Probabilidad y Estadística 2018 Cantabria
Probabilidad con tabla de contingencia: Nivel de inglés y Grados Universitarios
Ejercicio 3 [3 PUNTOS]
De los alumnos matriculados en 1º en los grados de Economía, Administración y Dirección de Empresas y Derecho, de determinada universidad, conocemos su nivel de inglés. Los datos desglosados aparecen en la tabla adjunta:
| | G. Económicas | G. Adm. y D. Empresas | G. Derecho | Total |
|---|:---:|:---:|:---:|:---:|
| Nivel alto | 20 | 33 | 34 | 87 |
| Nivel medio | 78 | 167 | 76 | 321 |
| Nivel bajo | 27 | 20 | 65 | 112 |
| Total | 125 | 220 | 175 | 520 |
Escogido un alumno al azar:
A. [1 PUNTO] ¿Cuál es la probabilidad de que esté estudiando Derecho?
B. [1 PUNTO] ¿Cuál es la probabilidad de que estudie Económicas y tenga un nivel alto?
C [1 PUNTO] Si sabemos que el alumno tiene un nivel medio, ¿cuál es la probabilidad de que esté estudiando Administración y D. de Empresas?
Paso 1
Organización de datos y definición de sucesos
Para resolver este ejercicio utilizaremos la información proporcionada en la **tabla de contingencia**. Primero, definiremos los sucesos correspondientes a los Grados y a los niveles de inglés:
- $E$: Estudiar el G. de Económicas.
- $A$: Estudiar el G. de Adm. y D. de Empresas (ADE).
- $D$: Estudiar el G. de Derecho.
- $H$: Tener un nivel de inglés alto.
- $M$: Tener un nivel de inglés medio.
- $B$: Tener un nivel de inglés bajo.
La tabla de datos completa es la siguiente:
$$\begin{array}{l|ccc|c}
\text{Nivel / Grado} & E & A & D & \text{Total} \\ \hline
\text{Alto (H)} & 20 & 33 & 34 & 87 \\
\text{Medio (M)} & 78 & 167 & 76 & 321 \\
\text{Bajo (B)} & 27 & 20 & 65 & 112 \\ \hline
\text{Total} & 125 & 220 & 175 & \mathbf{520}
\end{array}$$
El número total de alumnos es $N = 520$.
💡 **Tip:** En problemas con tablas de contingencia, la probabilidad de un suceso simple se calcula dividiendo el total de su fila o columna entre el gran total de la tabla (Regla de Laplace).
Paso 2
Probabilidad de estudiar Derecho
**A. [1 PUNTO] ¿Cuál es la probabilidad de que esté estudiando Derecho?**
Para calcular la probabilidad de que el alumno estudie Derecho, $P(D)$, aplicamos la **Regla de Laplace**:
$$P(D) = \frac{\text{Número de alumnos de Derecho}}{\text{Número total de alumnos}}$$
Consultando la tabla, vemos que el total de alumnos de Derecho es $175$ y el total de la universidad es $520$:
$$P(D) = \frac{175}{520}$$
Simplificamos la fracción dividiendo entre $5$:
$$P(D) = \frac{35}{104} \approx 0.3365$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(D) = \frac{35}{104} \approx 0.3365}$$
Paso 3
Probabilidad de la intersección (Económicas y Nivel Alto)
**B. [1 PUNTO] ¿Cuál es la probabilidad de que estudie Económicas y tenga un nivel alto?**
Buscamos la probabilidad de la intersección de dos sucesos: que estudie Económicas ($E$) **y** tenga nivel alto ($H$), es decir, $P(E \cap H)$.
Localizamos en la tabla la celda donde se cruzan la columna de **G. Económicas** y la fila de **Nivel alto**:
- Casos favorables ($E \cap H$): $20$
- Casos totales: $520$
$$P(E \cap H) = \frac{20}{520}$$
Simplificamos dividiendo entre $20$:
$$P(E \cap H) = \frac{1}{26} \approx 0.0385$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad de la intersección $P(A \cap B)$ en una tabla se encuentra directamente en la celda de cruce entre la fila de $A$ y la columna de $B$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(E \cap H) = \frac{1}{26} \approx 0.0385}$$
Paso 4
Probabilidad condicionada (ADE sabiendo Nivel Medio)
**C [1 PUNTO] Si sabemos que el alumno tiene un nivel medio, ¿cuál es la probabilidad de que esté estudiando Administración y D. de Empresas?**
Se trata de una **probabilidad condicionada**. Sabemos que el alumno tiene un nivel medio ($M$), por lo que nuestro espacio muestral se reduce solo a los alumnos con ese nivel. Queremos saber la probabilidad de que sea de ADE ($A$):
$$P(A|M) = \frac{P(A \cap M)}{P(M)} = \frac{\text{Alumnos de ADE con nivel medio}}{\text{Total de alumnos con nivel medio}}$$
De la tabla obtenemos:
- Alumnos de ADE con nivel medio ($A \cap M$): $167$
- Total de alumnos con nivel medio ($M$): $321$
$$P(A|M) = \frac{167}{321} \approx 0.5202$$
Esta fracción es irreducible ya que $167$ es un número primo.
💡 **Tip:** En una tabla de contingencia, para calcular $P(A|B)$ basta con mirar la fila (o columna) del suceso que ya conocemos ($B$) y tomar el dato de la categoría que buscamos ($A$) dividido por el total de esa fila (o columna).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A|M) = \frac{167}{321} \approx 0.5202}$$