1º Bachillerato Estadística y Probabilidad CCSS

Probabilidad 
Estadística


PROBABILIDAD

1. Experimento aleatorio
Un experimento aleatorio es aquel que no se sabe cuál será el resultado, pero conocemos todos sus posibles resultados de antemano.
Por ejemplo, al lanzar un dado, sabemos que nos va a salir un número del 1 al 6, pero no cuál de ellos exactamente.
Llamamos espacio muestral de un experimento aleatorio al conjunto de todos los resultados posibles del experimento. Se denota E.
Cada uno de esos resultados recibe el nombre de suceso elemental. Cualquier subconjunto del espacio muestral se llama suceso aleatorio. Se denota como A, B…
También son sucesos el suceso vacío o suceso imposible, Ø, y el propio E, suceso seguro.
Se define el suceso contrario de A como el suceso formado por todos los sucesos elementales que no están en A. Se denota como Ac o Ᾱ.

EJERCICIO
Lanzamos un dado, calcula:
a) Espacio muestral.
b) Sucesos elementales.
c) Suceso A= “sacar un número par”
d) Suceso B=“sacar múltiplo de 3”
Solución


EJERCICIO
Se hace girar una ruleta, (del 0 al 12) y se anota el resultado, calcula: 
a)      Espacio muestral 
b)  Suceso A = “salir un número par” 
c)  Suceso B = “salir divisor de 12” 
d)  Suceso C = “salir número superior a 10” 
Solución
 

1.2. Operaciones con sucesos
Sean dos sucesos A y B, se define:
Unión de A y B, se denota como A U B, al suceso formado por todos los elementos de A y todos los elementos de B.
Intersección de A y B, se denota como A B, al suceso formado por todos los elementos que son, a la vez, de A y de B.
Diferencia de A y B, se denota como A-B, al suceso formado por todos los elementos de A que no son de B.

 

Dos sucesos A y B, se dice que son incompatibles cuando no tienen ningún elemento común. Es decir, cuando A B = Ø.
En caso contrario, diremos que son compatibles.

EJERCICIO
En un experimento que consiste en lanzar un dado, se consideran los siguientes sucesos A=“salir número par”, B=“salir múltiplo de 3”, calcula los sucesos unión, intersección y diferencia.
Solución


EJERCICIO
Se lanzan tres veces consecutivas una moneda, se consideran los siguientes sucesos:
A=“salir tres resultados iguales”, B=“salir al menos dos cruces”, calcula los sucesos A unión contrario de B, intersección y diferencia.
Solución
 
 


1.3. Leyes de De Morgan
Las leyes de De Morgan dan la relación entre la unión e intersección de sucesos y sus complementarios.

EJERCICIO
En el experimento aleatorio de lanzar una moneda tres veces se consideran los siguientes sucesos:
A = “sacar exactamente dos cruces”
B = “en la primera tirada salga una cruz”
a) Obtener el espacio muestral y los sucesos A y B
b) Calcular y explicar el significado de los sucesos:
 
Solución


EJERCICIO
En el conjunto de los números naturales menores de 10 (excluido el 0) se definen los subconjuntos A=“números menores de 5” y E=”números primos menores de 10”
Determinar los elementos que forman los siguientes conjuntos:

a) A U E
b) A ∩ E
c) Ā
d) Ē
e) Ā ∩ Ē
f) Ᾱ U Ē
Solución

2. Probabilidad. Regla de Laplace.
La probabilidad del suceso A se define como el cociente entre el número de resultados favorables a que ocurra el suceso A y el número de resultados posibles en dicho  experimento:


Suponiendo que todos los sucesos son equiprobables, es decir, que tienen la misma probabilidad.


