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3° CSH · Matemática
Azar y probabilidad · Probabilidad

Regla de Laplace

Te conviene dominar: Técnicas de recuento (2.° de Educación Media Superior (bachillerato))

Sacás una carta de la baraja, girás la ruleta de una kermesse, tirás un dado. Si el experimento está bien hecho, todos los resultados tienen las mismas chances, y calcular una probabilidad se reduce a contar: cuántos resultados te sirven y cuántos hay en total. Esa es toda la regla de Laplace. El desafío en 3.° es contar bien cuando los casos son miles o millones. Y una pregunta para el final: si sacás una carta de la baraja española de 40 cartas, ¿qué probabilidad hay de que sea un as?

Qué significa «al azar»: sucesos equiprobables

Comparación entre una ruleta con cuatro sectores iguales, equiprobables, y otra con tres sectores de 90, 90 y 180 grados, no equiprobables. 12 43 4 sectores iguales: equiprobables A B C 90°, 90° y 180°: NO equiprobables A y B: 90° cada uno; C: 180°
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Se utiliza una ruleta dividida en $12$ sectores iguales, numerados del $1$ al $12$. Calcula la probabilidad de que al girar la ruleta la flecha se detenga en: a) Un…

Se utiliza una ruleta dividida en $12$ sectores iguales, numerados del $1$ al $12$. Calcula la probabilidad de que al girar la ruleta la flecha se detenga en:

  1. a) Un número divisible por $3$.
  2. b) Un número que sea cuadrado perfecto (como $1, 4, 9$).
  3. c) Un número mayor que $2$ y menor que $7$.
n=12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}
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Lanzamos simultáneamente dos monedas equilibradas al aire. a) Escribí el espacio muestral del experimento. b) ¿Cuál es la probabilidad de obtener exactamente una cara?…

Lanzamos simultáneamente dos monedas equilibradas al aire.

  1. a) Escribí el espacio muestral del experimento.
  2. b) ¿Cuál es la probabilidad de obtener exactamente una cara?
  3. c) ¿Cuál es la probabilidad de obtener al menos una cruz?
1ª Moneda 2ª Moneda Espacio Muestral 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 C X C X C X (C, C) (C, X) (X, C) (X, X)
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En un festival de juegos de mesa, se utilizan dos dados cúbicos equilibrados (con caras del 1 al 6). Un jugador lanza ambos dados a la vez. La tabla recoge la suma de…

En un festival de juegos de mesa, se utilizan dos dados cúbicos equilibrados (con caras del 1 al 6). Un jugador lanza ambos dados a la vez. La tabla recoge la suma de las puntuaciones para cada resultado posible (filas: dado 1; columnas: dado 2).

Tabla de doble entrada con las sumas de las puntuaciones de dos dados, del 1 al 6 cada uno Dado 2 Dado 1 123456 123456 234567 345678 456789 5678910 67891011 789101112

Calcula la probabilidad de que la suma de las puntuaciones obtenidas sea un número primo mayor que $5$.

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La regla de Laplace: casos favorables entre casos posibles

Esquema de la regla de Laplace: tres casos favorables entre ocho casos posibles. 3 favorables 8 posibles P(A) = 3/8

Y ahora el cierre del gancho: la baraja tiene $40$ cartas y $4$ ases, entonces $P(\text{as}) = \frac{4}{40} = \frac{1}{10}$.

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En una partida de un juego de rol, un jugador lanza un dado de ocho caras (octaedro) numeradas del $1$ al $8$. Si el dado está perfectamente equilibrado, calcula las…

En una partida de un juego de rol, un jugador lanza un dado de ocho caras (octaedro) numeradas del $1$ al $8$. Si el dado está perfectamente equilibrado, calcula las siguientes probabilidades utilizando la Regla de Laplace:

  1. a) Obtener un número par.
  2. b) Obtener un número mayor que $5$.
  3. c) Obtener un número primo.
8 2 4 7 Espacio muestral (Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8 8 casos posibles equiprobables
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De una baraja española de $40$ cartas se extrae una carta al azar. Determiná la probabilidad de los siguientes sucesos: a) Que la carta sea un as. b) Que sea una copa.…

De una baraja española de $40$ cartas se extrae una carta al azar. Determiná la probabilidad de los siguientes sucesos:

  1. a) Que la carta sea un as.
  2. b) Que sea una copa.
  3. c) Que sea el rey de oros.
1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 Oros Copas Espadas Bastos 10 Copas 4 Ases 1 Rey de Oros Total: 40 cartas
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Un grupo de estudiantes de 2° de bachillerato organiza una rifa para el viaje de fin de curso. Vendieron boletos numerados del $1$ al $100$. Si el sorteo se realiza…

