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Probabilidad y Estadística 2019 Canarias

Probabilidad condicionada: Clientes y bolsas

En un supermercado se sabe que el 55% de los clientes traen su propia bolsa. El 30% de los que traen su propia bolsa son hombres y el 40% de los que no traen su propia bolsa son mujeres. a) Construir el árbol de probabilidades descrito en el enunciado. b) ¿Qué proporción de clientes son mujeres? c) Si un cliente elegido al azar es hombre, ¿qué probabilidad hay de que haya traído su propia bolsa?
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del árbol de probabilidades
**a) Construir el árbol de probabilidades descrito en el enunciado.** Primero definimos los sucesos que intervienen en el problema: - $B$: El cliente trae su propia bolsa. - $\bar{B}$: El cliente no trae su propia bolsa (suceso contrario). - $H$: El cliente es hombre. - $M$: El cliente es mujer. Del enunciado extraemos las probabilidades directas y condicionadas: - $P(B) = 0,55 \implies P(\bar{B}) = 1 - 0,55 = 0,45$ - $P(H|B) = 0,30 \implies P(M|B) = 1 - 0,30 = 0,70$ - $P(M|\bar{B}) = 0,40 \implies P(H|\bar{B}) = 1 - 0,40 = 0,60$ 💡 **Tip:** Recuerda que en cada nudo de un árbol de probabilidad, la suma de las probabilidades de las ramas que salen de él debe ser siempre 1. A continuación representamos el árbol de probabilidades:
Inicio Trae bolsa (B) No trae (B̄) Hombre (H) Mujer (M) Hombre (H) Mujer (M) 0.55 0.45 0.30 0.70 0.60 0.40 P(B∩H) = 0.55·0.30 = 0.165 P(B∩M) = 0.55·0.70 = 0.385 P(B̄∩H) = 0.45·0.60 = 0.270 P(B̄∩M) = 0.45·0.40 = 0.180
Paso 2
Cálculo de la proporción de mujeres
**b) ¿Qué proporción de clientes son mujeres?** Para calcular la probabilidad total de que un cliente sea mujer ($P(M)$), aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. El suceso $M$ puede ocurrir a través de dos caminos: que la mujer traiga bolsa o que no la traiga. $$P(M) = P(B) \cdot P(M|B) + P(\bar{B}) \cdot P(M|\bar{B})$$ Sustituimos los valores obtenidos del árbol: $$P(M) = 0,55 \cdot 0,70 + 0,45 \cdot 0,40$$ $$P(M) = 0,385 + 0,180$$ $$P(M) = 0,565$$ 💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso depende de varios casos incompatibles que forman una partición del espacio muestral (en este caso, traer bolsa o no traerla). ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(M) = 0,565 \text{ (es decir, el 56,5\% de los clientes)}}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**c) Si un cliente elegido al azar es hombre, ¿qué probabilidad hay de que haya traído su propia bolsa?** Nos piden la probabilidad de que haya traído bolsa sabiendo que es hombre, es decir, $P(B|H)$. Utilizaremos el **Teorema de Bayes**: $$P(B|H) = \frac{P(B \cap H)}{P(H)}$$ Primero, calculamos $P(H)$. Podemos hacerlo de dos formas: sumando las ramas de hombres del árbol o simplemente por el suceso contrario a ser mujer: $$P(H) = 1 - P(M) = 1 - 0,565 = 0,435$$ Ahora, calculamos la intersección $P(B \cap H)$ (primera rama del árbol): $$P(B \cap H) = P(B) \cdot P(H|B) = 0,55 \cdot 0,30 = 0,165$$ Aplicamos la fórmula de Bayes: $$P(B|H) = \frac{0,165}{0,435}$$ $$P(B|H) \approx 0,3793$$ 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite "invertir" la condicionalidad: conocemos $P(H|B)$ y queremos hallar $P(B|H)$. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(B|H) \approx 0,3793 \text{ (aprox. 37,93\%)}}$$
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