Probabilidad y Estadística 2020 Canarias
Probabilidad condicionada: El despertador
4. Mi despertador no funciona muy bien, pues el 20% de las veces no suena. Cuando suena, llego tarde a clase el 20% de las veces; pero si no suena, la probabilidad de que llegue tarde es 0,9
a. Represente el diagrama de árbol del problema. 0.5 ptos
b. Justifique si el porcentaje de veces que llego tarde a clase y ha sonado el despertador es mayor que el 20%. 0.75 ptos
c. Justifique si la probabilidad de que no llegue tarde a clase es menor que 0,5 0.75 ptos
d. Si un día llego tarde a clase, ¿cuál es la probabilidad de que haya sonado el despertador? 0.5 ptos
Paso 1
Definición de sucesos y Diagrama de Árbol
**a. Represente el diagrama de árbol del problema. 0.5 ptos**
Primero definimos los sucesos del problema:
- $S$: El despertador suena.
- $\bar{S}$: El despertador no suena.
- $T$: Llego tarde a clase.
- $\bar{T}$: No llego tarde a clase.
Datos extraídos del enunciado:
- $P(\bar{S}) = 0,20 \implies P(S) = 1 - 0,20 = 0,80$.
- $P(T|S) = 0,20 \implies P(\bar{T}|S) = 1 - 0,20 = 0,80$.
- $P(T|\bar{S}) = 0,90 \implies P(\bar{T}|\bar{S}) = 1 - 0,90 = 0,10$.
💡 **Tip:** En un diagrama de árbol, la suma de las probabilidades que parten de un mismo nodo siempre debe ser 1.
Paso 2
Probabilidad de llegar tarde y que suene el despertador
**b. Justifique si el porcentaje de veces que llego tarde a clase y ha sonado el despertador es mayor que el 20%. 0.75 ptos**
Nos preguntan por la probabilidad de la intersección de que llegue tarde y que el despertador haya sonado, es decir, $P(T \cap S)$.
Utilizando la regla del producto:
$$P(T \cap S) = P(S) \cdot P(T|S)$$
Sustituimos los valores:
$$P(T \cap S) = 0,8 \cdot 0,2 = 0,16$$
En términos de porcentaje:
$$0,16 \cdot 100 = 16\%$$
Comparando con el valor solicitado:
$$16\% \ngtr 20\%$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No es mayor, el porcentaje es del 16\%}}$$
Paso 3
Probabilidad de no llegar tarde
**c. Justifique si la probabilidad de que no llegue tarde a clase es menor que 0,5 0.75 ptos**
Calculamos primero la probabilidad de llegar tarde $P(T)$ usando el **Teorema de la Probabilidad Total**:
$$P(T) = P(S \cap T) + P(\bar{S} \cap T)$$
$$P(T) = (0,8 \cdot 0,2) + (0,2 \cdot 0,9) = 0,16 + 0,18 = 0,34$$
Ahora, calculamos la probabilidad de no llegar tarde ($P(\bar{T})$) como el suceso complementario:
$$P(\bar{T}) = 1 - P(T)$$
$$P(\bar{T}) = 1 - 0,34 = 0,66$$
Comparando con el valor del enunciado:
$$0,66 \gt 0,5$$
Por lo tanto, la probabilidad de no llegar tarde no es menor que 0,5.
💡 **Tip:** También podías sumar directamente las ramas del árbol que terminan en $\bar{T}$:
$$P(\bar{T}) = P(S \cap \bar{T}) + P(\bar{S} \cap \bar{T}) = 0,64 + 0,02 = 0,66$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No es menor, la probabilidad es } 0,66}$$
Paso 4
Probabilidad de que haya sonado dado que llegué tarde
**d. Si un día llego tarde a clase, ¿cuál es la probabilidad de que haya sonado el despertador? 0.5 ptos**
Se trata de una probabilidad condicionada (Teorema de Bayes), donde sabemos que el alumno ha llegado tarde ($T$) y queremos saber la probabilidad de que el despertador hubiera sonado ($S$):
$$P(S|T) = \frac{P(S \cap T)}{P(T)}$$
Utilizamos los valores calculados en los apartados anteriores:
- $P(S \cap T) = 0,16$
- $P(T) = 0,34$
$$P(S|T) = \frac{0,16}{0,34} = \frac{16}{34} = \frac{8}{17} \approx 0,4706$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(S|T) = \frac{8}{17} \approx 0,4706}$$