Probabilidad y Estadística 2022 Andalucia
Probabilidad de sucesos: videojuegos y lectura
EJERCICIO 6
En su tiempo libre, el 65% de los estudiantes de un centro educativo juega con videojuegos, el 45% lee libros y el 15% no hace ninguna de las dos cosas. Elegido al azar un estudiante de dicho centro, calcule la probabilidad de que:
a) (1 punto) Juegue con videojuegos o lea libros.
b) (0.75 puntos) Juegue con videojuegos y no lea libros.
c) (0.75 puntos) Lea libros sabiendo que no juega con videojuegos.
Paso 1
Definición de sucesos y extracción de datos
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema a partir de la información del enunciado:
- $V$: "El estudiante juega con videojuegos".
- $L$: "El estudiante lee libros".
Los datos que nos proporciona el ejercicio expresados en términos de probabilidad son:
- $P(V) = 0.65$ (el 65% juega con videojuegos).
- $P(L) = 0.45$ (el 45% lee libros).
- $P(V^c \cap L^c) = 0.15$ (el 15% no hace ninguna de las dos cosas, es decir, el suceso contrario a jugar o leer).
💡 **Tip:** Recuerda que el suceso "no hacer ninguna de las dos cosas" se representa matemáticamente como la intersección de los contrarios: $\bar{V} \cap \bar{L}$ o $V^c \cap L^c$.
Paso 2
Organización de datos en una tabla de contingencia
Para facilitar los cálculos, vamos a construir una **tabla de contingencia** completando los huecos. Sabemos que los totales deben sumar 1 (o 100%).
1. Como $P(V) = 0.65$, entonces $P(V^c) = 1 - 0.65 = 0.35$.
2. Como $P(L) = 0.45$, entonces $P(L^c) = 1 - 0.45 = 0.55$.
3. Nos dan $P(V^c \cap L^c) = 0.15$.
4. Calculamos $P(V^c \cap L) = P(V^c) - P(V^c \cap L^c) = 0.35 - 0.15 = 0.20$.
5. Calculamos $P(V \cap L) = P(L) - P(V^c \cap L) = 0.45 - 0.20 = 0.25$.
6. Calculamos $P(V \cap L^c) = P(V) - P(V \cap L) = 0.65 - 0.25 = 0.40$.
$$
\begin{array}{|c|c|c|c|}
\hline
& L & L^c & \text{Total} \\
\hline
V & 0.25 & 0.40 & 0.65 \\
\hline
V^c & 0.20 & 0.15 & 0.35 \\
\hline
\text{Total} & 0.45 & 0.55 & 1.00 \\
\hline
\end{array}
$$
💡 **Tip:** En los ejercicios de probabilidad con dos sucesos y sus contrarios, la tabla de contingencia suele ser el método más rápido para visualizar todas las probabilidades de las intersecciones.
Paso 3
Probabilidad de la unión (Apartado a)
**a) (1 punto) Juegue con videojuegos o lea libros.**
Nos piden calcular la probabilidad de la unión de los dos sucesos, es decir, $P(V \cup L)$.
Podemos obtenerlo de dos formas. La más directa es usar el suceso contrario a "no hacer ninguna de las dos cosas":
$$P(V \cup L) = 1 - P(V^c \cap L^c)$$
$$P(V \cup L) = 1 - 0.15 = 0.85$$
También podríamos usar la fórmula general de la unión:
$$P(V \cup L) = P(V) + P(L) - P(V \cap L) = 0.65 + 0.45 - 0.25 = 0.85$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(V \cup L) = 0.85}$$
💡 **Tip:** La frase "o" en probabilidad suele indicar la unión ($A \cup B$), mientras que la frase "y" indica la intersección ($A \cap B$).
Paso 4
Probabilidad de la diferencia (Apartado b)
**b) (0.75 puntos) Juegue con videojuegos y no lea libros.**
Buscamos la probabilidad del suceso $V \cap L^c$ (juega con videojuegos pero no lee libros).
Consultando nuestra tabla de contingencia realizada en el paso 2, este valor ya lo hemos calculado:
$$P(V \cap L^c) = 0.40$$
Si quisiéramos justificarlo con fórmulas:
$$P(V \cap L^c) = P(V) - P(V \cap L) = 0.65 - 0.25 = 0.40$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(V \cap L^c) = 0.40}$$
Paso 5
Probabilidad condicionada (Apartado c)
**c) (0.75 puntos) Lea libros sabiendo que no juega con videojuegos.**
Se trata de una probabilidad condicionada. Queremos calcular $P(L | V^c)$.
Utilizamos la definición de probabilidad condicionada:
$$P(L | V^c) = \frac{P(L \cap V^c)}{P(V^c)}$$
De los datos de nuestra tabla:
- $P(L \cap V^c) = 0.20$
- $P(V^c) = 0.35$
Sustituimos:
$$P(L | V^c) = \frac{0.20}{0.35}$$
Simplificamos la fracción dividiendo entre $0.05$:
$$P(L | V^c) = \frac{4}{7} \approx 0.5714$$
💡 **Tip:** Recuerda la fórmula de la probabilidad condicionada: $P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$. El suceso que va después de la barra vertical es el que ya sabemos que ha ocurrido (la condición).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(L | V^c) = \frac{4}{7} \approx 0.5714}$$