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Probabilidad y Estadística 2018 Castilla y Leon

Probabilidad de importación de quesos

Una cadena de supermercados envasa tres variedades de queso en paquetes al vacío, en las proporciones que se indican: curado (45%), semicurado (30%) y tierno (25%). Parte del queso que recibe es de importación, concretamente, el 25% del queso curado, el 23% del semicurado y el 20% del tierno. Se elige al azar un paquete de queso. a) ¿Cuál es la probabilidad de que no sea de importación? b) Si el queso elegido es de importación, ¿qué probabilidad tiene de ser curado?
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del diagrama de árbol
Para resolver este problema, primero definimos los sucesos principales basados en la variedad del queso y su procedencia: * $C$: El queso es curado. * $S$: El queso es semicurado. * $T$: El queso es tierno. * $I$: El queso es de importación. * $\bar{I}$: El queso **no** es de importación (suceso contrario). Los datos del enunciado nos dan las siguientes probabilidades: $P(C) = 0.45$; $P(S) = 0.30$; $P(T) = 0.25$ También nos dan las probabilidades condicionadas de que sea de importación según el tipo: $P(I|C) = 0.25 \implies P(\bar{I}|C) = 1 - 0.25 = 0.75$ $P(I|S) = 0.23 \implies P(\bar{I}|S) = 1 - 0.23 = 0.77$ $P(I|T) = 0.20 \implies P(\bar{I}|T) = 1 - 0.20 = 0.80$ Representamos esta información en un diagrama de árbol:
Inicio Curado (C) Semi (S) Tierno (T) I (0.25) Ī (0.75) I (0.23) Ī (0.77) I (0.20) Ī (0.80) 0.45 0.30 0.25
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de no ser de importación
**a) ¿Cuál es la probabilidad de que no sea de importación?** Para calcular la probabilidad de que el queso elegido no sea de importación, $P(\bar{I})$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Esto consiste en sumar las probabilidades de no ser de importación para cada una de las tres variedades: $$P(\bar{I}) = P(C) \cdot P(\bar{I}|C) + P(S) \cdot P(\bar{I}|S) + P(T) \cdot P(\bar{I}|T)$$ Sustituimos los valores numéricos obtenidos del diagrama: $$P(\bar{I}) = (0.45 \cdot 0.75) + (0.30 \cdot 0.77) + (0.25 \cdot 0.80)$$ Realizamos las multiplicaciones paso a paso: * $0.45 \cdot 0.75 = 0.3375$ * $0.30 \cdot 0.77 = 0.231$ * $0.25 \cdot 0.80 = 0.20$ Sumamos los resultados: $$P(\bar{I}) = 0.3375 + 0.231 + 0.20 = 0.7685$$ 💡 **Tip:** Recuerda que la suma de todas las probabilidades en un mismo nivel del árbol debe ser 1. Por ejemplo, $P(I|C) + P(\bar{I}|C) = 0.25 + 0.75 = 1$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\bar{I}) = 0.7685}$$ (o expresado en porcentaje, un **76.85%**)
Paso 3
Cálculo de probabilidad condicionada (Bayes)
**b) Si el queso elegido es de importación, ¿qué probabilidad tiene de ser curado?** En este apartado nos piden calcular la probabilidad de que el queso sea curado sabiendo de antemano que es de importación. Es decir, buscamos $P(C|I)$. Para ello utilizamos el **Teorema de Bayes**: $$P(C|I) = \frac{P(C \cap I)}{P(I)} = \frac{P(C) \cdot P(I|C)}{P(I)}$$ Primero, calculamos $P(I)$ (probabilidad de ser de importación). Como conocemos $P(\bar{I})$ del apartado anterior, podemos usar el suceso contrario: $$P(I) = 1 - P(\bar{I}) = 1 - 0.7685 = 0.2315$$ Ahora calculamos la probabilidad de la intersección (queso curado e importado): $$P(C \cap I) = P(C) \cdot P(I|C) = 0.45 \cdot 0.25 = 0.1125$$ Finalmente, aplicamos la fórmula de Bayes: $$P(C|I) = \frac{0.1125}{0.2315} \approx 0.48596$$ Redondeando a cuatro decimales, obtenemos $0.4860$. 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes se usa cuando conocemos el resultado final (es de importación) y queremos saber la probabilidad de una de las causas (que sea curado). ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(C|I) \approx 0.4860}$$ (o aproximadamente un **48.6%**)
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