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Probabilidad y Estadística 2024 Andalucia

Probabilidad de posesión de vehículos

El 7% de los habitantes de una ciudad no tienen ni coche ni moto. De entre los que tienen coche el 36% tienen moto y de entre los que no tienen coche el 28% no tienen moto. Se elige al azar un habitante de esa ciudad: a) (1 punto) Calcule la probabilidad de que solo tenga uno de los dos vehículos. b) (0.5 puntos) Calcule la probabilidad de que al menos tenga uno de los dos vehículos. c) (0.5 puntos) Si tiene coche, ¿cuál es la probabilidad de que no tenga moto? d) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos "tener coche" y "no tener moto"? ¿Son incompatibles?
Paso 1
Definición de sucesos y obtención de probabilidades básicas
Primero definimos los sucesos que intervienen en el problema: - $C$: El habitante tiene coche. - $\bar{C}$: El habitante no tiene coche. - $M$: El habitante tiene moto. - $\bar{M}$: El habitante no tiene moto. Extraemos la información del enunciado: 1. El 7% no tiene ni coche ni moto: $P(\bar{C} \cap \bar{M}) = 0,07$. 2. De los que tienen coche, el 36% tiene moto: $P(M|C) = 0,36$. 3. De los que no tienen coche, el 28% no tiene moto: $P(\bar{M}|\bar{C}) = 0,28$. Necesitamos hallar $P(C)$ y $P(\bar{C})$ para construir el árbol. Sabemos que: $$P(\bar{C} \cap \bar{M}) = P(\bar{C}) \cdot P(\bar{M}|\bar{C})$$ Sustituimos los valores conocidos: $$0,07 = P(\bar{C}) \cdot 0,28 \implies P(\bar{C}) = \frac{0,07}{0,28} = 0,25$$ Como los sucesos son complementarios: $$P(C) = 1 - P(\bar{C}) = 1 - 0,25 = 0,75$$ $$\boxed{P(C) = 0,75; \quad P(\bar{C}) = 0,25}$$
Paso 2
Árbol de probabilidad y cálculo de poseer solo un vehículo
**a) (1 punto) Calcule la probabilidad de que solo tenga uno de los dos vehículos.** Con los datos obtenidos, representamos el árbol de decisión:
Inicio Coche (C) No Coche (C̄) Moto (M) No Moto (M̄) Moto (M) No Moto (M̄) 0.75 0.25 0.36 0.64 0.72 0.28 P(C∩M)=0.27 P(C∩M̄)=0.48 P(C̄∩M)=0.18 P(C̄∩M̄)=0.07
El suceso "tener solo un vehículo" ocurre cuando tiene coche pero no moto ($C \cap \bar{M}$) o cuando no tiene coche pero tiene moto ($\bar{C} \cap M$): $$P(\text{solo uno}) = P(C \cap \bar{M}) + P(\bar{C} \cap M)$$ $$P(\text{solo uno}) = (0,75 \cdot 0,64) + (0,25 \cdot 0,72) = 0,48 + 0,18 = 0,66$$ 💡 **Tip:** Las probabilidades de las ramas que salen de un mismo nodo siempre deben sumar 1. Por ejemplo, $P(M|C) + P(\bar{M}|C) = 0,36 + 0,64 = 1$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\text{solo uno}) = 0,66}$$
Paso 3
Cálculo de poseer al menos un vehículo
**b) (0.5 puntos) Calcule la probabilidad de que al menos tenga uno de los dos vehículos.** El suceso "al menos tener uno" es el complementario de "no tener ninguno" ($C^c \cap M^c$). Como el enunciado nos dice directamente que el 7% no tiene ni coche ni moto, sabemos que $P(\bar{C} \cap \bar{M}) = 0,07$. Por tanto: $$P(\text{al menos uno}) = 1 - P(\bar{C} \cap \bar{M})$$ $$P(\text{al menos uno}) = 1 - 0,07 = 0,93$$ 💡 **Tip:** En probabilidad, la expresión "al menos uno" suele resolverse de forma más rápida calculando $1 - P(\text{ninguno})$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\text{al menos uno}) = 0,93}$$
Paso 4
Probabilidad condicionada
**c) (0.5 puntos) Si tiene coche, ¿cuál es la probabilidad de que no tenga moto?** Nos piden la probabilidad de no tener moto condicionado a que tiene coche, es decir, $P(\bar{M}|C)$. Este dato lo podemos obtener directamente de las ramas del árbol o mediante la definición de probabilidad condicionada: $$P(\bar{M}|C) = 1 - P(M|C)$$ $$P(\bar{M}|C) = 1 - 0,36 = 0,64$$ También podemos comprobarlo con la fórmula: $$P(\bar{M}|C) = \frac{P(C \cap \bar{M})}{P(C)} = \frac{0,48}{0,75} = 0,64$$ ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\bar{M}|C) = 0,64}$$
Paso 5
Estudio de independencia e incompatibilidad
**d) (0.5 puntos) ¿Son independientes los sucesos "tener coche" y "no tener moto"? ¿Son incompatibles?** **1. Independencia:** Dos sucesos $A$ y $B$ son independientes si $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$. En este caso, comprobamos si $P(C \cap \bar{M}) = P(C) \cdot P(\bar{M})$. - Sabemos que $P(C \cap \bar{M}) = 0,48$. - Sabemos que $P(C) = 0,75$. - Calculamos $P(\bar{M})$ usando la probabilidad total: $$P(\bar{M}) = P(C \cap \bar{M}) + P(\bar{C} \cap \bar{M}) = 0,48 + 0,07 = 0,55$$ Comprobamos el producto: $$P(C) \cdot P(\bar{M}) = 0,75 \cdot 0,55 = 0,4125$$ Como $0,48 \neq 0,4125$, los sucesos **no son independientes**. **2. Incompatibilidad:** Dos sucesos son incompatibles si su intersección es vacía, es decir, $P(A \cap B) = 0$. En este caso: $$P(C \cap \bar{M}) = 0,48 \neq 0$$ Por tanto, los sucesos **no son incompatibles** (pueden ocurrir a la vez, hay gente que tiene coche y no tiene moto). 💡 **Tip:** Si dos sucesos son independientes, la ocurrencia de uno no afecta a la del otro. Si son incompatibles, no pueden ocurrir simultáneamente. ✅ **Resultado:** $$\boxed{\text{No son independientes y no son incompatibles}}$$
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