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MAI NM › Bloque 4 · Estadística y probabilidad › Tema 8 ·Probabilidad

NM 4.5Introducción a la probabilidad

Conceptos de experimento aleatorio, suceso, espacio muestral y sucesos equiprobables. Probabilidad de un suceso. Sucesos complementarios. Frecuencia relativa como estimación de la probabilidad. Número esperado de ocurrencias.

Conceptos básicos

Un experimento aleatorio es aquel cuyo resultado no se puede predecir con certeza. El espacio muestral (E) es el conjunto de todos los resultados posibles, y un suceso es cualquier subconjunto del espacio muestral. Cuando todos los resultados tienen la misma probabilidad de ocurrir, se dice que son equiprobables, y la probabilidad (regla de Laplace) de un suceso A es:

P(A)=númerodecasosfavorablesnúmerodecasosposibles

Figura 8. Espacio muestral de dos dados: sucesos con suma 7.

Sucesos complementarios

El suceso complementario de A, denotado A′ (o A‾), es el que ocurre cuando A no ocurre, y cumple:

P(A)+P(A′)=1

Frecuencia relativa y número esperado

Cuando los resultados no son equiprobables (o se desconoce su probabilidad teórica), esta puede estimarse mediante la frecuencia relativa observada al repetir el experimento muchas veces. El número esperado de ocurrencias de un suceso A en n repeticiones del experimento es n⋅P(A).

Actividad resuelta

Se lanza un dado de 12 caras (numeradas del 1 al 12). Calcula la probabilidad de obtener un múltiplo de 3, la probabilidad del suceso complementario, y el número esperado de veces que saldrá un múltiplo de 3 en 180 lanzamientos.

Los múltiplos de 3 en el espacio muestral son {3,6,9,12}: 4 casos favorables de 12 posibles.

P(A)=412=13P(A′)=1−13=23

Númeroesperado=180⋅13=60veces

✎ Problemas para practicar en clase

Ejercicios básicos para afianzar la teoría de este ítem. Resuélvelos en tu cuaderno.

1. Se lanza un dado equilibrado. Calcula P(5), P(par), P(mayor que 4) y P(no múltiplo de 3).

Ver solución

P(5) = 1/6 ; P(par) = 3/6 = 1/2 ; P(mayor que 4) = 2/6 = 1/3 ; P(no múltiplo de 3) = 4/6 = 2/3

2. De una bolsa con 5 bolas rojas, 3 azules y 2 verdes se extrae una al azar. Calcula la probabilidad de cada color.

Ver solución

P(roja) = 5/10 = 1/2 ; P(azul) = 3/10 ; P(verde) = 2/10 = 1/5

3. Escribe el espacio muestral al lanzar dos monedas y la probabilidad de obtener exactamente una cara.

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Espacio muestral: {CC, CX, XC, XX} ; P(exactamente una cara) = 2/4 = 1/2

4. Al lanzar dos dados, construye la tabla de resultados y calcula la probabilidad de que la suma sea 7 y de que sea mayor que 9.

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P(suma 7) = 6/36 = 1/6 ; P(suma > 9) = (3 + 2 + 1)/36 = 6/36 = 1/6

5. En una clase de 30 alumnos, 18 practican fútbol, 12 baloncesto y 5 ambos. Calcula P(fútbol o baloncesto) usando P(A ∪ B) =P(A)+P(B)−P(A ∩ B).

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P = 18/30 + 12/30 − 5/30 = 25/30 = 5/6

6. Si P(A)=0,4, P(B)=0,5 y A y B son mutuamente excluyentes, calcula P(A ∪ B) y P(A′).

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P(A ∪ B) = 0,4 + 0,5 = 0,9 ; P(A′) = 0,6

7. Se lanza un dado 600 veces. ¿Cuántas veces se espera obtener un 6? ¿Y un número par?

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Seis: 600 · 1/6 = 100 veces ; par: 600 · 1/2 = 300 veces