Probabilidad y Estadística 2013 Andalucia
Probabilidad de sucesos independientes
EJERCICIO 3
De los sucesos independientes $A$ y $B$ se sabe que $P(A^C) = 0.4$ y $P(A \cup B) = 0.8$.
a) (1.25 puntos) Halle la probabilidad de $B$.
b) (0.75 puntos) Halle la probabilidad de que no se verifique $B$ si se ha verificado $A$.
c) (0.5 puntos) ¿Son incompatibles los sucesos $A$ y $B$?
Paso 1
Extraer datos y probabilidad de A
**a) (1.25 puntos) Halle la probabilidad de $B$.**
Primero, identificamos los datos que nos proporciona el enunciado:
- $A$ y $B$ son **sucesos independientes**. Esto implica que $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$.
- $P(A^C) = 0.4$.
- $P(A \cup B) = 0.8$.
Calculamos la probabilidad del suceso $A$ utilizando la propiedad del suceso contrario:
$$P(A) = 1 - P(A^C) = 1 - 0.4 = 0.6.$$
💡 **Tip:** Recuerda que la suma de la probabilidad de un suceso y su contrario siempre es 1: $P(A) + P(A^C) = 1$.
$$\boxed{P(A) = 0.6}$$
Paso 2
Calcular la probabilidad de B
Utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión de dos sucesos:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B).$$
Como los sucesos son independientes, podemos sustituir $P(A \cap B)$ por $P(A) \cdot P(B)$:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - [P(A) \cdot P(B)].$$
Sustituimos los valores conocidos ($P(A \cup B) = 0.8$ y $P(A) = 0.6$):
$$0.8 = 0.6 + P(B) - 0.6 \cdot P(B).$$
Agrupamos los términos con $P(B)$:
$$0.8 - 0.6 = P(B) \cdot (1 - 0.6)$$
$$0.2 = P(B) \cdot 0.4$$
Despejamos $P(B)$:
$$P(B) = \frac{0.2}{0.4} = 0.5.$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(B) = 0.5}$$
Paso 3
Probabilidad condicionada y sucesos independientes
**b) (0.75 puntos) Halle la probabilidad de que no se verifique $B$ si se ha verificado $A$.**
El enunciado nos pide calcular la probabilidad de que no ocurra $B$ (suceso $B^C$) dado que ha ocurrido $A$. Esto se denota como $P(B^C | A)$.
Por definición de probabilidad condicionada:
$$P(B^C | A) = \frac{P(B^C \cap A)}{P(A)}.$$
Sin embargo, sabemos que si $A$ y $B$ son independientes, sus contrarios también lo son respecto al otro suceso. Por tanto, la ocurrencia de $A$ no afecta a la probabilidad de $B$ ni a la de $B^C$:
$$P(B^C | A) = P(B^C).$$
Calculamos $P(B^C)$:
$$P(B^C) = 1 - P(B) = 1 - 0.5 = 0.5.$$
💡 **Tip:** Si dos sucesos son independientes, la probabilidad condicionada es igual a la probabilidad simple: $P(B|A) = P(B)$ y $P(B^C|A) = P(B^C)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(B^C | A) = 0.5}$$
Paso 4
Estudio de la incompatibilidad
**c) (0.5 puntos) ¿Son incompatibles los sucesos $A$ y $B$?**
Dos sucesos son **incompatibles** si no pueden ocurrir al mismo tiempo, es decir, si su intersección es vacía y su probabilidad es cero: $P(A \cap B) = 0$.
Calculamos la probabilidad de la intersección usando la propiedad de independencia:
$$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$$
$$P(A \cap B) = 0.6 \cdot 0.5 = 0.3.$$
Como $P(A \cap B) = 0.3 \neq 0$, los sucesos pueden ocurrir simultáneamente.
Por lo tanto, **los sucesos A y B no son incompatibles**.
💡 **Tip:** No confundas sucesos independientes (la ocurrencia de uno no afecta al otro) con sucesos incompatibles (no pueden ocurrir a la vez). Si dos sucesos tienen probabilidad distinta de cero y son independientes, necesariamente son compatibles.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No son incompatibles, ya que } P(A \cap B) = 0.3 \neq 0}$$