Probabilidad y Estadística 2025 Castilla y Leon
Distribución Binomial: Hábitos deportivos
3. Se ha publicado una encuesta sobre hábitos deportivos según la cual seis de cada diez personas practicaron deporte en el último año. De las personas que practicaron deporte, el 20 % presenció algún evento deportivo. De las que no practicaron deporte, el 25 % presenció algún evento deportivo.
3.2. Se seleccionan 8 personas al azar entre las que no practicaron deporte.
a) [1 punto] Calcular la probabilidad de que exactamente la mitad de ellas hayan presenciado un evento deportivo.
b) [1 punto] Calcular la probabilidad de que alguna de ellas haya presenciado un evento deportivo.
Paso 1
Identificación de la distribución de probabilidad
**a) [1 punto] Calcular la probabilidad de que exactamente la mitad de ellas hayan presenciado un evento deportivo.**
En primer lugar, debemos identificar que estamos ante una **distribución binomial**. El enunciado nos indica que seleccionamos a 8 personas de un grupo específico: las que **no practicaron deporte**.
Para este subgrupo, la probabilidad de que una persona haya presenciado un evento deportivo es $p = 0.25$ (según el enunciado: "De las que no practicaron deporte, el 25 % presenció algún evento deportivo").
Definimos la variable aleatoria:
$X$: "Número de personas que presenciaron un evento deportivo de un total de 8 personas que no practicaron deporte".
Los parámetros de nuestra distribución son:
- $n = 8$ (número de personas seleccionadas).
- $p = 0.25$ (probabilidad de éxito: presenciar el evento).
- $q = 1 - p = 0.75$ (probabilidad de fracaso: no presenciarlo).
Por tanto, $X \sim B(8, \, 0.25)$.
💡 **Tip:** Una distribución binomial $B(n, p)$ se aplica cuando tenemos $n$ experimentos independientes con dos posibles resultados: éxito (probabilidad $p$) o fracaso ($q=1-p$).
Paso 2
Cálculo de la probabilidad exacta (la mitad)
Nos piden la probabilidad de que "exactamente la mitad" de las 8 personas hayan presenciado el evento, es decir, calculamos $P(X = 4)$.
Utilizamos la fórmula de la probabilidad binomial:
$$P(X = k) = \binom{n}{k} \cdot p^k \cdot q^{n-k}$$
Sustituimos nuestros valores:
$$P(X = 4) = \binom{8}{4} \cdot (0.25)^4 \cdot (0.75)^{8-4}$$
Calculamos el número combinatorio:
$$\binom{8}{4} = \frac{8!}{4! \cdot (8-4)!} = \frac{8 \cdot 7 \cdot 6 \cdot 5}{4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 70$$
Ahora calculamos las potencias y el resultado final:
$$P(X = 4) = 70 \cdot (0.25)^4 \cdot (0.75)^4$$
$$P(X = 4) = 70 \cdot 0.00390625 \cdot 0.31640625 \approx 0.0865$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X=4) = 0.0865}$$
*(Opcionalmente expresado en porcentaje: $8.65 \%$)*
Paso 3
Probabilidad de que 'alguna' persona lo haya presenciado
**b) [1 punto] Calcular la probabilidad de que alguna de ellas haya presenciado un evento deportivo.**
La expresión "alguna" significa "al menos una", es decir, $P(X \ge 1)$.
Calcular esto directamente implicaría sumar $P(X=1) + P(X=2) + \dots + P(X=8)$. Es mucho más sencillo utilizar el **suceso contrario**:
El contrario de "al menos una" es "ninguna" ($X=0$).
$$P(X \ge 1) = 1 - P(X = 0)$$
Calculamos $P(X = 0)$:
$$P(X = 0) = \binom{8}{0} \cdot (0.25)^0 \cdot (0.75)^8$$
Como $\binom{8}{0} = 1$ y $(0.25)^0 = 1$:
$$P(X = 0) = (0.75)^8 \approx 0.1001$$
Finalmente:
$$P(X \ge 1) = 1 - 0.1001 = 0.8999$$
💡 **Tip:** En probabilidad, la palabra "alguno" o "al menos uno" suele ser la señal para usar el suceso complementario $1 - P(0)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X \ge 1) = 0.8999}$$
*(Opcionalmente expresado en porcentaje: $89.99 \%$)*