Un grupo de estudiantes de 2° de bachillerato organiza una rifa para el viaje de fin de curso. Vendieron boletos numerados del $1$ al $100$. Si el sorteo se realiza extrayendo un número al azar, hallá la probabilidad de que el número premiado:

  1. a) Sea un múltiplo de $10$.
  2. b) Termine en la cifra $7$.
  3. c) Sea un número menor que $15$.
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Si elegimos al azar una letra de la palabra ESTADISTICA, determina la probabilidad de los siguientes eventos: a) Que la letra sea una vocal. b) Que la letra sea la S. c)…

Si elegimos al azar una letra de la palabra ESTADISTICA, determina la probabilidad de los siguientes eventos:

  1. a) Que la letra sea una vocal.
  2. b) Que la letra sea la S.
  3. c) Que la letra sea una consonante.
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Complementario, uniones y datos en tablas

Muchas veces es más fácil contar lo que no queremos. Como $A$ y su contrario $\overline{A}$ cubren todos los casos sin repetir ninguno:

Para la unión de sucesos hay que evitar contar dos veces lo que se superpone.

Cuando los datos vienen en una tabla de doble entrada o en un diagrama de Venn, los casos posibles son el total de la tabla y los favorables son las casillas que cumplen la condición.

Para «únicamente uno» conviene armar el diagrama de Venn de adentro hacia afuera: primero la región de los tres, después las de a dos (restando la triple) y al final las de uno solo (restando las anteriores).

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En un cajón hay $10$ calcetines negros, $6$ calcetines azules y $4$ calcetines blancos, todos ellos sueltos. Si elegimos uno al azar para ir a clase, calcula: a) La…

En un cajón hay $10$ calcetines negros, $6$ calcetines azules y $4$ calcetines blancos, todos ellos sueltos. Si elegimos uno al azar para ir a clase, calcula:

  1. a) La probabilidad de que sea azul.
  2. b) La probabilidad de que no sea blanco.
  3. c) La probabilidad de que sea negro o blanco.
Ω 10 negros 6 azules 4 blancos Total = 20
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Practica★☆☆Sin empezar
En una clase hay $30$ alumnos, de los cuales $18$ son chicas y $12$ son chicos. Se sabe que a $10$ chicas y a $8$ chicos les gusta el podcast de matemáticas "Derivando".…

En una clase hay $30$ alumnos, de los cuales $18$ son chicas y $12$ son chicos. Se sabe que a $10$ chicas y a $8$ chicos les gusta el podcast de matemáticas "Derivando". Si organizas los datos en una tabla de contingencia (chicas/chicos frente a gusta/no gusta) y eliges un alumno al azar, calcula la probabilidad de que:

  1. a) Sea un chico.
  1. b) Sea una chica a la que le guste el podcast.
  1. c) Sea una persona a la que no le guste el podcast.
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Se realizó una encuesta en un liceo sobre el uso de redes sociales. De los $100$ estudiantes de 2° de bachillerato, se sabe que $65$ usan TikTok, $40$ usan Instagram y…

Se realizó una encuesta en un liceo sobre el uso de redes sociales. De los $100$ estudiantes de 2° de bachillerato, se sabe que $65$ usan TikTok, $40$ usan Instagram y $15$ no usan ninguna de las dos aplicaciones. Si seleccionamos un estudiante al azar, calculá la probabilidad de que:

  • a) Use ambas redes sociales.

  • b) Use TikTok pero no Instagram.

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Se realiza un estudio sobre los hábitos de consumo de contenidos vía streaming entre los jóvenes de una ciudad. Se sabe que: El $65\%$ tiene suscripción a la plataforma…

Se realiza un estudio sobre los hábitos de consumo de contenidos vía streaming entre los jóvenes de una ciudad. Se sabe que:

  • El $65\%$ tiene suscripción a la plataforma N.

  • El $50\%$ tiene suscripción a la plataforma D.

  • El $45\%$ tiene suscripción a la plataforma H.

  • El $30\%$ está suscrito a N y D.

  • El $25\%$ está suscrito a N y H.

  • El $20\%$ está suscrito a D y H.

  • El $10\%$ está suscrito a las tres plataformas.

Si se elige a un joven al azar, calcula la probabilidad de que esté suscrito únicamente a una de las tres plataformas.

Como ayuda, en el diagrama de Venn solo se ha anotado la región de las tres plataformas; completa tú el resto de regiones.

