Probabilidad y Estadística 2021 Castilla y Leon
Probabilidad en club deportivo: natación
E9.- (Probabilidad y Estadística)
En un club deportivo, el 55% de los socios son hombres y el 45 % mujeres. Entre los socios, el 60% de los hombres practica la natación, así como el 40% de las mujeres.
a) Describir los sucesos y sus probabilidades, y calcular la probabilidad de que un socio elegido al azar practique la natación. (1,25 puntos)
b) Sabiendo que una persona practica la natación, ¿cuál es la probabilidad de que sea una mujer? (0,75 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama de árbol
**a) Describir los sucesos y sus probabilidades, y calcular la probabilidad de que un socio elegido al azar practique la natación. (1,25 puntos)**
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema:
- $H$: El socio elegido es hombre.
- $M$: El socio elegido es mujer.
- $N$: El socio practica natación.
- $\bar{N}$: El socio no practica natación.
A partir de los datos del enunciado, establecemos las probabilidades iniciales y las condicionadas:
- $P(H) = 0,55$
- $P(M) = 0,45$
- $P(N|H) = 0,60$ (Probabilidad de practicar natación sabiendo que es hombre)
- $P(N|M) = 0,40$ (Probabilidad de practicar natación sabiendo que es mujer)
Podemos representar esta situación mediante un **diagrama de árbol**:
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total
Para hallar la probabilidad de que un socio practique natación, $P(N)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**:
$$P(N) = P(H) \cdot P(N|H) + P(M) \cdot P(N|M)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(N) = 0,55 \cdot 0,60 + 0,45 \cdot 0,40$$
$$P(N) = 0,33 + 0,18 = 0,51$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso (practicar natación) puede ocurrir a través de varios caminos disjuntos (ser hombre o ser mujer).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(N) = 0,51}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**b) Sabiendo que una persona practica la natación, ¿cuál es la probabilidad de que sea una mujer? (0,75 puntos)**
Nos piden calcular la probabilidad de que el socio sea mujer dado que sabemos que practica natación, es decir, $P(M|N)$. Para ello aplicamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(M|N) = \frac{P(M \cap N)}{P(N)} = \frac{P(M) \cdot P(N|M)}{P(N)}$$
Utilizamos los valores obtenidos anteriormente:
- $P(M \cap N) = 0,45 \cdot 0,40 = 0,18$
- $P(N) = 0,51$
Sustituimos en la fórmula:
$$P(M|N) = \frac{0,18}{0,51} = \frac{18}{51}$$
Simplificamos la fracción dividiendo entre 3:
$$P(M|N) = \frac{6}{17} \approx 0,3529$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite "invertir" la probabilidad condicionada, pasando de conocer $P(N|M)$ a calcular $P(M|N)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(M|N) = \frac{6}{17} \approx 0,3529}$$