EJERCICIO
Se lanzan dos monedas y se anota el resultado, calcula:
a) Probabilidad de obtener al menos 1 cara.
b) Probabilidad de obtener 2 cruces.
Solución


EJERCICIO
Se considera un experimento aleatorio que consiste en lanzar un dado. Se pide la probabilidad de obtener:
a) Número impar
b) Número primo
c) Múltiplo de tres
d) Múltiplo de cinco
Solución
 

Propiedades de la probabilidad
 
EJERCICIO
De una baraja española de 40 cartas se extrae una al azar. Calcular:
a) Probabilidad de salir un as.
b) Probabilidad de salir una copa.
c) Probabilidad de salir el as de espadas.
d) Probabilidad de salir un rey o un oro.
Solución


EJERCICIO
Tenemos dos urnas, en la primera hay 5 bolas rojas, 4 blancas y 3 verdes. En la segunda hay 5 bolas rojas, 5 blancas y 7 verdes. Extraemos una bola de cada urna.
a)  ¿Cuál es la probabilidad de que sean del mismo color?
b)  ¿Y de que sean de distinto color?
Solución
 
 

3. Probabilidad condicionada
En el cálculo de las probabilidades de algunos sucesos, el valor de dicha probabilidad variará en función del conocimiento de determinada información relativa a estos sucesos.
Para ello se define la probabilidad condicionada de un suceso A a un suceso B como:

De la misma forma se defina la probabilidad condicionada de B a un suceso A:

EJERCICIO
Una bolsa contiene 8 bolas rojas y 6 blancas. Se extraen consecutivamente 4 bolas de la bolsa. Hallar la probabilidad de que todas sean blancas:
a) Si se extraen con reemplazamiento.
b) Si se extraen sin reemplazamiento.
Solución



EJERCICIO
De una urna que contiene 9 bolas rojas y 5 negras, se extraen sucesivamente 2 bolas. Calcular la probabilidad de los siguientes sucesos:
a) Que las dos sean negras
b) Que las dos sean rojas
c) Que la segunda sea roja sabiendo que la primera fue negra
Solución


4. Independencia de sucesos
Diremos que dos sucesos A y B son independientes si se cumple que:
  





EJERCICIO
Consideremos el experimento de extraer cartas de una baraja. ¿Cuál es la probabilidad de extraer dos reyes?
a) Sin devolver la 1ª carta
b) Con devolución
Solución

5. Probabilidad total
Sea A1…An un conjunto de sucesos incompatibles y otro suceso cualquiera B, se define la probabilidad del suceso B como:

P(B)= P(A1) . P(B/A1) + P(A2) . P(B/A2) +…+ P(An) . P(B/An)


EJERCICIO
Se dispone de tres cajas con bombillas. La primera contiene 10 bombillas, de las cuales hay cuatro fundidas; en la segunda hay seis bombillas, estando una de ellas fundida, y la tercera caja hay tres bombillas fundidas de un total de ocho.
¿Cuál es la probabilidad de que al tomar una bombilla al azar de una cualquiera de las cajas, esté fundida?
Solución



EJERCICIO 
Se tienen dos urnas, la primera tiene 3 bolas blancas y 2 negras, la segunda tiene 2 bolas blancas y 3 negras. Se elige al azar una urna y de ella se extrae una bola. Calcular la probabilidad de que sea blanca.
Solución

  

6. Teorema de Bayes
Sea A1…An un conjunto de sucesos incompatibles y otro suceso cualquiera B, se define la probabilidad P(Ai/B) como:



EJERCICIO
En una Universidad existen tres facultades: A, B y C. En A hay matriculadas 150 chicas y 50 chicos; en B, 300 chicas y 200 chicos; y en C, 150 chicas y 150 chicos.
a) Calcula la probabilidad de que un estudiante, elegido al azar, sea chico.
b) Si un estudiante elegido al azar resulta ser chico, ¿cuál es la probabilidad de que sea de la facultad B?
Solución

 



EJERCICIO
Se dispone de una baraja española de 40 cartas. Se saca una carta, al azar, y, sin devolverla, se saca otra, al azar.
a) Calcule la probabilidad de que ninguna de las dos cartas sea de oros
b) Sabiendo que la 2ª carta extraída ha sido de oros, calcule la probabilidad de que también lo haya sido la primera
Solución





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