bolas verdes y $2$ amarillas. La CAJA II contiene $3$ bolas verdes y $5$ amarillas. Sacamos una bola al azar de la CAJA I y la introducimos en la CAJA II. A continuación, mezclamos bien y sacamos una bola de la CAJA II. ¿Cuál es la probabilidad de que ambas bolas extraídas sean verdes?

CAJA I CAJA II ?
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En una clínica se realiza una prueba rápida de alergia. Se sabe que el $8\%$ de los pacientes son alérgicos a una sustancia determinada. La prueba da un resultado…

En una clínica se realiza una prueba rápida de alergia. Se sabe que el $8\%$ de los pacientes son alérgicos a una sustancia determinada. La prueba da un resultado positivo en el $90\%$ de los pacientes que realmente son alérgicos. Sin embargo, también da un falso positivo en el $5\%$ de los pacientes que no son alérgicos. Se elige un paciente al azar y se le realiza la prueba. ¿Cuál es la probabilidad de que el resultado sea positivo?

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Tenemos tres cofres idénticos por fuera. El COFRE A contiene $2$ monedas de oro y $1$ de plata. El COFRE B contiene $1$ moneda de oro y $3$ de plata. El COFRE C contiene…

Tenemos tres cofres idénticos por fuera. El COFRE A contiene $2$ monedas de oro y $1$ de plata. El COFRE B contiene $1$ moneda de oro y $3$ de plata. El COFRE C contiene $4$ monedas de oro. Lanzamos un dado equilibrado: si sale $1$ o $2$, elegimos el cofre A; si sale $3$, elegimos el cofre B; si sale $4$, $5$ o $6$, elegimos el cofre C. A continuación, extraemos una moneda al azar del cofre elegido. ¿Cuál es la probabilidad de que la moneda extraída sea de oro?

1, 2 3 4, 5, 6 COFRE A COFRE B COFRE C
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Invertir la condicional: de un efecto a su causa

Una pregunta muy frecuente es la inversa: si el test dio positivo, ¿cuál es la probabilidad real de estar enfermo? Es el germen del teorema de Bayes.

Esquema de una población dividida en 8 por ciento de enfermos y 92 por ciento de sanos, sobre la que se aplica un test. 8 % enfermos 92 % sanos test resultado del test
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En una estantería hay $5$ novelas y $3$ libros de poesía. Se eligen dos libros al azar uno tras otro y sin reemplazamiento. Si el segundo libro elegido resultó ser de…

En una estantería hay $5$ novelas y $3$ libros de poesía. Se eligen dos libros al azar uno tras otro y sin reemplazamiento. Si el segundo libro elegido resultó ser de poesía, ¿cuál es la probabilidad de que el primer libro elegido también lo fuera?

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En un instituto, el $55\%$ del alumnado son mujeres. Se sabe que el $20\%$ de las mujeres y el $25\%$ de los varones participan activamente en el club de teatro. Si se…

En un instituto, el $55\%$ del alumnado son mujeres. Se sabe que el $20\%$ de las mujeres y el $25\%$ de los varones participan activamente en el club de teatro. Si se elige al azar a un estudiante que participa en el club de teatro, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer?

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Una bolsa opaca contiene $10$ papeletas idénticas al tacto: $2$ de ellas tienen premio y $8$ están en blanco. Tres amigos, Fátima, Bruno y Ionut, extraen…

Una bolsa opaca contiene $10$ papeletas idénticas al tacto: $2$ de ellas tienen premio y $8$ están en blanco. Tres amigos, Fátima, Bruno y Ionut, extraen consecutivamente y sin reemplazamiento una papeleta cada uno en ese mismo orden. ¿Cuál es la probabilidad de que el primer premio que salga lo saque Ionut?

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Tenemos dos dados cúbicos en un cubilete. El primero es un dado normal con las caras numeradas del $1$ al $6$. El segundo es un dado trucado que tiene tres caras con un…

Tenemos dos dados cúbicos en un cubilete. El primero es un dado normal con las caras numeradas del $1$ al $6$. El segundo es un dado trucado que tiene tres caras con un $2$, dos caras con un $3$ y una cara con un $5$. Se elige un dado al azar (con probabilidad $\frac{1}{2}$ para cada uno) y se lanza. Si el resultado obtenido es un número par, ¿cuál es la probabilidad de que se haya lanzado el dado trucado?

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Vuelve al principio: en una bolsa de rifa con $10$ papeletas, $2$ con premio, si la primera que sacaste tenía premio, la probabilidad de que la segunda también lo tenga pasa de $2/10 = 20\,\%$ a $1/9 \approx 11.1\,\%$.

Resumen

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