Diagrama de Venn con tres conjuntos N, D y H dentro del universo de jóvenes, con el 10% anotado en la intersección de los tresNDH10%
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Laplace con recuento: contar sin listar

Cuando los casos se cuentan de a miles (manos de cartas, contraseñas, equipos elegidos de un grupo grande) no se listan uno por uno: se usan variaciones, permutaciones y combinaciones.

Esquema para elegir entre combinaciones, cuando el orden no importa, y variaciones, cuando el orden sí importa. el orden NO importa elegir 5 de 15 combinaciones el orden SÍ importa PIN de 4 cifras variaciones
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De una baraja española de $40$ cartas se extraen dos cartas simultáneamente (lo que equivale a extraer una tras otra sin devolución). Calculá la probabilidad de que: a)…

De una baraja española de $40$ cartas se extraen dos cartas simultáneamente (lo que equivale a extraer una tras otra sin devolución). Calculá la probabilidad de que:

  • a) Ambas cartas sean del mismo palo.

  • b) Al menos una de las cartas sea un As.

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En una urna de cristal para un sorteo de una tienda de tecnología hay $12$ bolas blancas y $8$ bolas negras. Se extraen tres bolas al azar, una a una y sin reposición.…

En una urna de cristal para un sorteo de una tienda de tecnología hay $12$ bolas blancas y $8$ bolas negras. Se extraen tres bolas al azar, una a una y sin reposición. Aplicando la regla de Laplace sobre el espacio muestral de eventos elementales equiprobables, determiná la probabilidad de que las tres bolas extraídas sean del mismo color.

Probabilidad: Regla de Laplace Extracción de 3 bolas sin reposición 12 Blancas, 8 Negras 3 extracciones sin reposición ? ? ? ¿Mismo color? o P = ?
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Para entrar en una aplicación de banca online, se genera un código PIN aleatorio de $4$ cifras (del $0$ al $9$). Calcula la probabilidad de que el código asignado cumpla…

Para entrar en una aplicación de banca online, se genera un código PIN aleatorio de $4$ cifras (del $0$ al $9$). Calcula la probabilidad de que el código asignado cumpla las siguientes condiciones:

  • a) Todas sus cifras sean distintas.

  • b) Sea un número capicúa (se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda).

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En un bombo de lotería hay $10$ bolas numeradas del $0$ al $9$. Se extraen dos bolas sucesivamente con reemplazamiento (se devuelve la primera antes de sacar la…

En un bombo de lotería hay $10$ bolas numeradas del $0$ al $9$. Se extraen dos bolas sucesivamente con reemplazamiento (se devuelve la primera antes de sacar la segunda). Calcula la probabilidad de que el número formado por ambas cifras (considerando la primera como decenas y la segunda como unidades) sea un múltiplo de $4$ o un número mayor que $75$.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Extraer ? ? Decenas Unidades Reemplazo (se devuelve) Número formado 00 - 99 Condición Múltiplo de 4 ó > 75
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En un club de deportes electrónicos (eSports), se va a seleccionar un equipo de 5 jugadores para un torneo nacional. Al proceso de selección se han presentado 15…

En un club de deportes electrónicos (eSports), se va a seleccionar un equipo de 5 jugadores para un torneo nacional. Al proceso de selección se han presentado 15 candidatos: 8 especialistas en estrategia y 7 especialistas en reflejos. El reglamento del torneo exige que el equipo tenga, al menos, 3 especialistas en estrategia y, como mínimo, 1 especialista en reflejos. Si la directiva elige a los 5 integrantes al azar entre todos los candidatos, calcula la probabilidad de que el equipo cumpla estrictamente con el reglamento.

8 Estrategia 7 Reflejos Elegir 5 al azar Equipos válidos (≥ 3 Estrategia y ≥ 1 Reflejos) 3 Est. + 2 Ref. O 4 Est. + 1 Ref.
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Se extraen, de forma simultánea, 3 cartas de una baraja española de 40 cartas. Calculá la probabilidad de que la suma de los valores de las tres cartas sea exactamente…

Se extraen, de forma simultánea, 3 cartas de una baraja española de 40 cartas. Calculá la probabilidad de que la suma de los valores de las tres cartas sea exactamente 10. (Para este ejercicio, considerá que las figuras: sota, caballo y rey, tienen valores de 8, 9 y 10 respectivamente, y el as vale 1).

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Un sistema de seguridad informática requiere una contraseña de 6 caracteres. El usuario debe elegir estos caracteres del conjunto formado por las 26 letras minúsculas…

Un sistema de seguridad informática requiere una contraseña de 6 caracteres. El usuario debe elegir estos caracteres del conjunto formado por las 26 letras minúsculas del alfabeto y los dígitos del 0 al 9. Si el sistema genera automáticamente una contraseña al azar, ¿cuál es la probabilidad de que contenga exactamente 2 dígitos, 4 letras y que, además, no se repita ningún carácter?

