Probabilidad y Estadística 2023 La Rioja
Probabilidad en el baloncesto: Teorema de la Probabilidad Total y Bayes
9.- (2 puntos) La estadística de un equipo de baloncesto en un partido, desvela que el $45\%$ de los puntos conseguidos por el equipo corresponde al jugador número 23, de los cuales el $65\%$ son triples; $15\%$ al jugador número 6 de los cuales el $25\%$ son triples y el resto de la puntuación, siendo el $10\%$ triples, corresponde a otros jugadores del equipo. Halla la probabilidad de que:
(i) una de las jugadas del equipo haya acabado en un triple.
(ii) sabiendo que la canasta ha sido un triple, haya sido conseguida por el jugador número 23.
Paso 1
Definición de eventos y diagrama de árbol
Para resolver este problema, primero definimos los sucesos asociados a los jugadores que anotan:
- $J_{23}$: La canasta la anota el jugador número 23.
- $J_{6}$: La canasta la anota el jugador número 6.
- $J_{O}$: La canasta la anotan otros jugadores.
Y el suceso relativo al tipo de canasta:
- $T$: La canasta es un triple.
- $\bar{T}$: La canasta no es un triple.
Calculamos la probabilidad de los "otros jugadores" sabiendo que el total debe sumar el $100\%$:
$$P(J_O) = 1 - (P(J_{23}) + P(J_6)) = 1 - (0.45 + 0.15) = 0.40$$
Organizamos la información en un **diagrama de árbol**:
💡 **Tip:** En un diagrama de árbol, la suma de las probabilidades que salen de un mismo nodo debe ser siempre 1.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de triple (Probabilidad Total)
**(i) una de las jugadas del equipo haya acabado en un triple.**
Para calcular la probabilidad total de que una canasta sea un triple, sumamos las probabilidades de que cada jugador anote un triple. Usamos el **Teorema de la Probabilidad Total**:
$$P(T) = P(J_{23}) \cdot P(T|J_{23}) + P(J_6) \cdot P(T|J_6) + P(J_O) \cdot P(T|J_O)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(T) = (0.45 \cdot 0.65) + (0.15 \cdot 0.25) + (0.40 \cdot 0.10)$$
$$P(T) = 0.2925 + 0.0375 + 0.04$$
$$P(T) = 0.37$$
La probabilidad de que una de las jugadas haya acabado en un triple es de **0.37** (o un $37\%$).
✅ **Resultado (i):**
$$\boxed{P(T) = 0.37}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**(ii) sabiendo que la canasta ha sido un triple, haya sido conseguida por el jugador número 23.**
En este apartado, conocemos el resultado (es un triple) y queremos saber la probabilidad de que la causa sea el jugador 23. Aplicamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(J_{23}|T) = \frac{P(J_{23} \cap T)}{P(T)} = \frac{P(J_{23}) \cdot P(T|J_{23})}{P(T)}$$
Utilizamos el valor de $P(T)$ calculado en el apartado anterior:
$$P(J_{23}|T) = \frac{0.45 \cdot 0.65}{0.37}$$
$$P(J_{23}|T) = \frac{0.2925}{0.37} \approx 0.7905$$
La probabilidad de que el triple haya sido del jugador 23 es, aproximadamente, **0.7905** (o un $79.05\%$).
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite "invertir" la probabilidad condicionada, relacionando $P(A|B)$ con $P(B|A)$.
✅ **Resultado (ii):**
$$\boxed{P(J_{23}|T) \approx 0.7905}$$