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Probabilidad y Estadística 2021 Castilla la Mancha

Probabilidad de finalización de estudios y Teorema de Bayes

5. Según los datos de 2020, en la universidad española hay un porcentaje de 24.8 % de mujeres estudiando Grados de Informática, el resto son hombres. Además una mujer tiene una probabilidad de 0.95 de terminar informática, mientras que para los hombres es del 0.85. a) Elegido un estudiante al azar de informática, ¿cuál es la probabilidad de que consiga terminar la titulación? (0.75 puntos) b) Sabiendo que un estudiante elegido al azar ha terminado informática, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer? (0.75 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del árbol de probabilidad
**a) Elegido un estudiante al azar de informática, ¿cuál es la probabilidad de que consiga terminar la titulación? (0.75 puntos)** Primero, definimos los sucesos que intervienen en el problema: - $M$: El estudiante es mujer. - $H$: El estudiante es hombre. - $T$: El estudiante termina la titulación. - $\bar{T}$: El estudiante no termina la titulación. Extraemos los datos del enunciado: - $P(M) = 24.8\% = 0.248$ - $P(H) = 1 - 0.248 = 0.752$ - $P(T|M) = 0.95$ (probabilidad de terminar si es mujer) - $P(T|H) = 0.85$ (probabilidad de terminar si es hombre) Representamos la situación mediante un árbol de probabilidad:
Inicio Mujer (M) Hombre (H) Termina (T) No termina (T̄) Termina (T) No termina (T̄) 0.248 0.752 0.95 0.05 0.85 0.15
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total
Para hallar la probabilidad de que un estudiante termine la titulación, $P(T)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Sumamos las probabilidades de las ramas que finalizan en $T$: $$P(T) = P(M) \cdot P(T|M) + P(H) \cdot P(T|H)$$ Sustituimos los valores numéricos: $$P(T) = 0.248 \cdot 0.95 + 0.752 \cdot 0.85$$ $$P(T) = 0.2356 + 0.6392 = 0.8748$$ 💡 **Tip:** El teorema de la probabilidad total se usa cuando un suceso puede ocurrir a través de varios caminos excluyentes (en este caso, ser mujer y terminar o ser hombre y terminar). ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(T) = 0.8748}$$
Paso 3
Aplicación del Teorema de Bayes
**b) Sabiendo que un estudiante elegido al azar ha terminado informática, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer? (0.75 puntos)** En este apartado nos piden una probabilidad condicionada a la inversa: sabemos que ha ocurrido $T$ y queremos saber la probabilidad de que provenga de $M$, es decir, $P(M|T)$. Para ello, aplicamos el **Teorema de Bayes**. La fórmula es: $$P(M|T) = \frac{P(M \cap T)}{P(T)} = \frac{P(M) \cdot P(T|M)}{P(T)}$$ Utilizamos los valores obtenidos anteriormente: - $P(M \cap T) = 0.248 \cdot 0.95 = 0.2356$ - $P(T) = 0.8748$ Calculamos la división: $$P(M|T) = \frac{0.2356}{0.8748} \approx 0.2693$$ 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes siempre relaciona la probabilidad de una 'causa' dado un 'efecto' ya observado. Es la probabilidad de una rama específica dividida por la probabilidad total del suceso final. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(M|T) \approx 0.2693}$$
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