Probabilidad y Estadística 2017 La Rioja
Probabilidades de asistencia a cafeterías
3.- (2 puntos) En una universidad el $30\%$ de los alumnos va a la cafetería $A$, el $60\%$ va a la cafetería $B$ y el $20\%$ va a ambas cafeterías.
(I) Si se elige al azar un estudiante que va a la cafetería $A$, halle la probabilidad de que también vaya a la cafetería $B$.
(II) Si se elige al azar un estudiante de esa universidad, calcule la probabilidad de que el estudiante no vaya ni a la cafetería $A$ ni a la cafetería $B$.
Paso 1
Definición de sucesos y datos iniciales
Primero, definimos los sucesos del problema a partir de la información del enunciado:
- $A$: El estudiante va a la cafetería $A$.
- $B$: El estudiante va a la cafetería $B$.
Los datos en términos de probabilidad son:
- $P(A) = 0,30$
- $P(B) = 0,60$
- $P(A \cap B) = 0,20$ (estudiantes que van a ambas)
💡 **Tip:** Es fundamental identificar correctamente si los datos son probabilidades simples o intersecciones. "Ambas" siempre indica una intersección ($A \cap B$).
Paso 2
Construcción de la tabla de contingencia
Para visualizar mejor todos los escenarios posibles (estudiantes que van a una sí y a otra no, o a ninguna), elaboramos una tabla de contingencia completando los huecos mediante restas:
$$\begin{array}{c|cc|c}
& B & \bar{B} & \text{Total} \\ \hline
A & 0,20 & 0,10 & 0,30 \\
\bar{A} & 0,40 & 0,30 & 0,70 \\ \hline
\text{Total} & 0,60 & 0,40 & 1,00
\end{array}$$
Explicación de los cálculos:
- $P(A \cap \bar{B}) = P(A) - P(A \cap B) = 0,30 - 0,20 = 0,10$
- $P(\bar{A} \cap B) = P(B) - P(A \cap B) = 0,60 - 0,20 = 0,40$
- $P(\bar{A} \cap \bar{B})$ se halla restando los demás valores al total de $1,00$.
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada
**(I) Si se elige al azar un estudiante que va a la cafetería $A$, halle la probabilidad de que también vaya a la cafetería $B$.**
Se nos pide la probabilidad de que vaya a $B$ sabiendo que ya cumple la condición de ir a $A$. Esto es una probabilidad condicionada: $P(B|A)$.
Aplicamos la fórmula de la probabilidad condicionada:
$$P(B|A) = \frac{P(B \cap A)}{P(A)}$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(B|A) = \frac{0,20}{0,30} = \frac{2}{3} \approx 0,6667$$
💡 **Tip:** Recuerda que la fórmula $P(B|A)$ siempre lleva en el denominador la probabilidad del suceso que ya sabemos que ha ocurrido (la condición).
✅ **Resultado (I):**
$$\boxed{P(B|A) = \frac{2}{3} \approx 0,6667}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad de no ir a ninguna cafetería
**(II) Si se elige al azar un estudiante de esa universidad, calcule la probabilidad de que el estudiante no vaya ni a la cafetería $A$ ni a la cafetería $B$.**
Buscamos la probabilidad del suceso "no ir a $A$ y no ir a $B$", que se expresa como $P(\bar{A} \cap \bar{B})$.
Podemos resolverlo de dos formas:
1. **Usando la tabla de contingencia:**
Mirando el cruce de la fila $\bar{A}$ y la columna $\bar{B}$, obtenemos directamente el valor **$0,30$**.
2. **Usando las leyes de De Morgan:**
Sabemos que $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = P(\overline{A \cup B}) = 1 - P(A \cup B)$.
Calculamos primero la unión:
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) = 0,30 + 0,60 - 0,20 = 0,70$$
Entonces:
$$P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 1 - 0,70 = 0,30$$
💡 **Tip:** Las leyes de De Morgan son muy útiles: el complementario de la unión es la intersección de los complementarios, y viceversa.
✅ **Resultado (II):**
$$\boxed{P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 0,30}$$