Experimentos aleatorios y sucesos

Un experimento aleatorio es aquel cuyo resultado no se puede predecir con certeza, como lanzar un dado o extraer una carta. Cada resultado posible se llama suceso elemental; cualquier conjunto de resultados es un suceso.

SucesoDescripciónEjemplo con un dado
ElementalUn solo resultadoSacar un 5
CompuestoVarios resultadosSacar un número par
SeguroSiempre ocurreSacar un número del 1 al 6
ImposibleNunca ocurreSacar un 7

Operaciones con sucesos

  • Unión $A \cup B$: ocurre $A$ o $B$ (o ambos).
  • Intersección $A \cap B$: ocurren $A$ y $B$ a la vez.
  • Complementario $\bar{A}$: no ocurre $A$.

Regla de Laplace

Si todos los sucesos elementales son equiprobables, la probabilidad de un suceso $A$ es:

$$ P(A) = \frac{\text{casos favorables}}{\text{casos posibles}} $$
probabilidad de sacar un número par al lanzar un dado

Casos posibles: 6 (1, 2, 3, 4, 5, 6). Casos favorables: 3 (2, 4, 6).

$$ P(\text{par}) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} = 0{,}5 $$

La probabilidad de cualquier suceso es un número entre 0 y 1. Se puede expresar como fracción, decimal o porcentaje.

Probabilidad del complementario

Como $A$ y $\bar{A}$ cubren todos los casos posibles:

$$ P(\bar{A}) = 1 - P(A) $$

Ejemplo: en una baraja española (40 cartas, 10 de cada palo), $P(\text{oros}) = 10/40 = 1/4$ y $P(\text{no oros}) = 1 - 1/4 = 3/4$.

Probabilidad de la unión

  • Si $A$ y $B$ son incompatibles (no pueden ocurrir a la vez, $A \cap B = \emptyset$):
$$ P(A \cup B) = P(A) + P(B) $$
  • Si son compatibles, se resta la intersección para no contar dos veces:
$$ P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) $$

Experimentos compuestos y diagramas de árbol

Cuando se realizan varios experimentos seguidos, un diagrama de árbol ayuda a enumerar los resultados y sus probabilidades: en cada rama se multiplican las probabilidades.

se lanzan dos monedas. ¿Probabilidad de obtener dos caras?

Posibles resultados: CC, CX, XC, XX (4 casos equiprobables). El caso favorable es solo CC:

$$ P(\text{CC}) = \frac{1}{4} $$

Con el diagrama de árbol: $P(\text{CC}) = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$.

Errores comunes

  • Aplicar la regla de Laplace cuando los sucesos no son equiprobables (por ejemplo, "aprobar o suspender" no son equiprobables).
  • Olvidar restar la intersección en la unión de sucesos compatibles.
  • Sumar probabilidades de ramas distintas de un diagrama de árbol en lugar de multiplicarlas.

1. Al lanzar un dado, ¿cuál es la probabilidad de obtener un múltiplo de 3? (Exprésala como número decimal.) (1 puntos)

2. De una baraja española de 40 cartas se extrae una carta al azar. ¿Cuál es la probabilidad de que NO sea de oros? (1 puntos)

3. Al extraer una carta de una baraja, los sucesos "sacar un as" y "sacar un rey" son incompatibles. ¿Cómo se calcula $P(\text{as} \cup \text{rey})$? (1 puntos)

4. Se lanzan dos dados y se suman sus resultados. Responde: (1 puntos)

a ) Apartado a) ¿En cuántos resultados la suma es 7?

b ) Apartado b) ¿En cuántos resultados la suma es 2?

5. De una baraja española de 40 cartas, ¿cuál es la probabilidad de sacar una carta de oros o de copas? (Exprésala como decimal.) (1 puntos)

6. En una bolsa hay 3 bolas rojas y 2 azules. Si se extrae una bola al azar, ¿cuál es la probabilidad de que sea roja? (1 puntos)

7. ¿Cómo se llama el suceso que ocurre siempre, es decir, que contiene todos los resultados posibles del experimento? (1 puntos)