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Probabilidad y Estadística 2011 Andalucia

Probabilidad de consumo de aceites

EJERCICIO 3 En una ciudad, el 55% de la población consume aceite de oliva, el 30% de girasol, y el 20% ambos tipos de aceite. Se escoge una persona al azar: a) (1 punto) Si consume aceite de oliva, ¿cuál es la probabilidad de que consuma también aceite de girasol? b) (1 punto) Si consume aceite de girasol, ¿cuál es la probabilidad de que no consuma aceite de oliva? c) (0.5 puntos) ¿Cuál es la probabilidad de que no consuma ninguno de los dos tipos de aceite?
Paso 1
Definir los sucesos y extraer los datos
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema basándonos en los datos proporcionados: - $O$: La persona consume aceite de oliva. - $S$: La persona consume aceite de girasol. - $O \cap S$: La persona consume ambos tipos de aceite. Traducimos los porcentajes a probabilidades decimales: - $P(O) = 0.55$ - $P(S) = 0.30$ - $P(O \cap S) = 0.20$ Para resolver este tipo de ejercicios, lo más sencillo es organizar la información en una **tabla de contingencia**, donde las filas representen el consumo de girasol y las columnas el de oliva. $$\begin{array}{r|cc|c} & \text{Oliva (O)} & \text{No Oliva (O}^c\text{)} & \text{Total} \\ \hline \text{Girasol (S)} & 0.20 & & 0.30 \\ \text{No Girasol (S}^c\text{)} & & & \\ \hline \text{Total} & 0.55 & & 1.00 \end{array}$$ 💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de un suceso y su contrario siempre es 1. Es decir, $P(O) + P(O^c) = 1$.
Paso 2
Completar la tabla de contingencia
Rellenamos los huecos de la tabla mediante restas sencillas: 1. Consumo de girasol pero no de oliva: $P(S \cap O^c) = P(S) - P(S \cap O) = 0.30 - 0.20 = 0.10$. 2. Consumo de oliva pero no de girasol: $P(O \cap S^c) = P(O) - P(O \cap S) = 0.55 - 0.20 = 0.35$. 3. Probabilidad de no consumir oliva: $P(O^c) = 1 - P(O) = 1 - 0.55 = 0.45$. 4. Probabilidad de no consumir girasol: $P(S^c) = 1 - P(S) = 1 - 0.30 = 0.70$. 5. Probabilidad de no consumir ninguno: $P(O^c \cap S^c) = P(O^c) - P(O^c \cap S) = 0.45 - 0.10 = 0.35$. La tabla completa queda así: $$\begin{array}{r|cc|c} & \text{Oliva (O)} & \text{No Oliva (O}^c\text{)} & \text{Total} \\ \hline \text{Girasol (S)} & 0.20 & 0.10 & 0.30 \\ \text{No Girasol (S}^c\text{)} & 0.35 & 0.35 & 0.70 \\ \hline \text{Total} & 0.55 & 0.45 & 1.00 \end{array}$$
Paso 3
Calcular la probabilidad condicionada (Apartado a)
**a) (1 punto) Si consume aceite de oliva, ¿cuál es la probabilidad de que consuma también aceite de girasol?** Nos piden una probabilidad condicionada: sabemos que la persona ya consume aceite de oliva (suceso condicionante), por lo que calculamos $P(S|O)$. Aplicamos la fórmula de la probabilidad condicionada: $$P(S|O) = \frac{P(S \cap O)}{P(O)}$$ Sustituimos los valores que ya conocemos: $$P(S|O) = \frac{0.20}{0.55} = \frac{20}{55}$$ Simplificando la fracción dividiendo entre 5: $$P(S|O) = \frac{4}{11} \approx 0.3636$$ 💡 **Tip:** La probabilidad condicionada $P(A|B)$ restringe nuestro "universo" al suceso $B$. En este caso, solo nos fijamos en la columna de los que consumen Oliva. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(S|O) = \frac{4}{11} \approx 0.3636}$$
Paso 4
Calcular la probabilidad de no consumir oliva dado que consume girasol (Apartado b)
**b) (1 punto) Si consume aceite de girasol, ¿cuál es la probabilidad de que no consuma aceite de oliva?** En este caso, la condición es que consume aceite de girasol ($S$). Queremos hallar la probabilidad de que no consuma oliva ($O^c$), es decir, $P(O^c|S)$. Usamos la fórmula: $$P(O^c|S) = \frac{P(O^c \cap S)}{P(S)}$$ Buscamos los valores en nuestra tabla: - $P(O^c \cap S) = 0.10$ (está en la intersección de la fila S y columna $O^c$) - $P(S) = 0.30$ Calculamos: $$P(O^c|S) = \frac{0.10}{0.30} = \frac{1}{3} \approx 0.3333$$ ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(O^c|S) = \frac{1}{3} \approx 0.3333}$$
Paso 5
Probabilidad de no consumir ninguno (Apartado c)
**c) (0.5 puntos) ¿Cuál es la probabilidad de que no consuma ninguno de los dos tipos de aceite?** Este suceso corresponde a la intersección de no consumir oliva y no consumir girasol: $O^c \cap S^c$. Podemos obtener este valor directamente de nuestra tabla de contingencia realizada en el paso 2, observando la celda donde cruzan las opciones "No Oliva" y "No Girasol": $$P(O^c \cap S^c) = 0.35$$ También podríamos haberlo calculado por las Leyes de De Morgan, sabiendo que la probabilidad de no consumir ninguno es el contrario de consumir al menos uno ($O \cup S$): $$P(O \cup S) = P(O) + P(S) - P(O \cap S) = 0.55 + 0.30 - 0.20 = 0.65$$ $$P(O^c \cap S^c) = 1 - P(O \cup S) = 1 - 0.65 = 0.35$$ 💡 **Tip:** Las Leyes de De Morgan dicen que $P(O^c \cap S^c) = P((O \cup S)^c)$. Es muy útil cuando no se dispone de una tabla. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(O^c \cap S^c) = 0.35}$$
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