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Probabilidad y Estadística 2021 Castilla y Leon

Probabilidad: Socios y práctica de spinning

P5. (Estadística y probabilidad) En un gimnasio, el 52 % de los socios son hombres y el resto son mujeres. Entre los socios, el 35 % de los hombres practica “spinning” así como el 60 % de las mujeres. Si elegimos un socio al azar, a) Calcular la probabilidad de que practique “spinning”. b) Si el socio elegido no practica “spinning”, obtener la probabilidad de que sea una mujer.
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del árbol de probabilidad
**a) Calcular la probabilidad de que practique “spinning”.** Primero, definimos los sucesos que intervienen en el problema: - $H$: El socio es hombre. - $M$: El socio es mujer. - $S$: El socio practica spinning. - $\bar{S}$: El socio no practica spinning. A partir del enunciado, extraemos los datos de probabilidad: - $P(H) = 0.52$ (por tanto, $P(M) = 1 - 0.52 = 0.48$). - Probabilidad de spinning dado que es hombre: $P(S|H) = 0.35$. - Probabilidad de spinning dado que es mujer: $P(S|M) = 0.60$. Representamos la situación en un árbol de probabilidad para visualizar mejor todos los caminos posibles:
Inicio Hombre (H) Mujer (M) Spinning (S) No Spinning (S̄) Spinning (S) No Spinning (S̄) P(H)=0.52 P(M)=0.48 P(S|H)=0.35 P(S̄|H)=0.65 P(S|M)=0.60 P(S̄|M)=0.40 P(H∩S)=0.182 P(H∩S̄)=0.338 P(M∩S)=0.288 P(M∩S̄)=0.192
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total
Para calcular la probabilidad de que un socio practique spinning, $P(S)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Este teorema nos dice que la probabilidad de un suceso se obtiene sumando las probabilidades de todas las formas posibles en que puede ocurrir: $$P(S) = P(H) \cdot P(S|H) + P(M) \cdot P(S|M)$$ Sustituimos con los valores del enunciado: $$P(S) = (0.52 \cdot 0.35) + (0.48 \cdot 0.60)$$ $$P(S) = 0.182 + 0.288$$ $$P(S) = 0.47$$ 💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de todas las ramas que salen de un mismo nodo siempre debe ser 1 (por ejemplo, $0.35 + 0.65 = 1$). ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(S) = 0.47}$$ La probabilidad de que un socio elegido al azar practique spinning es del **47 %**.
Paso 3
Probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**b) Si el socio elegido no practica “spinning”, obtener la probabilidad de que sea una mujer.** En este apartado nos piden una probabilidad condicionada. Sabemos que el socio **no practica spinning** ($\bar{S}$), y queremos hallar la probabilidad de que sea **mujer** ($M$). Buscamos $P(M|\bar{S})$. Para resolverlo, utilizaremos la fórmula de la probabilidad condicionada (o Teorema de Bayes): $$P(M|\bar{S}) = \frac{P(M \cap \bar{S})}{P(\bar{S})}$$ Calculamos primero el denominador $P(\bar{S})$. Como ya conocemos $P(S) = 0.47$, podemos usar el suceso contrario: $$P(\bar{S}) = 1 - P(S) = 1 - 0.47 = 0.53$$ Ahora calculamos el numerador $P(M \cap \bar{S})$ usando los datos del árbol: $$P(M \cap \bar{S}) = P(M) \cdot P(\bar{S}|M) = 0.48 \cdot 0.40 = 0.192$$ 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes siempre relaciona una causa (ser mujer) con un efecto observado (no hacer spinning).
Paso 4
Resultado final del apartado b
Sustituimos los valores obtenidos en la fórmula: $$P(M|\bar{S}) = \frac{0.192}{0.53}$$ Realizamos la división: $$P(M|\bar{S}) \approx 0.3623$$ ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(M|\bar{S}) = \frac{192}{530} \approx 0.3623}$$ Si el socio no practica spinning, la probabilidad de que sea mujer es aproximadamente del **36.23 %**.
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