Probabilidad y Estadística 2022 Castilla la Mancha
Alojamiento turístico y calidad hotelera
3. El $70 \ %$ de los turistas que visitan una determinada ciudad se alojan en el centro, y el resto lo hace en las afueras. El $60 \ %$ de los que se alojan en el centro y el $40 \ %$ de los que se alojan en las afueras lo hacen en hoteles de 3 o más estrellas, mientras que el resto lo hace en establecimientos de menor calidad.
a) Elegida una persona al azar, ¿cuál es la probabilidad de que se haya alojado en un hotel de 3 o más estrellas? (0.75 puntos)
b) Si se sabe que una persona se ha alojado en un establecimiento de menor calidad, ¿cuál es la probabilidad de que esta persona se haya alojado en el centro? (0.75 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama en árbol
Para resolver este problema, primero definimos los sucesos principales para organizar la información:
- $C$: El turista se aloja en el **centro**.
- $A$: El turista se aloja en las **afueras**.
- $H$: El turista se aloja en un hotel de **3 o más estrellas**.
- $L$: El turista se aloja en un establecimiento de **menor calidad** (suceso contrario a $H$, denotado también como $\bar{H}$).
Datos del enunciado:
- $P(C) = 0.70$ (el $70\%$).
- $P(A) = 1 - P(C) = 0.30$ (el resto).
- $P(H|C) = 0.60$ (hoteles de $\ge 3$ estrellas en el centro).
- $P(L|C) = 1 - 0.60 = 0.40$ (menor calidad en el centro).
- $P(H|A) = 0.40$ (hoteles de $\ge 3$ estrellas en las afueras).
- $P(L|A) = 1 - 0.40 = 0.60$ (menor calidad en las afueras).
Representamos esta información en un **diagrama de árbol**:
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total
**a) Elegida una persona al azar, ¿cuál es la probabilidad de que se haya alojado en un hotel de 3 o más estrellas? (0.75 puntos)**
Para calcular la probabilidad de que una persona se aloje en un hotel de 3 o más estrellas, $P(H)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Sumamos las probabilidades de llegar al suceso $H$ a través de las dos rutas posibles: por el centro o por las afueras.
$$P(H) = P(C) \cdot P(H|C) + P(A) \cdot P(H|A)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(H) = (0.70 \cdot 0.60) + (0.30 \cdot 0.40)$$
$$P(H) = 0.42 + 0.12 = 0.54$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso puede ocurrir a través de varios caminos excluyentes entre sí.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(H) = 0.54}$$
La probabilidad de que se aloje en un hotel de 3 o más estrellas es del **$54\%$**.
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Bayes)
**b) Si se sabe que una persona se ha alojado en un establecimiento de menor calidad, ¿cuál es la probabilidad de que esta persona se haya alojado en el centro? (0.75 puntos)**
Se trata de una probabilidad a posteriori, por lo que aplicamos el **Teorema de Bayes**. Queremos hallar $P(C|L)$, sabiendo que $L$ es el suceso de menor calidad.
Primero, calculamos la probabilidad total de alojarse en un establecimiento de menor calidad, $P(L)$. Como es el suceso contrario a $H$:
$$P(L) = 1 - P(H) = 1 - 0.54 = 0.46$$
Ahora aplicamos la fórmula de Bayes:
$$P(C|L) = \frac{P(C \cap L)}{P(L)} = \frac{P(C) \cdot P(L|C)}{P(L)}$$
Sustituimos los valores:
$$P(C|L) = \frac{0.70 \cdot 0.40}{0.46} = \frac{0.28}{0.46}$$
Simplificamos la fracción:
$$P(C|L) = \frac{28}{46} = \frac{14}{23} \approx 0.6087$$
💡 **Tip:** Recuerda que $P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$. El denominador siempre es la probabilidad del suceso que ya sabemos que ha ocurrido.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(C|L) = \frac{14}{23} \approx 0.6087}$$
La probabilidad de que se haya alojado en el centro, dado que el hotel es de menor calidad, es de aproximadamente un **$60.87\%$**.