Probabilidad y Estadística 2021 Murcia
Probabilidad de daltonismo por sexos
7: Un estudio revela que el 10% de los hombres son daltónicos y que el 1% de las mujeres son daltónicas. Según los datos de las Naciones Unidas, en el mundo hay actualmente un 50,5% de hombres y un 49,5% de mujeres. Determine:
a) [1 p.] La probabilidad de que una persona elegida al azar sea daltónica.
b) [1 p.] Si una persona es daltónica, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer?
c) [0,5 p.] ¿Son independientes los sucesos "ser una persona daltónica" y "ser mujer"?
Paso 1
Definición de sucesos y construcción del árbol de probabilidad
Para resolver el problema, primero definimos los sucesos relevantes y organizamos la información en un árbol de probabilidad.
Definimos los sucesos:
- $H$: La persona elegida es hombre.
- $M$: La persona elegida es mujer.
- $D$: La persona elegida es daltónica.
- $\bar{D}$: La persona elegida no es daltónica.
Datos del enunciado:
- $P(H) = 0,505$
- $P(M) = 0,495$
- $P(D|H) = 0,10$
- $P(D|M) = 0,01$
Representamos estos datos en un diagrama de árbol:
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total de ser daltónico
**a) [1 p.] La probabilidad de que una persona elegida al azar sea daltónica.**
Para calcular la probabilidad de que una persona sea daltónica, $P(D)$, utilizamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. La persona puede ser daltónica siendo hombre o siendo mujer:
$$P(D) = P(H) \cdot P(D|H) + P(M) \cdot P(D|M)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(D) = 0,505 \cdot 0,10 + 0,495 \cdot 0,01$$
$$P(D) = 0,0505 + 0,00495$$
$$P(D) = 0,05545$$
💡 **Tip:** El teorema de la probabilidad total permite calcular la probabilidad de un suceso final sumando las probabilidades de todos los caminos del árbol que llevan a él.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(D) = 0,05545 \text{ (o } 5,545\%)}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad de ser mujer dado que es daltónica
**b) [1 p.] Si una persona es daltónica, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer?**
En este caso, conocemos el resultado final (es daltónica) y queremos saber la probabilidad de una de las causas (que sea mujer). Aplicamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(M|D) = \frac{P(M \cap D)}{P(D)} = \frac{P(M) \cdot P(D|M)}{P(D)}$$
Utilizamos el valor de $P(D)$ calculado en el apartado anterior:
$$P(M|D) = \frac{0,495 \cdot 0,01}{0,05545} = \frac{0,00495}{0,05545}$$
Calculamos el valor decimal:
$$P(M|D) \approx 0,08927$$
💡 **Tip:** La probabilidad condicionada $P(A|B)$ representa la probabilidad de que ocurra $A$ sabiendo que ya ha ocurrido $B$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(M|D) \approx 0,0893}$$
Paso 4
Estudio de la independencia de sucesos
**c) [0,5 p.] ¿Son independientes los sucesos "ser una persona daltónica" y "ser mujer"?**
Dos sucesos $A$ y $B$ son independientes si el hecho de que ocurra uno no cambia la probabilidad de que ocurra el otro, es decir, si $P(D|M) = P(D)$ o si $P(D \cap M) = P(D) \cdot P(M)$.
Comprobamos si $P(D|M) = P(D)$:
- $P(D|M) = 0,01$
- $P(D) = 0,05545$
Como $0,01 \neq 0,05545$, entonces:
$$P(D|M) \neq P(D)$$
💡 **Tip:** Si la probabilidad de ser daltónico cambia según el sexo de la persona, los sucesos están relacionados y, por tanto, **no son independientes**.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No son independientes, ya que } P(D|M) \neq P(D)}$$