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Probabilidad y Estadística 2024 Castilla y Leon

Probabilidad en el lanzamiento de una moneda

C3. Se lanza tres veces una moneda no trucada. Calcular la probabilidad de que salgan al menos dos caras seguidas.
Paso 1
Definición del experimento y espacio muestral
Para calcular la probabilidad solicitada, primero debemos identificar el experimento aleatorio: lanzar una moneda tres veces consecutivas. Como la moneda no está trucada, la probabilidad de obtener cara (C) o cruz (X) en cada lanzamiento es la misma: $P(C) = 1/2$ y $P(X) = 1/2$. Al ser tres lanzamientos independientes, el número total de resultados posibles (espacio muestral $S$) viene dado por la variación con repetición de 2 elementos tomados de 3 en 3: $$VR_{2,3} = 2^3 = 8$$ 💡 **Tip:** En experimentos donde se repite un proceso con 2 opciones (como una moneda), el total de casos es siempre $2^n$, donde $n$ es el número de repeticiones.
Paso 2
Construcción del árbol de probabilidad
Representamos gráficamente los posibles resultados mediante un diagrama de árbol para visualizar mejor los caminos que cumplen la condición de tener **al menos dos caras seguidas**.
Inicio 1/2 C 1/2 X C X C X C (CCC) X (CCX) C (CXC) X (CXX) C (XCC) X (XCX) C (XXC) X (XXX)
Paso 3
Identificación de casos favorables
Definimos el suceso $A = \text{"obtener al menos dos caras seguidas"}$. Revisamos los 8 resultados posibles del espacio muestral: 1. **CCC**: Tiene tres caras seguidas (cumple "al menos dos"). ✅ 2. **CCX**: Tiene dos caras seguidas al principio. ✅ 3. CXC: No tiene caras seguidas. 4. CXX: No tiene caras seguidas. 5. **XCC**: Tiene dos caras seguidas al final. ✅ 6. XCX: No tiene caras seguidas. 7. XXC: No tiene caras seguidas. 8. XXX: No tiene caras seguidas. Los casos favorables son: **{CCC, CCX, XCC}**. 💡 **Tip:** "Al menos dos seguidas" significa que pueden ser dos seguidas o tres seguidas. En este caso, el resultado CCC contiene el bloque CC, por lo que se contabiliza.
Paso 4
Cálculo de la probabilidad (Regla de Laplace)
Aplicamos la Regla de Laplace, ya que todos los resultados son equiprobables (la moneda no está trucada): $$P(A) = \frac{\text{Número de casos favorables}}{\text{Número de casos posibles}}$$ Sustituimos los valores obtenidos: $$P(A) = \frac{3}{8}$$ Para expresar el resultado en forma decimal: $$P(A) = 0,375$$ ✅ **Resultado final:** $$\boxed{P(A) = \frac{3}{8} = 0,375}$$ Este valor indica que hay un **37,5%** de probabilidad de obtener al menos dos caras consecutivas en tres lanzamientos.
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