Probabilidad y Estadística 2013 Andalucia
Probabilidad condicionada e idiomas en una empresa
EJERCICIO 3
En una empresa, el 65% de sus empleados habla inglés, y de éstos, el 40% habla también alemán. De los que no hablan inglés, el 25% habla alemán. Se escoge un empleado al azar:
a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que hable ambos idiomas?
b) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que hable alemán?
c) (0.5 puntos) ¿Cuál es la probabilidad de que, sabiendo que habla alemán, hable también inglés?
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del árbol de probabilidad
Para resolver el problema, primero definimos los sucesos principales y organizamos la información en un diagrama de árbol:
- $I$: El empleado habla inglés.
- $\bar{I}$: El empleado no habla inglés.
- $A$: El empleado habla alemán.
- $\bar{A}$: El empleado no habla alemán.
Datos del enunciado:
- $P(I) = 0.65 \implies P(\bar{I}) = 1 - 0.65 = 0.35$
- $P(A|I) = 0.40 \implies P(\bar{A}|I) = 0.60$
- $P(A|\bar{I}) = 0.25 \implies P(\bar{A}|\bar{I}) = 0.75$
Representamos el árbol de probabilidad:
Paso 2
Probabilidad de hablar ambos idiomas
**a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que hable ambos idiomas?**
Nos piden la probabilidad de que hable inglés y también alemán, es decir, la intersección de ambos sucesos: $P(I \cap A)$.
Utilizamos la definición de probabilidad condicionada:
$$P(I \cap A) = P(I) \cdot P(A|I)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(I \cap A) = 0.65 \cdot 0.40 = 0.26$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad de la intersección se calcula multiplicando las ramas del árbol que llevan a ese suceso.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(I \cap A) = 0.26}$$
Paso 3
Probabilidad de hablar alemán (Teorema de la Probabilidad Total)
**b) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que hable alemán?**
Un empleado puede hablar alemán de dos formas: hablando inglés o no hablándolo. Por tanto, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**:
$$P(A) = P(I \cap A) + P(\bar{I} \cap A)$$
$$P(A) = P(I) \cdot P(A|I) + P(\bar{I}) \cdot P(A|\bar{I})$$
Ya tenemos el primer valor del apartado anterior ($0.26$). Calculamos el segundo término:
$$P(\bar{I} \cap A) = 0.35 \cdot 0.25 = 0.0875$$
Sumamos ambos resultados:
$$P(A) = 0.26 + 0.0875 = 0.3475$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total consiste en sumar todas las rutas del árbol que terminan en el suceso deseado (en este caso, todas las ramas que acaban en 'Alemán').
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A) = 0.3475}$$
Paso 4
Probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**c) (0.5 puntos) ¿Cuál es la probabilidad de que, sabiendo que habla alemán, hable también inglés?**
Este es un problema de **probabilidad a posteriori**, ya que nos dan una información previa (sabemos que habla alemán) y queremos calcular la probabilidad de una causa (que hable inglés). Usamos la fórmula de la probabilidad condicionada (Bayes):
$$P(I|A) = \frac{P(I \cap A)}{P(A)}$$
Utilizamos los valores obtenidos en los apartados anteriores:
- $P(I \cap A) = 0.26$
- $P(A) = 0.3475$
Realizamos el cociente:
$$P(I|A) = \frac{0.26}{0.3475} \approx 0.7483$$
💡 **Tip:** La fórmula de Bayes siempre tiene la estructura: $\text{P(Lo que quiero | Lo que sé)} = \frac{\text{Probabilidad de la intersección}}{\text{Probabilidad de la condición}}$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(I|A) \approx 0.7483}$$