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Probabilidad y Estadística 2019 Andalucia

Probabilidad de hábitos saludables

EJERCICIO 3 El $17 \%$ de la población adulta de una ciudad sigue una dieta de adelgazamiento y practica algún deporte regularmente. El $58 \%$ ni sigue una dieta de adelgazamiento ni hace deporte regularmente. Además, se sabe que de los que hacen deporte regularmente, el $50 \%$ hace dieta de adelgazamiento. Se elige al azar un adulto de esa población. a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que siga una dieta de adelgazamiento o que practique deporte regularmente? b) (1 punto) Si el individuo elegido sigue una dieta de adelgazamiento, ¿cuál es la probabilidad de que practique deporte con regularidad? c) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos "Seguir una dieta de adelgazamiento" y "Practicar algún deporte regularmente"?
Paso 1
Definición de sucesos y extracción de datos
**a) (1 punto) ¿Cuál es la probabilidad de que siga una dieta de adelgazamiento o que practique deporte regularmente?** En primer lugar, definimos los sucesos del enunciado: - $D$: "Seguir una dieta de adelgazamiento". - $S$: "Practicar deporte regularmente". Extraemos los datos del problema en términos de probabilidad: 1. El $17 \%$ sigue dieta y hace deporte: $P(D \cap S) = 0.17$. 2. El $58 \%$ ni sigue dieta ni hace deporte: $P(\bar{D} \cap \bar{S}) = 0.58$. 3. De los que hacen deporte, el $50 \%$ hace dieta: $P(D|S) = 0.50$. 💡 **Tip:** Recuerda que la frase "de los que hacen X, el Y% hace Z" siempre indica una probabilidad condicionada: $P(Z|X)$.
Paso 2
Cálculo de probabilidades básicas
A partir de los datos anteriores, vamos a calcular $P(S)$ usando la definición de probabilidad condicionada: $$P(D|S) = \frac{P(D \cap S)}{P(S)}$$ Sustituimos los valores conocidos: $$0.50 = \frac{0.17}{P(S)} \implies P(S) = \frac{0.17}{0.50} = 0.34$$ Ahora, calculamos la probabilidad de la unión que pide el apartado (a). Sabemos por las leyes de De Morgan que: $$P(\bar{D} \cap \bar{S}) = P(\overline{D \cup S}) = 0.58$$ Como la suma de la probabilidad de un suceso y su contrario es 1: $$P(D \cup S) = 1 - P(\overline{D \cup S}) = 1 - 0.58 = 0.42$$ ✅ **Resultado apartado a):** $$\boxed{P(D \cup S) = 0.42}$$ 💡 **Tip:** Las leyes de De Morgan son fundamentales: $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = P(\overline{A \cup B})$.
Paso 3
Construcción de la tabla de contingencia
Para resolver el resto de apartados de forma clara, completamos una tabla de contingencia con todas las probabilidades. Sabemos que: - $P(S) = 0.34 \implies P(\bar{S}) = 1 - 0.34 = 0.66$. - $P(D \cap S) = 0.17$. - $P(\bar{D} \cap \bar{S}) = 0.58$. Calculamos los huecos: - $P(\bar{D} \cap S) = P(S) - P(D \cap S) = 0.34 - 0.17 = 0.17$. - $P(D \cap \bar{S}) = P(\bar{S}) - P(\bar{D} \cap \bar{S}) = 0.66 - 0.58 = 0.08$. - $P(D) = P(D \cap S) + P(D \cap \bar{S}) = 0.17 + 0.08 = 0.25$. - $P(\bar{D}) = P(\bar{D} \cap S) + P(\bar{D} \cap \bar{S}) = 0.17 + 0.58 = 0.75$. **Tabla de contingencia:** $$\begin{array}{c|cc|c} & S & \bar{S} & \text{Total} \\ \hline D & 0.17 & 0.08 & 0.25 \\ \bar{D} & 0.17 & 0.58 & 0.75 \\ \hline \text{Total} & 0.34 & 0.66 & 1.00 \end{array}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada
**b) (1 punto) Si el individuo elegido sigue una dieta de adelgazamiento, ¿cuál es la probabilidad de que practique deporte con regularidad?** Nos piden la probabilidad de que practique deporte sabiendo que sigue una dieta, es decir, $P(S|D)$. Utilizamos la definición de probabilidad condicionada: $$P(S|D) = \frac{P(S \cap D)}{P(D)}$$ Consultamos los valores en nuestra tabla de contingencia: $$P(S|D) = \frac{0.17}{0.25}$$ Realizamos la división: $$P(S|D) = 0.68$$ ✅ **Resultado apartado b):** $$\boxed{P(S|D) = 0.68}$$
Paso 5
Estudio de la independencia de sucesos
**c) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos "Seguir una dieta de adelgazamiento" y "Practicar algún deporte regularmente"?** Dos sucesos $D$ y $S$ son independientes si y solo si se cumple que: $$P(D \cap S) = P(D) \cdot P(S)$$ Calculamos el producto de las probabilidades individuales: $$P(D) \cdot P(S) = 0.25 \cdot 0.34 = 0.085$$ Comparamos con la probabilidad de la intersección dada en el enunciado: $$P(D \cap S) = 0.17$$ Como $0.17 \neq 0.085$, entonces: $$P(D \cap S) \neq P(D) \cdot P(S)$$ Concluimos que los sucesos **no son independientes**. 💡 **Tip:** Otra forma de comprobarlo es ver si $P(S|D) = P(S)$. Como $0.68 \neq 0.34$, queda confirmado que el hecho de seguir una dieta influye en la probabilidad de hacer deporte. ✅ **Resultado apartado c):** $$\boxed{\text{Los sucesos son dependientes (no independientes)}}$$
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