Probabilidad y Estadística 2017 Asturias
Probabilidad con baraja española: Extracciones sucesivas
De una baraja española Daniel y Olga extraen 8 cartas: los cuatro ases y los cuatro reyes. Con esas 8 cartas Olga da dos cartas a Daniel y posteriormente una para ella. Calcula:
a) La probabilidad de que Daniel tenga dos ases. (0.75 puntos)
b) La probabilidad de que Daniel tenga un as y un rey. (0.75 puntos)
c) La probabilidad de que Olga tenga un as y Daniel no tenga dos reyes. (1 punto)
Paso 1
Análisis del experimento y construcción del árbol de probabilidad
**a) La probabilidad de que Daniel tenga dos ases. (0.75 puntos)**
Tenemos un total de 8 cartas: 4 Ases ($A$) y 4 Reyes ($R$).
1. Daniel recibe 2 cartas de las 8.
2. Olga recibe 1 carta de las 6 restantes.
Primero definimos los sucesos para Daniel ($D$) según las cartas que recibe:
- $D_{2A}$: Daniel recibe 2 ases.
- $D_{AR}$: Daniel recibe 1 as y 1 rey.
- $D_{2R}$: Daniel recibe 2 reyes.
Calculamos las probabilidades de Daniel usando combinatoria (casos favorables entre casos posibles):
- Casos posibles: $\binom{8}{2} = \frac{8 \cdot 7}{2} = 28$.
- $P(D_{2A}) = \frac{\binom{4}{2}}{28} = \frac{6}{28} = \frac{3}{14}$.
- $P(D_{AR}) = \frac{\binom{4}{1} \cdot \binom{4}{1}}{28} = \frac{16}{28} = \frac{8}{14} = \frac{4}{7}$.
- $P(D_{2R}) = \frac{\binom{4}{2}}{28} = \frac{6}{28} = \frac{3}{14}$.
A continuación, mostramos el árbol de probabilidad considerando también la carta que elige Olga ($O_A$ si es As, $O_R$ si es Rey):
Para resolver el apartado a), ya hemos calculado la probabilidad de que Daniel tenga 2 ases:
$$P(D_{2A}) = \frac{\binom{4}{2}}{\binom{8}{2}} = \frac{6}{28} = \frac{3}{14} \approx 0.2143$$
✅ **Resultado apartado a):**
$$\boxed{P(\text{Daniel 2 ases}) = \frac{3}{14}}$$
Paso 2
Apartado b) Probabilidad de un as y un rey para Daniel
**b) La probabilidad de que Daniel tenga un as y un rey. (0.75 puntos)**
En este caso, buscamos el suceso $D_{AR}$. Para ello, Daniel debe elegir 1 as de los 4 disponibles y 1 rey de los 4 disponibles.
Utilizamos de nuevo la regla de Laplace:
$$P(D_{AR}) = \frac{\text{Casos favorables}}{\text{Casos posibles}} = \frac{\binom{4}{1} \cdot \binom{4}{1}}{\binom{8}{2}}$$
Calculamos los valores:
- Favorables: $4 \cdot 4 = 16$
- Posibles: $28$
Por tanto:
$$P(D_{AR}) = \frac{16}{28} = \frac{4}{7} \approx 0.5714$$
💡 **Tip:** Recuerda que el orden en el que Daniel recibe las dos cartas no importa, por eso usamos combinaciones $\binom{n}{k}$.
✅ **Resultado apartado b):**
$$\boxed{P(\text{Daniel 1A y 1R}) = \frac{4}{7}}$$
Paso 3
Apartado c) Probabilidad condicionada y compuesta
**c) La probabilidad de que Olga tenga un as y Daniel no tenga dos reyes. (1 punto)**
Nos piden la probabilidad de la intersección de dos sucesos: $P(O_A \cap \overline{D_{2R}})$.
El suceso "Daniel no tiene dos reyes" ($\overline{D_{2R}}$) equivale a que Daniel tenga "2 ases" ($D_{2A}$) o "1 as y 1 rey" ($D_{AR}$).
Usamos el principio de la probabilidad compuesta sumando las ramas del árbol que cumplen ambas condiciones:
1. Daniel tiene 2 ases Y Olga tiene un as: $P(D_{2A} \cap O_A)$
2. Daniel tiene 1 as y 1 rey Y Olga tiene un as: $P(D_{AR} \cap O_A)$
Calculamos cada una:
- Para $P(D_{2A} \cap O_A)$: Si Daniel tiene 2 ases, quedan 6 cartas (2 ases y 4 reyes). La probabilidad de que Olga saque un as es $2/6$.
$$P(D_{2A} \cap O_A) = P(D_{2A}) \cdot P(O_A | D_{2A}) = \frac{3}{14} \cdot \frac{2}{6} = \frac{3}{14} \cdot \frac{1}{3} = \frac{1}{14}$$
- Para $P(D_{AR} \cap O_A)$: Si Daniel tiene 1 as y 1 rey, quedan 6 cartas (3 ases y 3 reyes). La probabilidad de que Olga saque un as es $3/6$.
$$P(D_{AR} \cap O_A) = P(D_{AR}) \cdot P(O_A | D_{AR}) = \frac{8}{14} \cdot \frac{3}{6} = \frac{8}{14} \cdot \frac{1}{2} = \frac{4}{14}$$
Sumamos ambas probabilidades:
$$P(O_A \cap \overline{D_{2R}}) = \frac{1}{14} + \frac{4}{14} = \frac{5}{14} \approx 0.3571$$
💡 **Tip:** El suceso "no tener dos reyes" es el complementario de "tener dos reyes". En este ejercicio es más directo sumar las dos ramas favorables del árbol.
✅ **Resultado apartado c):**
$$\boxed{P = \frac{5}{14}}$$