Probabilidad y Estadística 2022 Andalucia
Probabilidad de posesión de dispositivos electrónicos
EJERCICIO 6
Una encuesta realizada a los clientes de un banco muestra que el 60% de sus clientes tiene un ordenador, el 50% tiene una tablet y el 20% posee un ordenador y una tablet. Se elige al azar un cliente de ese banco.
a) Calcule la probabilidad de que:
i) (0.5 puntos) Tenga un ordenador o una tablet.
ii) (0.75 puntos) No tenga tablet si no tiene ordenador.
iii) (0.75 puntos) Tenga ordenador y no tenga tablet.
b) (0.5 puntos) ¿Son los sucesos “Tener un ordenador” y “Tener una tablet” incompatibles? ¿Son sucesos independientes?
Paso 1
Definición de sucesos y tabla de contingencia
**a) Calcule la probabilidad de que: i) (0.5 puntos) Tenga un ordenador o una tablet.**
Primero, definimos los sucesos del problema:
- $O$: "El cliente tiene un ordenador".
- $T$: "El cliente tiene una tablet".
Los datos proporcionados por el enunciado son:
- $P(O) = 0,60$
- $P(T) = 0,50$
- $P(O \cap T) = 0,20$
Para visualizar mejor las probabilidades, completamos una tabla de contingencia (o tabla de doble entrada):
$$\begin{array}{c|cc|c}
& T & T^c & \text{Total} \\ \hline
O & 0,20 & 0,40 & 0,60 \\
O^c & 0,30 & 0,10 & 0,40 \\ \hline
\text{Total} & 0,50 & 0,50 & 1,00
\end{array}$$
Para calcular la probabilidad de tener ordenador o tablet, usamos la fórmula de la unión:
$$P(O \cup T) = P(O) + P(T) - P(O \cap T)$$
$$P(O \cup T) = 0,60 + 0,50 - 0,20 = 0,90$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad de la unión se resta con la intersección para no contar dos veces a los que tienen ambos dispositivos.
✅ **Resultado i):**
$$\boxed{P(O \cup T) = 0,90}$$
Paso 2
Probabilidad condicionada: No tablet dado que no tiene ordenador
**ii) (0.75 puntos) No tenga tablet si no tiene ordenador.**
Nos piden la probabilidad condicionada $P(T^c | O^c)$.
Usando la definición de probabilidad condicionada:
$$P(T^c | O^c) = \frac{P(T^c \cap O^c)}{P(O^c)}$$
Calculamos los componentes:
- $P(O^c) = 1 - P(O) = 1 - 0,60 = 0,40$
- $P(T^c \cap O^c)$: Según las leyes de De Morgan, $T^c \cap O^c = (T \cup O)^c$. Por tanto,
$$P(T^c \cap O^c) = 1 - P(T \cup O) = 1 - 0,90 = 0,10$$
(Este valor también se observa directamente en nuestra tabla de contingencia).
Sustituimos en la fórmula:
$$P(T^c | O^c) = \frac{0,10}{0,40} = 0,25$$
💡 **Tip:** Las leyes de De Morgan son muy útiles: el suceso "no A y no B" es lo mismo que el suceso "lo contrario de A o B".
✅ **Resultado ii):**
$$\boxed{P(T^c | O^c) = 0,25}$$
Paso 3
Probabilidad de tener ordenador y no tablet
**iii) (0.75 puntos) Tenga ordenador y no tenga tablet.**
Nos piden la probabilidad de la intersección $P(O \cap T^c)$.
Sabemos que el conjunto de los que tienen ordenador ($O$) se divide en los que tienen tablet ($O \cap T$) y los que no la tienen ($O \cap T^c$). Por tanto:
$$P(O) = P(O \cap T) + P(O \cap T^c)$$
$$P(O \cap T^c) = P(O) - P(O \cap T)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(O \cap T^c) = 0,60 - 0,20 = 0,40$$
(Este valor también se puede leer directamente en la tabla del paso 1).
✅ **Resultado iii):**
$$\boxed{P(O \cap T^c) = 0,40}$$
Paso 4
Análisis de incompatibilidad e independencia
**b) (0.5 puntos) ¿Son los sucesos “Tener un ordenador” y “Tener una tablet” incompatibles? ¿Son sucesos independientes?**
**1. Incompatibilidad:**
Dos sucesos son incompatibles si no pueden ocurrir a la vez, es decir, si $P(O \cap T) = 0$.
Como $P(O \cap T) = 0,20 \neq 0$, los sucesos **no son incompatibles**.
**2. Independencia:**
Dos sucesos son independientes si el hecho de que ocurra uno no afecta a la probabilidad del otro. Matemáticamente, se cumple si $P(O \cap T) = P(O) \cdot P(T)$.
Calculamos el producto de las probabilidades individuales:
$$P(O) \cdot P(T) = 0,60 \cdot 0,50 = 0,30$$
Como $0,20 \neq 0,30$, los sucesos **no son independientes** (son dependientes).
💡 **Tip:** No confundas incompatibilidad (no pueden pasar a la vez) con independencia (que uno pase no influye en el otro).
✅ **Resultado b):**
$$\boxed{\text{No son incompatibles y no son independientes}}$$