Probabilidad y Estadística 2023 Aragon
Distribución Binomial: Turistas en Aragón
9) De los turistas que llegaron a España el mes pasado, el 35% visitaron Aragón. Si seleccionamos al azar y de manera independiente 7 turistas que llegaron a España el mes pasado.
a) (1 punto) Razona, sin hacer uso de la calculadora: ¿Qué es más probable, que 2 de estos turistas visitaran Aragón, o que sean 5 los que visitaron nuestra Comunidad Autónoma?
b) (1 punto) Calcula la probabilidad de que alguno de los 7 turistas haya visitado Aragón.
Paso 1
Identificación de la distribución de probabilidad
**a) (1 punto) Razona, sin hacer uso de la calculadora: ¿Qué es más probable, que 2 de estos turistas visitaran Aragón, o que sean 5 los que visitaron nuestra Comunidad Autónoma?**
Primero, identificamos el tipo de experimento. Tenemos un número fijo de ensayos independientes ($n = 7$) y en cada uno hay dos posibles resultados: visitar Aragón (éxito) o no visitarlo (fracaso).
Definimos la variable aleatoria:
$X$: "Número de turistas que visitaron Aragón de entre los 7 seleccionados".
Se trata de una **Distribución Binomial** con parámetros:
- $n = 7$ (número de turistas)
- $p = 0,35$ (probabilidad de éxito: visitar Aragón)
- $q = 1 - p = 0,65$ (probabilidad de fracaso: no visitar Aragón)
La función de probabilidad es:
$$P(X = k) = \binom{n}{k} \cdot p^k \cdot q^{n-k}$$
💡 **Recuerda:** Una variable sigue una distribución binomial $B(n, p)$ cuando realizamos $n$ pruebas independientes con probabilidad constante $p$ de éxito.
Paso 2
Planteamiento de la comparativa sin calculadora
Escribimos las probabilidades para $k=2$ y $k=5$ usando la fórmula anterior:
- Para $k=2$:
$$P(X = 2) = \binom{7}{2} \cdot (0,35)^2 \cdot (0,65)^5$$
- Para $k=5$:
$$P(X = 5) = \binom{7}{5} \cdot (0,35)^5 \cdot (0,65)^2$$
Para comparar ambas expresiones sin usar calculadora, utilizaremos las propiedades de los números combinatorios. Sabemos que:
$$\binom{n}{k} = \binom{n}{n-k} \implies \binom{7}{2} = \binom{7}{7-2} = \binom{7}{5}$$
Como los coeficientes combinatorios son iguales, la comparación depende únicamente de los productos de las potencias.
💡 **Tip:** No es necesario calcular el valor de $\binom{7}{2}$. Al ser iguales en ambos casos, se simplifican al comparar.
Paso 3
Razonamiento lógico y resolución del apartado a)
Comparamos los términos restantes:
¿Es mayor $(0,35)^2 \cdot (0,65)^5$ o $(0,35)^5 \cdot (0,65)^2$?
Podemos simplificar dividiendo ambos términos por $(0,35)^2 \cdot (0,65)^2$ (que es un valor positivo):
- En el primer caso (para $k=2$) nos queda: $(0,65)^3$
- En el segundo caso (para $k=5$) nos queda: $(0,35)^3$
Como la base $0,65$ es mayor que $0,35$, se cumple que:
$$(0,65)^3 \gt (0,35)^3$$
Por tanto, $P(X = 2) \gt P(X = 5)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Es más probable que } 2 \text{ turistas visitaran Aragón.}}$$
Paso 4
Planteamiento de la probabilidad del suceso contrario
**b) (1 punto) Calcula la probabilidad de que alguno de los 7 turistas haya visitado Aragón.**
La frase "que alguno haya visitado" significa que el número de éxitos es al menos 1, es decir, $P(X \ge 1)$.
Calcular $P(X=1) + P(X=2) + \dots + P(X=7)$ es muy largo. Es mucho más eficiente utilizar el **suceso contrario**:
El contrario de "al menos uno" es "ninguno" ($X=0$).
La propiedad de la probabilidad del suceso contrario es:
$$P(X \ge 1) = 1 - P(X = 0)$$
💡 **Tip:** Siempre que te pidan la probabilidad de "al menos uno", intenta resolverlo mediante $1 - P(\text{ninguno})$.
Paso 5
Cálculo final del apartado b)
Calculamos $P(X = 0)$:
$$P(X = 0) = \binom{7}{0} \cdot (0,35)^0 \cdot (0,65)^7$$
Sabemos que $\binom{7}{0} = 1$ y que $(0,35)^0 = 1$, por lo que:
$$P(X = 0) = 1 \cdot 1 \cdot (0,65)^7$$
$$P(X = 0) \approx 0,0490$$
Ahora calculamos la probabilidad final:
$$P(X \ge 1) = 1 - 0,0490 = 0,9510$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X \ge 1) = 0,9510}$$