Probabilidad y Estadística 2017 Baleares
Probabilidad de sistemas operativos móviles
Supongamos que los estudiantes de la UIB solo tienen dos sistemas operativos en sus teléfonos móviles: Android e IOS (el de los iPhone). El 80% de los estudiantes de la UIB tienen el sistema operativo Android. El 25% de las chicas estudiantes de la UIB tienen IOS en su teléfono móvil y el 45% de los estudiantes de la UIB son chicas.
a) Calculad la probabilidad de que un chico de la UIB tenga IOS en su teléfono móvil. (6 puntos)
b) Calculad la probabilidad de que un estudiante que tenga Android en el teléfono móvil sea chica. (4 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y datos del problema
**a) Calculad la probabilidad de que un chico de la UIB tenga IOS en su teléfono móvil. (6 puntos)**
Primero, definimos los sucesos que intervienen en el problema:
- $C$: El estudiante es chica.
- $H$: El estudiante es chico.
- $A$: El estudiante tiene el sistema operativo Android.
- $I$: El estudiante tiene el sistema operativo IOS.
Extraemos los datos del enunciado:
- $P(A) = 0,80 \implies P(I) = 1 - 0,80 = 0,20$ (ya que solo hay dos sistemas).
- $P(C) = 0,45 \implies P(H) = 1 - 0,45 = 0,55$ (ya que asumimos dos géneros en el contexto del problema).
- $P(I|C) = 0,25$ (el 25% de las chicas tienen IOS).
- Por tanto, $P(A|C) = 1 - 0,25 = 0,75$ (el 75% de las chicas tienen Android).
💡 **Tip:** En problemas de probabilidad condicionada, es fundamental identificar qué es la condición (lo que ya sabemos) y qué es el suceso cuya probabilidad queremos hallar. En $P(I|C)$, la condición es ser chica ($C$).
Paso 2
Representación mediante un árbol de probabilidad
Para visualizar mejor la situación, construimos un diagrama de árbol. Denotamos como $x$ a la probabilidad que buscamos en el apartado a), es decir, $P(I|H)$.
Paso 3
Aplicación del Teorema de la Probabilidad Total
Para hallar $P(I|H)$, utilizamos el Teorema de la Probabilidad Total para el suceso $I$:
$$P(I) = P(C) \cdot P(I|C) + P(H) \cdot P(I|H)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$0,20 = 0,45 \cdot 0,25 + 0,55 \cdot P(I|H)$$
$$0,20 = 0,1125 + 0,55 \cdot P(I|H)$$
Despejamos $P(I|H)$:
$$0,55 \cdot P(I|H) = 0,20 - 0,1125$$
$$0,55 \cdot P(I|H) = 0,0875$$
$$P(I|H) = \frac{0,0875}{0,55}$$
$$P(I|H) = 0,1591$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total permite calcular la probabilidad de un suceso final sumando las probabilidades de todos los caminos que conducen a él en el árbol.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(I|H) = 0,1591 \approx 15,91\%}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada (Bayes)
**b) Calculad la probabilidad de que un estudiante que tenga Android en el teléfono móvil sea chica. (4 puntos)**
Se nos pide la probabilidad de ser chica sabiendo que tiene Android, es decir, $P(C|A)$. Aplicamos la definición de probabilidad condicionada o el Teorema de Bayes:
$$P(C|A) = \frac{P(C \cap A)}{P(A)}$$
Ya conocemos el denominador $P(A) = 0,80$. Calculamos el numerador $P(C \cap A)$ usando la probabilidad de la intersección:
$$P(C \cap A) = P(C) \cdot P(A|C)$$
$$P(C \cap A) = 0,45 \cdot 0,75 = 0,3375$$
Ahora, calculamos el cociente:
$$P(C|A) = \frac{0,3375}{0,80}$$
$$P(C|A) = 0,421875$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes se utiliza para "invertir" la probabilidad condicionada. Si conocemos $P(A|C)$, Bayes nos ayuda a encontrar $P(C|A)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(C|A) = 0,4219 \approx 42,19\%}$$