Probabilidad y Estadística 2024 Cantabria
Hábitos de lectura y participación en eventos
Ejercicio 6 [2,5 PUNTOS]
En una encuesta sobre hábitos de lectura, se encontró que el 50 % de los lectores prefieren los libros de ficción, el 30 % prefieren los libros de biografías y el resto prefieren los libros de poesía. Además, se descubrió que el 60 % de los que prefieren la ficción, el 40 % de los que prefieren biografías y el 25 % de los que prefieren poesía también participan en eventos de lectura. Si se escoge al azar una persona:
A. [0,5 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de ficción y participe en eventos de lectura?
B. [0,5 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de poesía y no participe en eventos de lectura?
C. [0,75 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que participe en eventos de lectura?
D. [0,75 PUNTOS] Si no participa en eventos de lectura, ¿cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de ficción?
Paso 1
Definición de sucesos y esquema de árbol
**A. [0,5 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de ficción y participe en eventos de lectura?**
Primero, definimos los sucesos principales a partir del enunciado:
- $F$: La persona prefiere libros de ficción.
- $B$: La persona prefiere libros de biografías.
- $P$: La persona prefiere libros de poesía.
- $E$: La persona participa en eventos de lectura.
- $\bar{E}$: La persona no participa en eventos de lectura.
Datos del problema:
- $P(F) = 0,50$
- $P(B) = 0,30$
- $P(P) = 1 - (0,50 + 0,30) = 0,20$
- $P(E|F) = 0,60$
- $P(E|B) = 0,40$
- $P(E|P) = 0,25$
💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de las ramas que parten de un mismo nodo siempre debe ser 1. Por eso, calculamos $P(P)$ restando a la unidad las otras dos categorías.
Representamos la situación en un diagrama de árbol:
Para resolver el apartado A, calculamos la probabilidad de la intersección:
$$P(F \cap E) = P(F) \cdot P(E|F) = 0,50 \cdot 0,60 = 0,30$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(F \cap E) = 0,30}$$
Paso 2
Probabilidad de poesía y no participación
**B. [0,5 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de poesía y no participe en eventos de lectura?**
Buscamos la probabilidad de que se den ambos sucesos simultáneamente: que prefiera poesía ($P$) y que no participe en eventos ($\bar{E}$).
Primero, calculamos la probabilidad de no participar dado que prefiere poesía:
$$P(\bar{E}|P) = 1 - P(E|P) = 1 - 0,25 = 0,75$$
Ahora, aplicamos la regla del producto para la intersección:
$$P(P \cap \bar{E}) = P(P) \cdot P(\bar{E}|P)$$
$$P(P \cap \bar{E}) = 0,20 \cdot 0,75 = 0,15$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(P \cap \bar{E}) = 0,15}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad total de participar en eventos
**C. [0,75 PUNTOS] ¿Cuál es la probabilidad de que participe en eventos de lectura?**
Para calcular la probabilidad de participar en eventos $P(E)$, debemos sumar las probabilidades de participar viniendo de cada una de las tres categorías de libros. Utilizamos el **Teorema de la Probabilidad Total**:
$$P(E) = P(F \cap E) + P(B \cap E) + P(P \cap E)$$
$$P(E) = P(F) \cdot P(E|F) + P(B) \cdot P(E|B) + P(P) \cdot P(E|P)$$
Sustituimos los valores:
- $P(F \cap E) = 0,50 \cdot 0,60 = 0,30$
- $P(B \cap E) = 0,30 \cdot 0,40 = 0,12$
- $P(P \cap E) = 0,20 \cdot 0,25 = 0,05$
Sumamos los resultados:
$$P(E) = 0,30 + 0,12 + 0,05 = 0,47$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso (participar en eventos) puede ocurrir a través de varias vías o grupos excluyentes entre sí.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(E) = 0,47}$$
Paso 4
Cálculo de probabilidad condicionada (Bayes)
**D. [0,75 PUNTOS] Si no participa en eventos de lectura, ¿cuál es la probabilidad de que prefiera los libros de ficción?**
Se trata de una probabilidad condicionada. Queremos hallar $P(F|\bar{E})$.
La fórmula de la probabilidad condicionada es:
$$P(F|\bar{E}) = \frac{P(F \cap \bar{E})}{P(\bar{E})}$$
Calculamos los elementos necesarios:
1. **Denominador:** $P(\bar{E}) = 1 - P(E) = 1 - 0,47 = 0,53$.
2. **Numerador:** $P(F \cap \bar{E}) = P(F) \cdot P(\bar{E}|F) = 0,50 \cdot 0,40 = 0,20$.
Sustituimos en la fórmula:
$$P(F|\bar{E}) = \frac{0,20}{0,53} \approx 0,3774$$
💡 **Tip:** Cuando nos dan una información a posteriori ("si no participa...") y nos preguntan por la causa original ("...probabilidad de ficción"), solemos aplicar el Teorema de Bayes.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(F|\bar{E}) \approx 0,3774}$$