Probabilidad y Estadística 2017 Aragon
Probabilidad de aprobar Matemáticas e Inglés
4. (1 punto) En una clase de bachillerato, el 60% de los alumnos aprueban matemáticas, el 50% aprueban inglés y el 30% aprueban las dos asignaturas. Calcule la probabilidad de que un alumno elegido al azar:
a) (0,5 puntos) Apruebe alguna de las dos asignaturas (una o las dos).
b) (0,5 puntos) Apruebe Matemáticas sabiendo que ha aprobado inglés.
Paso 1
Definición de sucesos y tabla de contingencia
Para resolver el problema, primero definimos los sucesos principales a partir de los datos proporcionados:
- $M$: El alumno aprueba matemáticas. Sabemos que $P(M) = 0,60$.
- $E$: El alumno aprueba inglés. Sabemos que $P(E) = 0,50$.
- $M \cap E$: El alumno aprueba ambas asignaturas. Sabemos que $P(M \cap E) = 0,30$.
Podemos organizar la información en una **tabla de contingencia** para visualizar mejor todas las probabilidades, completando los valores restando del total (1,00):
$$\begin{array}{|c|c|c|c|}
\hline
& E & \bar{E} & \text{Total} \\
\hline
M & 0,30 & 0,30 & 0,60 \\
\hline
\bar{M} & 0,20 & 0,20 & 0,40 \\
\hline
\text{Total} & 0,50 & 0,50 & 1,00 \\
\hline
\end{array}$$
💡 **Tip:** En probabilidad, el suceso "aprobar alguna de las dos" se representa mediante la unión ($M \cup E$), mientras que "aprobar ambas" es la intersección ($M \cap E$).
Paso 2
Probabilidad de la unión de sucesos
**a) (0,5 puntos) Apruebe alguna de las dos asignaturas (una o las dos).**
Nos piden calcular la probabilidad de que el alumno apruebe Matemáticas **o** Inglés (suceso unión, $M \cup E$). Utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión:
$$P(M \cup E) = P(M) + P(E) - P(M \cap E)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(M \cup E) = 0,60 + 0,50 - 0,30$$
$$P(M \cup E) = 1,10 - 0,30 = 0,80$$
💡 **Tip:** Restamos la intersección porque al sumar $P(M)$ y $P(E)$ estamos contando dos veces a los alumnos que aprueban ambas asignaturas.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(M \cup E) = 0,80}$$
Paso 3
Probabilidad condicionada
**b) (0,5 puntos) Apruebe Matemáticas sabiendo que ha aprobado inglés.**
Este apartado nos pide una **probabilidad condicionada**. Queremos saber la probabilidad de $M$ dado que ya ha ocurrido $E$ ($P(M|E)$).
La fórmula de la probabilidad condicionada es:
$$P(M|E) = \frac{P(M \cap E)}{P(E)}$$
Sustituimos los valores de los que disponemos:
$$P(M|E) = \frac{0,30}{0,50}$$
Realizamos la división:
$$P(M|E) = 0,60$$
💡 **Tip:** Una probabilidad condicionada reduce nuestro "universo" de estudio. En este caso, ya no miramos a toda la clase (1,00), sino solo a los que aprobaron inglés (0,50).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(M|E) = 0,60}$$