Probabilidad y Estadística 2022 Extremadura
Probabilidad de práctica deportiva en la UEX
9. El 50 % de los alumnos de la UEX practica “running” y el 30 % monta en bicicleta. Además, se sabe que el 70 % de los alumnos de la UEX practica uno de los dos deportes. Si seleccionamos un alumno al azar, se pide:
a) La probabilidad de que no practique ninguno de los dos deportes. (0,75 puntos)
b) Si practica el deporte de montar en bicicleta, ¿cuál es la probabilidad de que practique running? (0,75 puntos)
c) ¿Son independientes los sucesos “Practicar running” y “Practicar montar en bicicleta”? (0,5 puntos)
Paso 1
Definición de sucesos y extracción de datos
En primer lugar, definimos los sucesos del enunciado y traducimos los porcentajes a probabilidades:
- $R$: El alumno practica "running".
- $B$: El alumno monta en bicicleta.
Datos proporcionados:
- $P(R) = 50\% = 0,50$
- $P(B) = 30\% = 0,30$
- $P(R \cup B) = 70\% = 0,70$ (probabilidad de que practique al menos uno de los dos).
Podemos organizar la información en una **tabla de contingencia** para visualizar mejor las relaciones entre los sucesos. Para completar la tabla, calcularemos primero el apartado a).
$$\begin{array}{c|cc|c}
& B & \bar{B} & \text{Total} \\\hline
R & P(R \cap B) & P(R \cap \bar{B}) & 0,50 \\
\bar{R} & P(\bar{R} \cap B) & P(\bar{R} \cap \bar{B}) & 0,50 \\\hline
\text{Total} & 0,30 & 0,70 & 1,00
\end{array}$$
💡 **Tip:** Recuerda que $P(A \cup B)$ representa la probabilidad de que ocurra el suceso $A$, el suceso $B$, o ambos.
Paso 2
Probabilidad de no practicar ninguno (Apartado a)
**a) La probabilidad de que no practique ninguno de los dos deportes. (0,75 puntos)**
No practicar ninguno de los dos deportes se denota como el suceso $\bar{R} \cap \bar{B}$. Por las **Leyes de De Morgan**, sabemos que el complementario de la unión es la intersección de los complementarios:
$$\bar{R} \cap \bar{B} = \overline{R \cup B}$$
Por lo tanto, su probabilidad es:
$$P(\bar{R} \cap \bar{B}) = P(\overline{R \cup B}) = 1 - P(R \cup B)$$
Sustituimos el valor conocido:
$$P(\bar{R} \cap \bar{B}) = 1 - 0,70 = 0,30$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(\text{ninguno}) = 0,30}$$
💡 **Tip:** Las Leyes de De Morgan son fundamentales: $P(\bar{A} \cap \bar{B}) = 1 - P(A \cup B)$ y $P(\bar{A} \cup \bar{B}) = 1 - P(A \cap B)$.
Paso 3
Cálculo de la probabilidad de la intersección
Para resolver los siguientes apartados, necesitamos conocer la probabilidad de que un alumno practique ambos deportes, $P(R \cap B)$.
Utilizamos la fórmula de la probabilidad de la unión:
$$P(R \cup B) = P(R) + P(B) - P(R \cap B)$$
Despejamos la intersección:
$$P(R \cap B) = P(R) + P(B) - P(R \cup B)$$
$$P(R \cap B) = 0,50 + 0,30 - 0,70 = 0,10$$
Ahora podemos completar nuestra **tabla de contingencia**:
$$\begin{array}{c|cc|c}
& B & \bar{B} & \text{Total} \\\hline
R & \mathbf{0,10} & 0,40 & 0,50 \\
\bar{R} & 0,20 & \mathbf{0,30} & 0,50 \\\hline
\text{Total} & 0,30 & 0,70 & 1,00
\end{array}$$
$$\boxed{P(R \cap B) = 0,10}$$
Paso 4
Probabilidad condicionada (Apartado b)
**b) Si practica el deporte de montar en bicicleta, ¿cuál es la probabilidad de que practique running? (0,75 puntos)**
Se nos pide la probabilidad de practicar running sabiendo que ya monta en bicicleta. Esto es una **probabilidad condicionada**: $P(R|B)$.
Aplicamos la fórmula de la probabilidad condicionada:
$$P(R|B) = \frac{P(R \cap B)}{P(B)}$$
Sustituimos los valores obtenidos anteriormente:
$$P(R|B) = \frac{0,10}{0,30} = \frac{1}{3} \approx 0,3333$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(R|B) = \frac{1}{3} \approx 0,333}$$
💡 **Tip:** En la probabilidad condicionada $P(A|B)$, el suceso que ya ha ocurrido ($B$) actúa como el nuevo espacio muestral reducido.
Paso 5
Estudio de la independencia (Apartado c)
**c) ¿Son independientes los sucesos “Practicar running” y “Practicar montar en bicicleta”? (0,5 puntos)**
Dos sucesos son **independientes** si y solo si la probabilidad de su intersección es igual al producto de sus probabilidades individuales:
$$\text{¿}P(R \cap B) = P(R) \cdot P(B)\text{?}$$
Calculamos el producto de las probabilidades:
$$P(R) \cdot P(B) = 0,50 \cdot 0,30 = 0,15$$
Comparamos con el valor de la intersección que calculamos en el paso 3:
$$P(R \cap B) = 0,10$$
Como $0,10 \neq 0,15$, entonces:
$$P(R \cap B) \neq P(R) \cdot P(B)$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Los sucesos no son independientes (son dependientes)}}$$
💡 **Tip:** Otra forma de comprobarlo es ver si $P(R|B) = P(R)$. En este caso, $1/3 \neq 0,5$, lo que confirma que conocer que monta en bicicleta altera la probabilidad de que practique running.