Probabilidad condicional y eventos dependientes
En un juego de dominó sacas una ficha y no la devuelves: la segunda ya no tiene las mismas probabilidades que la primera. Algo parecido le pasa a un médico que lee un análisis: el resultado de la prueba 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.
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?
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 $3$?
Independientes, incompatibles y la regla de la unión
Dos eventos son independientes si saber que ocurrió uno no cambia la probabilidad del otro, es decir, si $P(B/A) = P(B)$, lo que equivale a $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$. Si no se cumple, son dependientes. No confundas con incompatibles: estos no pueden ocurrir a la vez ($A \cap B = \varnothing$).
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.
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.
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.
Regla del producto y extracciones sin reposición
Extraer sin reemplazo (sin reposición) cambia la composición de lo que queda: las etapas son dependientes.
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.
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?
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.
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?
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.
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?
El evento complementario: «al menos uno»
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 un sello (en cualquier orden).
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?
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?
Probabilidad total: sumar varios caminos
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 $A$.
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?
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.
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?
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?
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?
Invertir la condicional: de un efecto a su causa
Una pregunta muy frecuente es la inversa: si la prueba dio positivo, ¿cuál es la probabilidad real de estar enfermo? Es el germen del teorema de Bayes.
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?
En un liceo, el $55\%$ del alumnado son chicas. Se sabe que el $20\%$ de las chicas y el $25\%$ de los chicos participan activamente en el club de teatro. Si se elige al…
En un liceo, el $55\%$ del alumnado son chicas. Se sabe que el $20\%$ de las chicas y el $25\%$ de los chicos participan activamente en el club de teatro. Si se elige al azar un estudiante que participa en el club de teatro, ¿cuál es la probabilidad de que sea una chica?
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?
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?
Vuelve al principio: si sacas dos cartas de una baraja de $40$ sin devolver la primera, la probabilidad de que la segunda sea de copas pasa de $10/40 = 25\,\%$ a $9/39 \approx 23{,}1\,\%$ cuando la primera fue de copas.