Probabilidad y Estadística 2017 Castilla la Mancha
Probabilidad de alcohol y drogas en accidentes de tráfico
5. De un estudio sobre accidentes de tráfico se dedujeron los siguientes datos: el 29 % de los conductores superaron los límites de alcohol en sangre, el 14 % de los conductores tenía presencia de drogas en sangre y el 37 % superaba los límites de alcohol o tenía presencia de drogas en sangre o ambas.
a) Calcula la probabilidad de que, en un accidente de tráfico, el conductor supere los límites de alcohol y tenga presencia de drogas en sangre. (0.75 ptos)
b) Razone si son independientes los sucesos superar los límites de alcohol y presencia de drogas en sangre. (0.75 ptos)
Paso 1
Definición de sucesos y datos
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema a partir del enunciado:
- $A$: El conductor supera los límites de alcohol en sangre.
- $D$: El conductor tiene presencia de drogas en sangre.
Extraemos los datos en términos de probabilidad (dividiendo los porcentajes entre 100):
- $P(A) = 0.29$
- $P(D) = 0.14$
- $P(A \cup D) = 0.37$ (esto representa la unión, es decir, alcohol o drogas o ambas).
Podemos visualizar la situación inicial con una tabla de contingencia, aunque falten algunos valores internos que calcularemos a continuación:
$$\begin{array}{c|cc|c}
& \text{Drogas (} D \text{)} & \text{No Drogas (} \bar{D} \text{)} & \text{Total} \\ \hline
\text{Alcohol (} A \text{)} & P(A \cap D) & ? & 0.29 \\
\text{No Alcohol (} \bar{A} \text{)} & ? & ? & 0.71 \\ \hline
\text{Total} & 0.14 & 0.86 & 1.00
\end{array}$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad del suceso unión ($A \cup D$) se corresponde con la frase "uno, otro o ambos".
Paso 2
Cálculo de la intersección (Ambos sucesos)
**a) Calcula la probabilidad de que, en un accidente de tráfico, el conductor supere los límites de alcohol y tenga presencia de drogas en sangre.**
Nos piden la probabilidad de la intersección, $P(A \cap D)$. Para hallarla, utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión:
$$P(A \cup D) = P(A) + P(D) - P(A \cap D)$$
Sustituimos los valores conocidos en la ecuación:
$$0.37 = 0.29 + 0.14 - P(A \cap D)$$
Operamos en el lado derecho:
$$0.37 = 0.43 - P(A \cap D)$$
Despejamos $P(A \cap D)$:
$$P(A \cap D) = 0.43 - 0.37$$
$$P(A \cap D) = 0.06$$
Esto significa que el 6 % de los conductores presentan ambas sustancias.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A \cap D) = 0.06}$$
💡 **Tip:** No olvides que la intersección ($A \cap D$) representa la probabilidad de que ocurran los dos sucesos simultáneamente.
Paso 3
Estudio de la independencia
**b) Razone si son independientes los sucesos superar los límites de alcohol y presencia de drogas en sangre.**
Dos sucesos $A$ y $D$ son **independientes** si y solo si se cumple la siguiente condición:
$$P(A \cap D) = P(A) \cdot P(D)$$
Calculamos el producto de las probabilidades individuales:
$$P(A) \cdot P(D) = 0.29 \cdot 0.14 = 0.0406$$
Ahora comparamos este resultado con el valor de la intersección que calculamos en el apartado anterior:
- $P(A \cap D) = 0.06$
- $P(A) \cdot P(D) = 0.0406$
Como $0.06 \neq 0.0406$, se concluye que:
$$P(A \cap D) \neq P(A) \cdot P(D)$$
Por tanto, los sucesos **no son independientes** (son dependientes).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Los sucesos son dependientes (no independientes)}}$$
💡 **Tip:** En problemas de probabilidad, "razonar" implica siempre realizar la comprobación matemática mediante la definición de independencia.