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Lanzamos tres dados equilibrados de seis caras (numeradas del 1 al 6) y anotamos los resultados como $(d_1, d_2, d_3)$. Calcula la probabilidad de que el producto de los…

Lanzamos tres dados equilibrados de seis caras (numeradas del 1 al 6) y anotamos los resultados como $(d_1, d_2, d_3)$. Calcula la probabilidad de que el producto de los tres números obtenidos sea un cuadrado perfecto (por ejemplo: $1 \cdot 2 \cdot 2 = 4 = 2^2$).

× × = d₁ × d₂ × d₃ = k² Ejemplo: 1 × 2 × 2 = 4 = 2²
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Ordenaciones con condiciones: bloques, mesas circulares y letras repetidas

Cuando hay que ordenar personas o letras y se pide que algunas queden juntas, o que se repitan, el denominador y el numerador se cuentan con tres ideas.

Cinco personas en fila donde dos de ellas forman un bloque que se mueve como una sola unidad. V M C D E bloque: 2! formas 4 unidades en fila: 4! formas
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Un grupo de $5$ amigos (Ana, Borja, Clara, David y Elena) va a posar en fila para una foto de graduación. Si se colocan de forma aleatoria, calcula la probabilidad de…

Un grupo de $5$ amigos (Ana, Borja, Clara, David y Elena) va a posar en fila para una foto de graduación. Si se colocan de forma aleatoria, calcula la probabilidad de que Ana y Elena aparezcan juntas en la foto.

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En una cena de graduación de 2º de Bachillerato, se sientan 8 amigos en una mesa circular. Entre ellos están una pareja, Alicia y Bruno, que han discutido y no quieren…

En una cena de graduación de 2º de Bachillerato, se sientan 8 amigos en una mesa circular. Entre ellos están una pareja, Alicia y Bruno, que han discutido y no quieren sentarse juntos, y otros dos amigos, Nerea y Thiago, que son inseparables y deben sentarse obligatoriamente uno al lado del otro. Si los asientos se asignan de forma totalmente aleatoria, calcula la probabilidad de que se cumplan simultáneamente los deseos de los cuatro amigos.

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Utilizando las letras de la palabra $ALGORITMO$, se forman todas las permutaciones posibles. Si se elige una de estas ordenaciones al azar, calcula la probabilidad de…

Utilizando las letras de la palabra $ALGORITMO$, se forman todas las permutaciones posibles. Si se elige una de estas ordenaciones al azar, calcula la probabilidad de que la palabra resultante comience y termine por consonante, y que además todas las vocales aparezcan juntas en algún lugar de la cadena.

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Probabilidad geométrica: cuando los casos son continuos

Un círculo inscrito en una diana cuadrada: la probabilidad de caer fuera del círculo es el cociente de áreas. diana cuadrada círculo P(fuera del círculo) = (área cuadrado − área círculo) / área cuadrado
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Un videojuego de puntería consiste en lanzar un dardo virtual a una diana cuadrada de $20\text{ cm}$ de lado que tiene inscrito un círculo de color naranja. El programa…

Un videojuego de puntería consiste en lanzar un dardo virtual a una diana cuadrada de $20\text{ cm}$ de lado que tiene inscrito un círculo de color naranja. El programa garantiza que el dardo siempre impacta en algún punto del cuadrado de forma aleatoria (equiprobable). Calcula la probabilidad de que el dardo impacte fuera del círculo naranja. (Considera $\pi \approx 3,14$).

r 20 cm
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Una aplicación de diseño gráfico genera un patrón aleatorio colocando un punto $P$ dentro de un círculo de radio $R = 10 \text{ cm}$. En el centro del círculo se…

Una aplicación de diseño gráfico genera un patrón aleatorio colocando un punto $P$ dentro de un círculo de radio $R = 10 \text{ cm}$. En el centro del círculo se encuentra inscrito un cuadrado de lado $L = 8 \text{ cm}$. El algoritmo de la aplicación considera un "acierto visual" si el punto $P$ cae dentro del cuadrado o en la región del círculo que queda por encima del diámetro horizontal pero fuera del cuadrado. Utilizando el concepto de probabilidad geométrica (extensión de la Regla de Laplace para áreas), calcula la probabilidad de obtener un "acierto visual" en un intento.

R = 10 L = 8 P
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Resumen

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