Probabilidad y Estadística 2021 Cantabria
Probabilidad con tablas de contingencia y condicionada
Ejercicio 5 [2,5 PUNTOS]
Se realiza una encuesta a un grupo de 2000 personas de diferentes edades para conocer sus hábitos de compra por Internet en el último mes. Los datos completos aparecen en la siguiente tabla:
| | 18-40 años | 41-60 años | Mayores de 60 años | Total |
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: |
| Ha realizado alguna compra por Internet | 468 | 325 | 250 | 1043 |
| No ha comprado ningún producto por Internet | 257 | 207 | 493 | 957 |
| Total | 725 | 532 | 743 | 2000 |
Elegida una de las personas del grupo al azar,
A. [0,75 PUNTOS] Calcular la probabilidad de que sea mayor de 60 años y haya realizado alguna compra por Internet en el último mes.
B. [0,75 PUNTOS] Calcular la probabilidad de que su edad esté comprendida entre los 41 y 60 años.
C. [1 PUNTO] Si sabemos que ha realizado alguna compra por Internet en el último mes, ¿cuál es la probabilidad de que su edad esté comprendida entre los 18 y 40 años?
Paso 1
Identificación de sucesos y tabla de contingencia
Para resolver este problema, primero identificaremos los sucesos basándonos en la información de la tabla:
- Sucesos de edad:
- $E_1$: La persona tiene entre 18 y 40 años.
- $E_2$: La persona tiene entre 41 y 60 años.
- $E_3$: La persona es mayor de 60 años.
- Sucesos de hábito de compra:
- $C$: Ha realizado alguna compra por Internet.
- $\bar{C}$: No ha realizado ninguna compra por Internet.
La tabla de contingencia proporcionada resume los datos de las 2000 personas:
$$\begin{array}{l|c|c|c|r}
& E_1 & E_2 & E_3 & \text{Total} \\ \hline
C & 468 & 325 & 250 & 1043 \\ \hline
\bar{C} & 257 & 207 & 493 & 957 \\ \hline
\text{Total} & 725 & 532 & 743 & 2000
\end{array}$$
💡 **Tip:** En una tabla de contingencia, los totales de las filas y columnas deben sumar el gran total (en este caso, 2000 personas). Los valores internos representan la intersección de dos sucesos.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de ser mayor de 60 años y comprador
**A. [0,75 PUNTOS] Calcular la probabilidad de que sea mayor de 60 años y haya realizado alguna compra por Internet en el último mes.**
Nos piden la probabilidad de la intersección de los sucesos $E_3$ (mayor de 60 años) y $C$ (ha comprado). Es decir, buscamos $P(E_3 \cap C)$.
Utilizamos la **Regla de Laplace**:
$$P(S) = \frac{\text{Casos favorables}}{\text{Casos posibles}}$$
- Casos favorables ($E_3 \cap C$): Observando la tabla, hay **250** personas que cumplen ambas condiciones.
- Casos posibles (Total): El grupo total es de **2000** personas.
Operamos:
$$P(E_3 \cap C) = \frac{250}{2000} = \frac{25}{200} = \frac{1}{8} = 0.125$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(E_3 \cap C) = 0.125}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad por rango de edad
**B. [0,75 PUNTOS] Calcular la probabilidad de que su edad esté comprendida entre los 41 y 60 años.**
En este caso, buscamos la probabilidad del suceso $E_2$. No se nos da ninguna condición previa sobre sus hábitos de compra, por lo que miramos el total de la columna de personas de esa edad.
- Casos favorables (Total de $E_2$): **532** personas.
- Casos posibles (Total): **2000** personas.
Aplicamos de nuevo la Regla de Laplace:
$$P(E_2) = \frac{532}{2000}$$
Realizamos la división:
$$P(E_2) = \frac{266}{1000} = 0.266$$
💡 **Tip:** No olvides que cuando se pide la probabilidad de un suceso simple sin condiciones, siempre se divide el total de ese grupo entre el total de la población.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(E_2) = 0.266}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada
**C. [1 PUNTO] Si sabemos que ha realizado alguna compra por Internet en el último mes, ¿cuál es la probabilidad de que su edad esté comprendida entre los 18 y 40 años?**
Este apartado nos pide una **probabilidad condicionada**. Sabemos con certeza que la persona ha realizado una compra ($C$), y queremos saber la probabilidad de que pertenezca al grupo $E_1$. Se denota como $P(E_1 | C)$.
La fórmula de la probabilidad condicionada es:
$$P(E_1 | C) = \frac{P(E_1 \cap C)}{P(C)}$$
O, trabajando directamente con los datos de la tabla:
$$P(E_1 | C) = \frac{\text{Casos favorables de } E_1 \text{ dentro de } C}{\text{Total de personas que han comprado}}$$
- Casos favorables ($E_1 \cap C$): **468**.
- Casos posibles (Total de la fila $C$): **1043**.
Calculamos:
$$P(E_1 | C) = \frac{468}{1043} \approx 0.4487$$
💡 **Tip:** En las tablas de contingencia, cuando te dicen "si sabemos que...", el denominador pasa a ser el total de esa fila o columna específica en lugar del total general de 2000.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(E_1 | C) \approx 0.4487}$$