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Probabilidad y Estadística 2015 Andalucia

Independencia y Probabilidad Condicionada

EJERCICIO 3 Un estudio estadístico determina que la noche del 31 de diciembre conduce el 5% de la población, el 20% consume alcohol esa noche y el 2% conduce y consume alcohol. a) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos “conducir” y “consumir alcohol”? b) (1 punto) ¿Qué porcentaje de la población no conduce ni consume alcohol esa noche? c) (1 punto) De las personas que consumen alcohol, ¿qué porcentaje conduce esa noche?
Paso 1
Definición de sucesos y comprobación de independencia
**a) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos “conducir” y “consumir alcohol”?** Primero, definimos los sucesos según los datos del enunciado: - $C$: "Conducir la noche del 31 de diciembre". - $A$: "Consumir alcohol esa noche". Los datos en términos de probabilidad son: - $P(C) = 5\% = 0,05$ - $P(A) = 20\% = 0,20$ - $P(C \cap A) = 2\% = 0,02$ Para que dos sucesos sean independientes, debe cumplirse que la probabilidad de la intersección sea igual al producto de sus probabilidades individuales: $$P(C \cap A) = P(C) \cdot P(A)$$ Calculamos el producto: $$P(C) \cdot P(A) = 0,05 \cdot 0,20 = 0,01$$ Como $P(C \cap A) = 0,02$ y $P(C) \cdot P(A) = 0,01$, observamos que: $$0,02 \neq 0,01 \implies P(C \cap A) \neq P(C) \cdot P(A)$$ 💡 **Tip:** Recuerda que si el hecho de que ocurra un suceso cambia la probabilidad de que ocurra el otro, entonces son dependientes. ✅ **Resultado:** $$\boxed{\text{No son independientes, son sucesos dependientes}}$$
Paso 2
Construcción de la tabla de contingencia
Para facilitar los siguientes apartados, vamos a organizar la información en una tabla de contingencia (o tabla de doble entrada), utilizando los complementarios $\bar{C}$ (no conduce) y $\bar{A}$ (no consume alcohol). $$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline & C & \bar{C} & \text{Total} \\ \hline A & 0,02 & 0,18 & 0,20 \\ \hline \bar{A} & 0,03 & 0,77 & 0,80 \\ \hline \text{Total} & 0,05 & 0,95 & 1,00 \\ \hline \end{array}$$ **¿Cómo hemos rellenado la tabla?** 1. Colocamos los totales conocidos: $P(C)=0,05$ y $P(A)=0,20$. 2. Colocamos la intersección conocida: $P(C \cap A) = 0,02$. 3. Calculamos el resto por diferencia (ej. $P(\bar{A}) = 1 - 0,20 = 0,80$; $P(\bar{C} \cap A) = 0,20 - 0,02 = 0,18$).
Paso 3
Porcentaje de población que ni conduce ni consume alcohol
**b) (1 punto) ¿Qué porcentaje de la población no conduce ni consume alcohol esa noche?** Buscamos la probabilidad de que ocurran ambos sucesos contrarios a la vez, es decir, $P(\bar{C} \cap \bar{A})$. Observando la tabla de contingencia realizada en el paso anterior, el valor correspondiente a la intersección de no conducir y no consumir alcohol es: $$P(\bar{C} \cap \bar{A}) = 0,77$$ También podemos calcularlo mediante las **Leyes de De Morgan**: $$P(\bar{C} \cap \bar{A}) = P(\overline{C \cup A}) = 1 - P(C \cup A)$$ Primero hallamos la unión: $$P(C \cup A) = P(C) + P(A) - P(C \cap A) = 0,05 + 0,20 - 0,02 = 0,23$$ Entonces: $$P(\bar{C} \cap \bar{A}) = 1 - 0,23 = 0,77$$ Para expresar el resultado en porcentaje, multiplicamos por 100: $$0,77 \cdot 100 = 77\%$$ ✅ **Resultado:** $$\boxed{77\%}$$
Paso 4
Probabilidad condicionada: conductores entre los que consumen alcohol
**c) (1 punto) De las personas que consumen alcohol, ¿qué porcentaje conduce esa noche?** Este apartado nos pide una **probabilidad condicionada**. Queremos saber la probabilidad de que alguien conduzca ($C$) sabiendo que consume alcohol ($A$). La fórmula es: $$P(C|A) = \frac{P(C \cap A)}{P(A)}$$ Sustituimos los valores que ya conocemos: $$P(C|A) = \frac{0,02}{0,20}$$ Realizamos la operación: $$P(C|A) = 0,1$$ Convertimos a porcentaje: $$0,1 \cdot 100 = 10\%$$ 💡 **Tip:** En los problemas de probabilidad, frases como "De los que..." o "Sabiendo que..." indican que debemos usar la probabilidad condicionada, poniendo ese suceso en el denominador. ✅ **Resultado:** $$\boxed{10\%}$$
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