Probabilidad y Estadística 2012 Andalucia
Independencia de sucesos y probabilidad condicionada
EJERCICIO 3
Se consideran dos sucesos $A$ y $B$ asociados a un experimento aleatorio. Se sabe que $P(A) = 0.8$, $P(B) = 0.7$, $P(A \cup B) = 0.94$.
a) (1 punto) ¿Son $A$ y $B$ sucesos independientes?
b) (1 punto) Calcule $P(A/B)$.
c) (0.5 puntos) Calcule $P(A^c \cup B^c)$.
Paso 1
Cálculo de la probabilidad de la intersección
**a) (1 punto) ¿Son $A$ y $B$ sucesos independientes?**
Para comprobar si dos sucesos son independientes, necesitamos conocer la probabilidad de su intersección, $P(A \cap B)$.
Utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión de dos sucesos:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$0.94 = 0.8 + 0.7 - P(A \cap B)$$
$$0.94 = 1.5 - P(A \cap B)$$
Despejamos $P(A \cap B)$:
$$P(A \cap B) = 1.5 - 0.94 = 0.56$$
💡 **Tip:** Recuerda siempre esta fórmula fundamental: la unión es la suma de las probabilidades individuales menos la probabilidad de lo que tienen en común (la intersección).
Paso 2
Comprobación de la independencia
Dos sucesos $A$ y $B$ son independientes si y solo si se cumple la condición:
$$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$$
Calculamos el producto de las probabilidades individuales:
$$P(A) \cdot P(B) = 0.8 \cdot 0.7 = 0.56$$
Comparamos con el valor de la intersección obtenido anteriormente:
$$P(A \cap B) = 0.56$$
$$P(A) \cdot P(B) = 0.56$$
Como $0.56 = 0.56$, se cumple la igualdad.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Los sucesos } A \text{ y } B \text{ son independientes}}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada
**b) (1 punto) Calcule $P(A/B)$.**
La probabilidad de $A$ condicionada a $B$ se define como:
$$P(A/B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$$
Sustituimos los valores:
$$P(A/B) = \frac{0.56}{0.7} = 0.8$$
Alternativamente, como hemos demostrado en el apartado anterior que $A$ y $B$ son **independientes**, sabemos que el hecho de que ocurra $B$ no afecta a la probabilidad de $A$. Por tanto:
$$P(A/B) = P(A) = 0.8$$
💡 **Tip:** Si dos sucesos son independientes, $P(A|B) = P(A)$ y $P(B|A) = P(B)$. ¡Esto puede ahorrarte cálculos en el examen!
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A/B) = 0.8}$$
Paso 4
Aplicación de las Leyes de De Morgan
**c) (0.5 puntos) Calcule $P(A^c \cup B^c)$.**
Para calcular la probabilidad de la unión de los complementarios, utilizamos las **Leyes de De Morgan**. Según estas leyes:
$$A^c \cup B^c = (A \cap B)^c$$
Por tanto, la probabilidad es:
$$P(A^c \cup B^c) = P((A \cap B)^c)$$
Como la probabilidad de un suceso contrario es $1$ menos la probabilidad del suceso:
$$P(A^c \cup B^c) = 1 - P(A \cap B)$$
Sustituimos el valor de la intersección que calculamos en el primer paso ($0.56$):
$$P(A^c \cup B^c) = 1 - 0.56 = 0.44$$
💡 **Tip:** Las Leyes de De Morgan son vitales: el complementario de la unión es la intersección de los complementarios, y el complementario de la intersección es la unión de los complementarios.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A^c \cup B^c) = 0.44}$$