Probabilidad y Estadística 2017 Andalucia
Probabilidad de exámenes teórico y práctico
EJERCICIO 3
Los alumnos que cursan una asignatura deben realizar dos exámenes: uno teórico y otro práctico. El 50 % de los alumnos aprueba los dos exámenes, el 6 % no aprueba ninguno y el 20 % solo aprueba el teórico. Se elige un alumno al azar.
a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que apruebe al menos uno de los dos exámenes?
b) (1.5 puntos) Si ha aprobado el teórico, ¿cuál es la probabilidad de que no apruebe el examen práctico?
Paso 1
Definir sucesos y organizar la información
En primer lugar, definimos los sucesos del problema:
- $T$: "El alumno aprueba el examen teórico".
- $P$: "El alumno aprueba el examen práctico".
Del enunciado extraemos los siguientes datos en términos de probabilidad:
- Aprueba los dos exámenes: $P(T \cap P) = 0.50$
- No aprueba ninguno: $P(T^c \cap P^c) = 0.06$
- Solo aprueba el teórico: $P(T \cap P^c) = 0.20$
Para visualizar mejor la situación, podemos construir una **tabla de contingencia**.
Primero, calculamos $P(T)$ sumando los que aprueban ambos y los que solo aprueban el teórico:
$$P(T) = P(T \cap P) + P(T \cap P^c) = 0.50 + 0.20 = 0.70$$
A partir de aquí, completamos el resto de la tabla sabiendo que los totales deben sumar $1$:
$$\begin{array}{c|cc|c}
& \text{Aprueba P} (P) & \text{No aprueba P} (P^c) & \text{Total} \\\hline
\text{Aprueba T} (T) & 0.50 & 0.20 & 0.70 \\
\text{No aprueba T} (T^c) & 0.24 & 0.06 & 0.30 \\\hline
\text{Total} & 0.74 & 0.26 & 1.00
\end{array}$$
💡 **Tip:** En problemas donde se cruzan dos características (como aprobar o no dos exámenes distintos), la tabla de contingencia es la herramienta más clara para obtener todas las probabilidades intersección.
Paso 2
Calcular la probabilidad de aprobar al menos uno
**a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que apruebe al menos uno de los dos exámenes?**
El suceso "aprobar al menos uno" es la unión de ambos sucesos, $T \cup P$. Existen dos formas de calcularlo:
**Método 1: Por el suceso contrario**
La probabilidad de aprobar al menos uno es el complementario de no aprobar ninguno:
$$P(T \cup P) = 1 - P(T^c \cap P^c)$$
Sustituyendo el dato del enunciado:
$$P(T \cup P) = 1 - 0.06 = 0.94$$
**Método 2: Usando la fórmula de la unión**
$$P(T \cup P) = P(T) + P(P) - P(T \cap P)$$
Usando los valores de nuestra tabla:
$$P(T \cup P) = 0.70 + 0.74 - 0.50 = 0.94$$
💡 **Tip:** La expresión "al menos uno" casi siempre se resuelve de forma más rápida calculando $1 - P(\text{ninguno})$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(T \cup P) = 0.94}$$
Paso 3
Calcular la probabilidad condicionada
**b) (1.5 puntos) Si ha aprobado el teórico, ¿cuál es la probabilidad de que no apruebe el examen práctico?**
Se nos pide una probabilidad condicionada. Sabemos que el alumno ha aprobado el teórico ($T$), y queremos saber la probabilidad de que no apruebe el práctico ($P^c$). Esto se expresa como $P(P^c | T)$.
Utilizamos la definición de probabilidad condicionada:
$$P(P^c | T) = \frac{P(P^c \cap T)}{P(T)}$$
Consultamos los valores en nuestra tabla o en los datos iniciales:
- $P(P^c \cap T) = 0.20$ (solo aprobó el teórico)
- $P(T) = 0.70$ (total de aprobados en el teórico)
Sustituimos y simplificamos:
$$P(P^c | T) = \frac{0.20}{0.70} = \frac{2}{7} \approx 0.2857$$
💡 **Tip:** Recuerda que la fórmula de la probabilidad condicionada es $P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$. El suceso que "ya ha ocurrido" (la condición) siempre va en el denominador.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(P^c | T) = \frac{2}{7} \approx 0.2857}$$