Probabilidad y Estadística 2023 Castilla y Leon
Probabilidad de avería en camiones de reciclaje
E10.- (Probabilidad y Estadística)
De las camionetas que recogen los envases reciclados de una localidad el 45% son de la marca C1, el 30% de la marca C2 y el 25% de la marca C3. La probabilidad de que una camioneta se averíe es: 0,02 si es de la marca C1, 0,05 si es de la marca C2 y 0,04 si es de la marca C3.
a) Indicar las 6 probabilidades que aparecen en el enunciado **(0,6 puntos)**
b) Si se selecciona una de esas camionetas al azar ¿qué probabilidad tiene de averiarse? **(0,7 puntos)**
c) Suponiendo que una de esas camionetas se ha averiado, ¿cuál es la probabilidad de que haya sido una camioneta de la marca C3? **(0,7 puntos)**
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama de árbol
Para resolver el problema, primero definimos los sucesos principales basados en el enunciado:
- $C_1$: La camioneta es de la marca C1.
- $C_2$: La camioneta es de la marca C2.
- $C_3$: La camioneta es de la marca C3.
- $A$: La camioneta se avería.
- $\bar{A}$: La camioneta no se avería.
A continuación, representamos la situación mediante un **diagrama de árbol** para visualizar las probabilidades de cada rama:
💡 **Tip:** En un diagrama de árbol, la suma de las probabilidades de las ramas que salen de un mismo nodo debe ser siempre equal a 1.
Paso 2
Identificar las probabilidades del enunciado
**a) Indicar las 6 probabilidades que aparecen en el enunciado (0,6 puntos)**
Analizando el texto, extraemos las probabilidades directas y las condicionadas:
1. Probabilidad de que la camioneta sea de la marca C1: $P(C_1) = 45\% = 0,45$
2. Probabilidad de que la camioneta sea de la marca C2: $P(C_2) = 30\% = 0,30$
3. Probabilidad de que la camioneta sea de la marca C3: $P(C_3) = 25\% = 0,25$
4. Probabilidad de avería dado que es de la marca C1: $P(A|C_1) = 0,02$
5. Probabilidad de avería dado que es de la marca C2: $P(A|C_2) = 0,05$
6. Probabilidad de avería dado que es de la marca C3: $P(A|C_3) = 0,04$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(C_1)=0,45;\, P(C_2)=0,30;\, P(C_3)=0,25;\, P(A|C_1)=0,02;\, P(A|C_2)=0,05;\, P(A|C_3)=0,04}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad total de avería
**b) Si se selecciona una de esas camionetas al azar ¿qué probabilidad tiene de averiarse? (0,7 puntos)**
Para calcular la probabilidad de que una camioneta se averíe, $P(A)$, utilizamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Este teorema suma las probabilidades de avería en cada una de las marcas posibles:
$$P(A) = P(C_1) \cdot P(A|C_1) + P(C_2) \cdot P(A|C_2) + P(C_3) \cdot P(A|C_3)$$
Sustituimos los valores obtenidos en el apartado anterior:
$$P(A) = (0,45 \cdot 0,02) + (0,30 \cdot 0,05) + (0,25 \cdot 0,04)$$
$$P(A) = 0,009 + 0,015 + 0,010$$
$$P(A) = 0,034$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso (avería) puede ocurrir a través de varios caminos excluyentes (las distintas marcas).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A) = 0,034}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**c) Suponiendo que una de esas camionetas se ha averiado, ¿cuál es la probabilidad de que haya sido una camioneta de la marca C3? (0,7 puntos)**
En este caso, conocemos el efecto (la camioneta está averiada) y queremos hallar la probabilidad de una causa (que sea de la marca C3). Utilizamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(C_3|A) = \frac{P(C_3 \cap A)}{P(A)} = \frac{P(C_3) \cdot P(A|C_3)}{P(A)}$$
Utilizamos el valor de $P(A)$ calculado en el apartado (b):
$$P(C_3|A) = \frac{0,25 \cdot 0,04}{0,034}$$
$$P(C_3|A) = \frac{0,010}{0,034}$$
Simplificamos la fracción:
$$P(C_3|A) = \frac{10}{34} = \frac{5}{17} \approx 0,2941$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes permite calcular probabilidades "a posteriori", es decir, una vez que ya sabemos que el suceso ha ocurrido.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(C_3|A) = \frac{5}{17} \approx 0,2941}$$