Probabilidad y Estadística 2013 Andalucia
Probabilidad de sucesos independientes
EJERCICIO 3
De los sucesos aleatorios independientes $A$ y $B$ se sabe que $P(A) = 0.3$ y que $P(B^C) = 0.25$. Calcule las siguientes probabilidades:
a) (0.75 puntos) $P(A \cup B)$.
b) (0.75 puntos) $P(A^C \cap B^C)$.
c) (1 punto) $P(A / B^C)$.
Paso 1
Organización de datos y tabla de contingencia
Antes de resolver los apartados, identificamos los datos proporcionados y calculamos las probabilidades básicas de los sucesos y sus complementarios.
Sabemos que:
- $P(A) = 0.3 \implies P(A^C) = 1 - 0.3 = 0.7$
- $P(B^C) = 0.25 \implies P(B) = 1 - 0.25 = 0.75$
Como los sucesos $A$ y $B$ son **independientes**, se cumple que la probabilidad de su intersección es el producto de sus probabilidades:
$$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) = 0.3 \cdot 0.75 = 0.225$$
💡 **Tip:** Si dos sucesos son independientes, también lo son sus complementarios entre sí. Esto facilita completar la tabla de contingencia:
$$\begin{array}{c|cc|c}
& B & B^C & \text{Total} \\\hline
A & 0.225 & 0.075 & 0.3 \\
A^C & 0.525 & 0.175 & 0.7 \\\hline
\text{Total} & 0.75 & 0.25 & 1
\end{array}$$
Los valores internos se obtienen multiplicando las probabilidades marginales (por independencia), por ejemplo: $P(A \cap B^C) = P(A) \cdot P(B^C) = 0.3 \cdot 0.25 = 0.075$.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de la unión
**a) (0.75 puntos) $P(A \cup B)$.**
Para calcular la probabilidad de la unión de dos sucesos, utilizamos la fórmula general:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
Sustituimos los valores que ya conocemos:
$$P(A \cup B) = 0.3 + 0.75 - 0.225$$
$$P(A \cup B) = 1.05 - 0.225 = 0.825$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad nunca puede ser mayor que $1$. Si al sumar $P(A) + P(B)$ superas la unidad, es imprescindible restar la intersección.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A \cup B) = 0.825}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad de la intersección de complementarios
**b) (0.75 puntos) $P(A^C \cap B^C)$.**
Podemos resolver este apartado de dos formas.
**Método 1: Leyes de De Morgan**
Sabemos que la intersección de los complementarios es el complementario de la unión:
$$P(A^C \cap B^C) = P((A \cup B)^C) = 1 - P(A \cup B)$$
Utilizando el resultado del apartado anterior:
$$P(A^C \cap B^C) = 1 - 0.825 = 0.175$$
**Método 2: Independencia**
Como $A$ y $B$ son independientes, sus complementarios $A^C$ y $B^C$ también lo son:
$$P(A^C \cap B^C) = P(A^C) \cdot P(B^C) = 0.7 \cdot 0.25 = 0.175$$
Ambos métodos confirman el mismo resultado.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A^C \cap B^C) = 0.175}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada
**c) (1 punto) $P(A / B^C)$.**
La probabilidad de $A$ condicionada a $B^C$ se define como:
$$P(A / B^C) = \frac{P(A \cap B^C)}{P(B^C)}$$
Calculamos la intersección $P(A \cap B^C)$. Como son independientes:
$$P(A \cap B^C) = P(A) \cdot P(B^C) = 0.3 \cdot 0.25 = 0.075$$
Ahora aplicamos la fórmula de la condicionada:
$$P(A / B^C) = \frac{0.075}{0.25} = 0.3$$
💡 **Tip:** Por definición, si $A$ y $B$ son independientes, el hecho de que ocurra $B$ (o $B^C$) no afecta a la probabilidad de $A$. Por tanto, $P(A/B) = P(A/B^C) = P(A)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A / B^C) = 0.3}$$