Probabilidad y Estadística 2023 Castilla la Mancha
Probabilidad condicionada y Teorema de la Probabilidad Total
3. Un estudio sobre ingredientes de pizza indica que solo al $30 \%$ de la población le gusta la piña en la pizza y de estos, a un $60 \%$ le gustan las anchoas. Sin embargo, de los que no les gusta la piña, el $75 \%$ afirman que no les gustan las anchoas en la pizza.
a) Elegido un individuo al azar, ¿cuál es la probabilidad de que le gusten las anchoas en la pizza? (0.75 puntos)
b) Si se sabe que a una persona no le gustan las anchoas en la pizza, ¿cuál es la probabilidad de que le guste la piña? (0.75 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y extracción de datos
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema basándonos en el enunciado:
* $P$: Le gusta la **piña** en la pizza.
* $\bar{P}$: No le gusta la piña en la pizza.
* $A$: Le gustan las **anchoas** en la pizza.
* $\bar{A}$: No le gustan las anchoas en la pizza.
Extraemos los datos en términos de probabilidad:
* $P(P) = 0.30$ (por tanto, $P(\bar{P}) = 1 - 0.30 = 0.70$)
* $P(A|P) = 0.60$ (probabilidad de que le gusten las anchoas sabiendo que le gusta la piña)
* $P(\bar{A}|\bar{P}) = 0.75$ (probabilidad de que no le gusten las anchoas sabiendo que no le gusta la piña)
💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de un suceso y su contrario siempre es 1. Por eso, si a un $75 \%$ de los que no les gusta la piña no les gustan las anchoas, al $25 \%$ restante de ese grupo sí les gustan: $P(A|\bar{P}) = 1 - 0.75 = 0.25$.
Paso 2
Representación mediante diagrama de árbol
Para visualizar mejor las relaciones entre los sucesos, construimos un diagrama de árbol:
Paso 3
Cálculo de la probabilidad total de que le gusten las anchoas
**a) Elegido un individuo al azar, ¿cuál es la probabilidad de que le gusten las anchoas en la pizza? (0.75 puntos)**
Para calcular la probabilidad de que a alguien le gusten las anchoas ($A$), aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**, sumando las probabilidades de que le gusten las anchoas habiendo elegido piña y no habiéndola elegido:
$$P(A) = P(P) \cdot P(A|P) + P(\bar{P}) \cdot P(A|\bar{P})$$
Sustituimos los valores obtenidos del árbol:
$$P(A) = (0.30 \cdot 0.60) + (0.70 \cdot 0.25)$$
$$P(A) = 0.18 + 0.175 = 0.355$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso depende de varios caminos posibles. En este caso, el camino de los que les gusta la piña y el de los que no.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A) = 0.355}$$
Paso 4
Cálculo de probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**b) Si se sabe que a una persona no le gustan las anchoas en la pizza, ¿cuál es la probabilidad de que le guste la piña? (0.75 puntos)**
Se nos pide calcular la probabilidad de que le guste la piña sabiendo que no le gustan las anchoas, es decir, la probabilidad condicionada $P(P|\bar{A})$.
Utilizamos la fórmula de la **probabilidad condicionada** (o Teorema de Bayes):
$$P(P|\bar{A}) = \frac{P(P \cap \bar{A})}{P(\bar{A})}$$
Primero calculamos $P(\bar{A})$, que es el suceso contrario a $P(A)$:
$$P(\bar{A}) = 1 - P(A) = 1 - 0.355 = 0.645$$
Ahora calculamos la intersección $P(P \cap \bar{A})$ usando el árbol:
$$P(P \cap \bar{A}) = P(P) \cdot P(\bar{A}|P) = 0.30 \cdot 0.40 = 0.12$$
Finalmente, sustituimos en la fórmula:
$$P(P|\bar{A}) = \frac{0.12}{0.645} \approx 0.1860$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite "volver atrás" en el árbol: sabiendo el resultado final (no le gustan las anchoas), calculamos la probabilidad de que venga de una rama inicial específica (le gusta la piña).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(P|\bar{A}) \approx 0.186}$$