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Probabilidad y Estadística 2024 Castilla y Leon

Incidencia de la miopía según el sexo

En un determinado grupo se estudia la incidencia de la miopía en relación con el sexo de los sujetos estudiados. * Se estudian 550 mujeres de las cuales 280 son miopes. * Se estudian 420 hombres de los que 190 son miopes. Nombrando los sucesos: $A = \text{"ser mujer"}$, $B = \text{"ser hombre"}$, $M = \text{"padecer miopía"}$. a) Calcular $P(A); P(M/A); P(B \cap M)$. (0,5 puntos) b) Si se elige al azar un sujeto, calcular la probabilidad de que sea miope. (0,5 puntos) c) Si se elige al azar un sujeto que resulta ser miope, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer? (1 punto)
Paso 1
Organización de los datos en una tabla de contingencia
Para resolver problemas de probabilidad donde se cruzan dos variables (en este caso, sexo y padecimiento de miopía), lo más didáctico es organizar la información en una **tabla de contingencia**. Calculamos primero el total de sujetos estudiados: $$\text{Total} = 550 \text{ (mujeres)} + 420 \text{ (hombres)} = 970$$ A partir de los datos del enunciado, completamos la tabla (calculando los no miopes por diferencia): $$\begin{array}{c|cc|c} & M \text{ (Miope)} & \bar{M} \text{ (No Miope)} & \text{Total} \\ \hline A \text{ (Mujer)} & 280 & 270 & 550 \\ B \text{ (Hombre)} & 190 & 230 & 420 \\ \hline \text{Total} & 470 & 500 & 970 \end{array}$$ 💡 **Tip:** En una tabla de contingencia, la suma de las filas y las columnas siempre debe coincidir con el total general.
Paso 2
Cálculo de probabilidades elementales y condicionadas
**a) Calcular $P(A); P(M/A); P(B \cap M)$. (0,5 puntos)** Utilizamos la **Regla de Laplace** ($P = \frac{\text{casos favorables}}{\text{casos posibles}}$) y la definición de probabilidad condicionada: 1. **Probabilidad de ser mujer ($P(A)$):** $$P(A) = \frac{\text{Total mujeres}}{\text{Total sujetos}} = \frac{550}{970} = \frac{55}{97} \approx 0,567$$ 2. **Probabilidad de ser miope sabiendo que es mujer ($P(M/A)$):** Es una probabilidad condicionada. Miramos solo la fila de mujeres: $$P(M/A) = \frac{P(M \cap A)}{P(A)} = \frac{280}{550} = \frac{28}{55} \approx 0,509$$ 3. **Probabilidad de ser hombre y miope ($P(B \cap M)$):** Es la probabilidad de la intersección (hombres que además son miopes) respecto al total: $$P(B \cap M) = \frac{\text{Hombres miopes}}{\text{Total sujetos}} = \frac{190}{970} = \frac{19}{97} \approx 0,196$$ ✅ **Resultado del apartado a):** $$\boxed{P(A) = \frac{55}{97}; \quad P(M/A) = \frac{28}{55}; \quad P(B \cap M) = \frac{19}{97}}$$
Paso 3
Probabilidad total de ser miope
**b) Si se elige al azar un sujeto, calcular la probabilidad de que sea miope. (0,5 puntos)** Para calcular la probabilidad de que un sujeto sea miope ($P(M)$), sumamos todos los casos de personas miopes (tanto hombres como mujeres) y dividimos entre el total de la muestra. $$P(M) = \frac{\text{Total miopes}}{\text{Total sujetos}} = \frac{470}{970} = \frac{47}{97} \approx 0,4845$$ 💡 **Tip:** Esto equivale a aplicar el Teorema de la Probabilidad Total: $P(M) = P(A) \cdot P(M/A) + P(B) \cdot P(M/B)$. Con la tabla, el cálculo es directo. ✅ **Resultado del apartado b):** $$\boxed{P(M) = \frac{47}{97} \approx 0,4845}$$
Paso 4
Probabilidad a posteriori (Teorema de Bayes)
**c) Si se elige al azar un sujeto que resulta ser miope, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer? (1 punto)** Se nos pide la probabilidad de ser mujer condicionada a que ya sabemos que el sujeto es miope, es decir, $P(A/M)$. Aplicamos la definición de probabilidad condicionada (o Teorema de Bayes): $$P(A/M) = \frac{P(A \cap M)}{P(M)}$$ De los pasos anteriores y la tabla sabemos que: - $P(A \cap M) = \frac{280}{970}$ - $P(M) = \frac{470}{970}$ Sustituimos: $$P(A/M) = \frac{\frac{280}{970}}{\frac{470}{970}} = \frac{280}{470} = \frac{28}{47} \approx 0,5957$$ 💡 **Tip:** Observa que al condicionar por "ser miope", nuestro nuevo espacio muestral (denominador) pasa a ser únicamente el grupo de los 470 miopes. ✅ **Resultado del apartado c):** $$\boxed{P(A/M) = \frac{28}{47} \approx 0,5957}$$
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