Probabilidad y Estadística 2010 Andalucia
Cálculo de probabilidades: unión, intersección contraria y condicionada
EJERCICIO 3
De dos sucesos aleatorios $A$ y $B$ del mismo espacio de sucesos se sabe que $P(A) = \frac{2}{3}$, $P(B) = \frac{3}{4}$ y $P(A \cap B) = \frac{5}{8}$. Calcule:
a) (0.75 puntos) La probabilidad de que se verifique alguno de los dos sucesos.
b) (0.75 puntos) La probabilidad de que no ocurra ninguno de los dos sucesos.
c) (1 punto) La probabilidad de que ocurra $A$ si se ha verificado $B$.
Paso 1
Probabilidad de la unión (alguno de los dos)
**a) (0.75 puntos) La probabilidad de que se verifique alguno de los dos sucesos.**
El enunciado nos pide calcular la probabilidad de la unión de los sucesos $A$ y $B$, es decir, $P(A \cup B)$.
Para calcular la probabilidad de la unión de dos sucesos cualesquiera, utilizamos la fórmula general:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
Sustituimos los valores conocidos proporcionados en el enunciado:
$$P(A \cup B) = \frac{2}{3} + \frac{3}{4} - \frac{5}{8}$$
💡 **Tip:** Para sumar y restar fracciones con distinto denominador, debemos encontrar el mínimo común múltiplo (m.c.m.) de los denominadores $(3, 4, 8)$, que en este caso es $24$.
Convertimos las fracciones:
$$P(A \cup B) = \frac{16}{24} + \frac{18}{24} - \frac{15}{24}$$
$$P(A \cup B) = \frac{16 + 18 - 15}{24} = \frac{19}{24}$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A \cup B) = \frac{19}{24} \approx 0.7917}$$
Paso 2
Probabilidad de que no ocurra ninguno (Leyes de De Morgan)
**b) (0.75 puntos) La probabilidad de que no ocurra ninguno de los dos sucesos.**
Que no ocurra ninguno de los dos sucesos se expresa matemáticamente como la probabilidad de la intersección de sus complementarios: $P(\bar{A} \cap \bar{B})$.
Según las **Leyes de De Morgan**, la intersección de los complementarios es igual al complementario de la unión:
$$\bar{A} \cap \bar{B} = \overline{A \cup B}$$
Por lo tanto:
$$P(\bar{A} \cap \bar{B}) = P(\overline{A \cup B})$$
Utilizando la propiedad del suceso contrario:
$$P(\overline{A \cup B}) = 1 - P(A \cup B)$$
Sustituimos el valor obtenido en el apartado anterior:
$$P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 1 - \frac{19}{24}$$
$$P(\bar{A} \cap \bar{B}) = \frac{24}{24} - \frac{19}{24} = \frac{5}{24}$$
💡 **Tip:** Recuerda que "no ocurra ninguno" es lo mismo que decir "lo contrario de que ocurra al menos uno".
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(\bar{A} \cap \bar{B}) = \frac{5}{24} \approx 0.2083}$$
Paso 3
Probabilidad condicionada
**c) (1 punto) La probabilidad de que ocurra $A$ si se ha verificado $B$.**
Este apartado nos pide calcular la probabilidad de $A$ condicionada a $B$, que se denota como $P(A | B)$.
La fórmula de la probabilidad condicionada es:
$$P(A | B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$$
Sustituimos los valores que nos da el enunciado:
$$P(A | B) = \frac{\frac{5}{8}}{\frac{3}{4}}$$
Para resolver esta división de fracciones, multiplicamos en cruz o multiplicamos por la inversa:
$$P(A | B) = \frac{5}{8} \cdot \frac{4}{3} = \frac{20}{24}$$
Simplificamos la fracción dividiendo numerador y denominador entre $4$:
$$P(A | B) = \frac{5}{6}$$
💡 **Tip:** La probabilidad condicionada $P(A|B)$ siempre mide la probabilidad de que pase el primer suceso ($A$) sabiendo con total seguridad que ya ha ocurrido el segundo ($B$).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A | B) = \frac{5}{6} \approx 0.8333}$$