Probabilidad y Estadística 2017 Galicia
Independencia y probabilidad condicionada
Sean $A$ y $B$ dos sucesos con $P(A) = 0,7$; $P(B) = 0,6$ y $P(A \cup B) = 0,9$
a) ¿Son $A$ y $B$ sucesos independientes? Justifica la respuesta.
b) Calcula $P(A - B)$ y $P(A/\bar{B})$. (Nota: $\bar{B}$ suceso contrario o complementario de $B$).
Paso 1
Calcular la probabilidad de la intersección
**a) ¿Son $A$ y $B$ sucesos independientes? Justifica la respuesta.**
Para comprobar si dos sucesos son independientes, primero necesitamos conocer el valor de su intersección, $P(A \cap B)$.
Utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión de dos sucesos:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
Sustituimos los valores conocidos del enunciado:
$$0,9 = 0,7 + 0,6 - P(A \cap B)$$
Despejamos $P(A \cap B)$:
$$P(A \cap B) = 0,7 + 0,6 - 0,9 = 1,3 - 0,9 = 0,4$$
💡 **Tip:** Recuerda que la probabilidad de la unión siempre suma las probabilidades individuales y resta la intersección para no contar dos veces los elementos comunes.
$$\boxed{P(A \cap B) = 0,4}$$
Paso 2
Construir la tabla de contingencia
Con los datos obtenidos y los del enunciado, podemos completar una tabla de contingencia para visualizar todas las probabilidades del experimento.
Calculamos primero los complementarios:
- $P(\bar{A}) = 1 - P(A) = 1 - 0,7 = 0,3$
- $P(\bar{B}) = 1 - P(B) = 1 - 0,6 = 0,4$
Y las intersecciones restantes:
- $P(A \cap \bar{B}) = P(A) - P(A \cap B) = 0,7 - 0,4 = 0,3$
- $P(\bar{A} \cap B) = P(B) - P(A \cap B) = 0,6 - 0,4 = 0,2$
- $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = P(\bar{B}) - P(A \cap \bar{B}) = 0,4 - 0,3 = 0,1$
$$
\begin{array}{c|cc|c}
& B & \bar{B} & \text{Total} \\\hline
A & 0,4 & 0,3 & 0,7 \\
\bar{A} & 0,2 & 0,1 & 0,3 \\\hline
\text{Total} & 0,6 & 0,4 & 1,0
\end{array}
$$
Paso 3
Justificación de la independencia
Dos sucesos $A$ y $B$ son **independientes** si y solo si se cumple que:
$$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$$
Calculamos el producto de las probabilidades individuales:
$$P(A) \cdot P(B) = 0,7 \cdot 0,6 = 0,42$$
Comparamos con el valor de la intersección calculado anteriormente:
$$P(A \cap B) = 0,4 \neq 0,42$$
Al no cumplirse la igualdad, concluimos que los sucesos no son independientes.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No son independientes, ya que } P(A \cap B) \neq P(A) \cdot P(B)}$$
Paso 4
Cálculo de la diferencia de sucesos
**b) Calcula $P(A - B)$ y $P(A/\bar{B})$.**
El suceso $A - B$ representa los elementos que están en $A$ pero no están en $B$. Es equivalente a la intersección de $A$ con el complementario de $B$:
$$P(A - B) = P(A \cap \bar{B})$$
Como ya hemos razonado en la tabla de contingencia:
$$P(A - B) = P(A) - P(A \cap B) = 0,7 - 0,4 = 0,3$$
💡 **Tip:** Gráficamente, $A-B$ es el conjunto $A$ al que le hemos "quitado" el trozo que comparte con $B$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A - B) = 0,3}$$
Paso 5
Cálculo de la probabilidad condicionada
Para calcular $P(A/\bar{B})$, que es la probabilidad de que ocurra $A$ sabiendo que ha ocurrido el complementario de $B$, aplicamos la definición de probabilidad condicionada:
$$P(A/\bar{B}) = \frac{P(A \cap \bar{B})}{P(\bar{B})}$$
Sabemos que:
- $P(A \cap \bar{B}) = 0,3$ (calculado en el paso anterior)
- $P(\bar{B}) = 1 - P(B) = 1 - 0,6 = 0,4$
Sustituimos en la fórmula:
$$P(A/\bar{B}) = \frac{0,3}{0,4} = \frac{3}{4} = 0,75$$
💡 **Tip:** En la probabilidad condicionada $P(X/Y)$, el suceso que está después de la barra (o debajo) es el que actúa como nuevo espacio muestral (denominador).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A/\bar{B}) = 0,75}$$