Probabilidad y Estadística 2019 Castilla la Mancha
Probabilidad en sorteo de entradas
5. En una clase de pintura hay $27$ alumnos, $14$ son de Albacete, $5$ son de Cuenca y $8$ de Toledo.
a) Se sortean dos entradas entre todos los alumnos, ¿cual es la probabilidad de que ambas entradas le toquen a alumnos que no son de Albacete? (pueden tocarle al mismo alumno las dos entradas). (0.75 ptos)
b) Si sorteamos $5$ entradas, de una en una, de forma que no participa en el sorteo la persona que ya le haya tocado una entrada, ¿cual es la probabilidad de que las $5$ sean para alumnos de Cuenca? (0.75 ptos)
Paso 1
Análisis de datos y definición de sucesos para el apartado a
**a) Se sortean dos entradas entre todos los alumnos, ¿cual es la probabilidad de que ambas entradas le toquen a alumnos que no son de Albacete? (pueden tocarle al mismo alumno las dos entradas). (0.75 ptos)**
Primero, organizamos los datos de la clase:
- Total de alumnos: $27$
- Alumnos de Albacete ($A$): $14$
- Alumnos que **no** son de Albacete ($\bar{A}$): $5$ (Cuenca) + $8$ (Toledo) = $13$
El enunciado indica que **pueden tocarle al mismo alumno las dos entradas**, lo que significa que el sorteo es **con reemplazamiento** (el primer alumno premiado vuelve a entrar en el bombo para el segundo sorteo). Por tanto, los sucesos son independientes.
Definimos el suceso:
- $\bar{A}$: El alumno seleccionado no es de Albacete.
La probabilidad de que un alumno no sea de Albacete en un sorteo es:
$$P(\bar{A}) = \frac{\text{Casos favorables}}{\text{Casos posibles}} = \frac{13}{27}$$
💡 **Tip:** En probabilidad, "no ser de A" es el suceso complementario. También puedes calcularlo como $1 - P(A)$.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad del apartado a
Como los sorteos son independientes (con reemplazamiento), la probabilidad de que ambas entradas recaigan en alumnos que no son de Albacete es el producto de las probabilidades individuales:
$$P(\bar{A}_1 \cap \bar{A}_2) = P(\bar{A}_1) \cdot P(\bar{A}_2)$$
Sustituimos los valores:
$$P(\text{Ambas } \bar{A}) = \frac{13}{27} \cdot \frac{13}{27} = \frac{169}{729}$$
Si realizamos la división:
$$P(\text{Ambas } \bar{A}) \approx 0.2318$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P = \frac{169}{729} \approx 0.2318}$$
Paso 3
Análisis de datos para el apartado b
**b) Si sorteamos $5$ entradas, de una en una, de forma que no participa en el sorteo la persona que ya le haya tocado una entrada, ¿cual es la probabilidad de que las $5$ sean para alumnos de Cuenca? (0.75 ptos)**
En este caso, el sorteo es **sin reemplazamiento**. Esto significa que el número total de alumnos y el número de alumnos de Cuenca disminuye en cada extracción.
Datos de Cuenca:
- Alumnos totales: $27$
- Alumnos de Cuenca ($C$): $5$
Queremos calcular la probabilidad de que las 5 entradas sean para alumnos de Cuenca, es decir, que salgan consecutivamente:
$$P(C_1 \cap C_2 \cap C_3 \cap C_4 \cap C_5)$$
💡 **Tip:** En extracciones sucesivas sin reemplazamiento, las probabilidades son dependientes: $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B|A)$.
Paso 4
Cálculo de la probabilidad del apartado b
Aplicamos la regla de la multiplicación para sucesos dependientes:
1. Probabilidad de que el 1º sea de Cuenca: $P(C_1) = \frac{5}{27}$
2. Probabilidad de que el 2º sea de Cuenca, sabiendo que el 1º lo fue: $P(C_2|C_1) = \frac{4}{26}$
3. Probabilidad de que el 3º sea de Cuenca: $P(C_3|C_1 \cap C_2) = \frac{3}{25}$
4. Probabilidad de que el 4º sea de Cuenca: $P(C_4|\dots) = \frac{2}{24}$
5. Probabilidad de que el 5º sea de Cuenca: $P(C_5|\dots) = \frac{1}{23}$
Multiplicamos todas las fracciones:
$$P = \frac{5}{27} \cdot \frac{4}{26} \cdot \frac{3}{25} \cdot \frac{2}{24} \cdot \frac{1}{23}$$
Calculamos el numerador y el denominador:
- Numerador: $5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 120$
- Denominador: $27 \cdot 26 \cdot 25 \cdot 24 \cdot 23 = 9.687.600$
Simplificamos la fracción:
$$P = \frac{120}{9.687.600} = \frac{1}{80.730}$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P = \frac{1}{80.730} \approx 1.238 \cdot 10^{-5}}$$