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Probabilidad y Estadística 2018 Andalucia

Independencia de sucesos y probabilidad condicionada

EJERCICIO 3 En una localidad, el 25% de los habitantes asiste periódicamente a la consulta del dentista, el 10% se hace una analítica y el 8% hace ambas cosas. a) (0.5 puntos) Razone si los sucesos “Asistir a la consulta del dentista” y “Hacerse una analítica” son independientes. b) (1 punto) ¿Qué porcentaje de habitantes ni se hace una analítica ni va al dentista? c) (1 punto) Si elegimos un habitante al azar de esa localidad de entre los que no van al dentista, ¿cuál es la probabilidad de que se haga una analítica?
Paso 1
Definición de sucesos y tabla de contingencia
Para resolver este problema, lo primero es definir los sucesos y organizar la información en una tabla de contingencia o extraer los datos directamente. Definimos los sucesos: - $D$: Asistir a la consulta del dentista. - $A$: Hacerse una analítica. Los datos del enunciado expresados en probabilidad son: - $P(D) = 25\% = 0.25$ - $P(A) = 10\% = 0.10$ - $P(D \cap A) = 8\% = 0.08$ (Habitantes que hacen ambas cosas) Podemos construir una tabla de contingencia para visualizar mejor los datos: $$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline & A & \bar{A} & \text{Total} \\ \hline D & 0.08 & 0.17 & 0.25 \\ \hline \bar{D} & 0.02 & 0.73 & 0.75 \\ \hline \text{Total} & 0.10 & 0.90 & 1.00 \\ \hline \end{array}$$ 💡 **Tip:** En una tabla de contingencia, los valores interiores deben sumar el total de la fila o columna correspondiente. Por ejemplo, $P(D) = P(D \cap A) + P(D \cap \bar{A})$.
Paso 2
Estudio de la independencia de sucesos
**a) (0.5 puntos) Razone si los sucesos “Asistir a la consulta del dentista” y “Hacerse una analítica” son independientes.** Dos sucesos $A$ y $D$ son independientes si y solo si se cumple la condición: $$P(D \cap A) = P(D) \cdot P(A)$$ Calculamos el producto de las probabilidades individuales: $$P(D) \cdot P(A) = 0.25 \cdot 0.10 = 0.025$$ Comparamos con la probabilidad de la intersección dada: $$P(D \cap A) = 0.08$$ Como $0.08 \neq 0.025$, se tiene que $P(D \cap A) \neq P(D) \cdot P(A)$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{\text{Los sucesos no son independientes, son dependientes.}}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad de que ni se haga analítica ni vaya al dentista
**b) (1 punto) ¿Qué porcentaje de habitantes ni se hace una analítica ni va al dentista?** Buscamos la probabilidad de que no ocurra el dentista y no ocurra la analítica, es decir, $P(\bar{D} \cap \bar{A})$. Podemos usar las leyes de De Morgan: $$\bar{D} \cap \bar{A} = \overline{D \cup A}$$ Primero, calculamos la probabilidad de la unión (que ocurra al menos una de las dos): $$P(D \cup A) = P(D) + P(A) - P(D \cap A)$$ $$P(D \cup A) = 0.25 + 0.10 - 0.08 = 0.27$$ Ahora, calculamos la probabilidad del suceso contrario: $$P(\bar{D} \cap \bar{A}) = 1 - P(D \cup A) = 1 - 0.27 = 0.73$$ 💡 **Tip:** El suceso "ni A ni B" es el complementario de "A o B". Si el 27% hace alguna de las dos cosas, el resto (73%) no hace ninguna. Como nos piden el porcentaje: $$0.73 \cdot 100 = 73\%$$ ✅ **Resultado:** $$\boxed{73\% \text{ de los habitantes no se hacen analítica ni van al dentista.}}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada
**c) (1 punto) Si elegimos un habitante al azar de esa localidad de entre los que no van al dentista, ¿cuál es la probabilidad de que se haga una analítica?** Se trata de una probabilidad condicionada. El enunciado nos dice que el habitante pertenece al grupo de los que "no van al dentista", por lo que la condición es $\bar{D}$. Queremos hallar $P(A | \bar{D})$. La fórmula de la probabilidad condicionada es: $$P(A | \bar{D}) = \frac{P(A \cap \bar{D})}{P(\bar{D})}$$ Calculamos los elementos necesarios: 1. $P(\bar{D}) = 1 - P(D) = 1 - 0.25 = 0.75$ 2. $P(A \cap \bar{D})$: Son los que se hacen la analítica pero no van al dentista. Podemos obtenerlo de la tabla de contingencia del paso 1 o restando: $$P(A \cap \bar{D}) = P(A) - P(A \cap D) = 0.10 - 0.08 = 0.02$$ Sustituimos en la fórmula: $$P(A | \bar{D}) = \frac{0.02}{0.75} = \frac{2}{75} \approx 0.0267$$ 💡 **Tip:** Recuerda que $P(A|B)$ es la probabilidad de que ocurra $A$ sabiendo que ya ha ocurrido (o que nos restringimos a) $B$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(A | \bar{D}) = \frac{2}{75} \approx 0.0267}$$
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