INTRODUCCION
La
Probabilidad es un concepto muy amplio, que nos ayuda a tomar
decisiones acertadas de acuerdo a los sucesos presentados. La
probabilidad se encarga de medir la frecuencia con la que se obtiene
un resultado en un proceso aleatorio.
Su estudio
y aplicación es muy extenso debido a que a mediados del siglo XVII y
hasta la fecha se han encontrado grandes aportaciones de personajes,
que son de gran utilidad en áreas como la Matemática, Estadística
Moderna, Física, Química, Filosofía, Biología, Ingeniera etc. Que
aunque no muestre resultado preciso o determinado como se comento con
anterioridad, su investigación nos permite incrementar el grado de
confianza para tomar una optima decisión.
En este
portafolio de evidencias se analizaran ejemplos de algunos tipos de
probabilidad como a continuación se detallan.
El primer ejemplo que se analizara será el de la probabilidad de la
frecuencia relativa, la presentación de un histograma y la expresión
en porcentajes de los casos presentados.
Posteriormente se estudiara un segundo ejemplo donde analizaremos la
probabilidad con base en sucesos compuestos.
Además encontraremos la solución al conjunto potencia donde P = {
1,2,3,4 } donde observaremos todas las posibles combinaciones que se
puedan dar.
Por último se estudiara la Probabilidad de una diferencia,
analizando 3 ejemplos para tener una mejor apreciación de este tema.
I. PROBALIDAD COMO FRECUENCIA RELATIVA
ACTIVIDAD 1
¿Cuál es la probabilidad de que una persona de 25 años de edad
llegue hasta los 40, si de acuerdo con una tabla de mortalidad cada
93745 personas de 25 años de edad solo 87426 llegan a los 40 años?
Solución:
Probabilidad
S = Numero de veces que el suceso E1
ocurrió = h
Total de sucesos realizados
n
Como h =
87426
n = 93745
Probabilidad
S = Personas que llegan a los 40 años = 87426
Total de personas de 25 años 93745
= 0.9325
ACTIVIDAD
2
¿Cuál es la probabilidad
de que una persona de 25 años de edad llegue hasta los 40 años, si
de acuerdo con una tabla de mortalidad cada 93745 personas de 25 años
de edad solo 87426 llegan a los 40 años?
R=
87426 / 93745= 0.9325
La
probabilidad es de un 0.9325
ACTIVIDAD
3
ELABORACION
DE UN HISTOGRAMA CONSIDERANDO LAS ESTATURAS DE LOS ALUMNOS DE LA LIC.
EN MATEMATICA EDUCATIVA.
- ESTATURASni15611571158216011652168116911701172117411801Totales13
Amplitud
del rango
180
– 156 = 24

24/
4 = 6
Intervalo
|
mi
|
ni
|
fi
|
Ni
|
Fi
|
156
– 162
|
159
|
5
|
5/
13 = 0.384
|
5
|
5/
13 = 0.384
|
162
– 168
|
165
|
2
|
2/
13 = 0.153
|
7
|
7/
13 = 0.538
|
168
– 174
|
171
|
4
|
4/
13 = 0.307
|
11
|
11/13=0.846
|
174
– 180
|
177
|
1
|
1/
13 = 0.076
|
12
|
12/13=0.923
|
180
– 186
|
183
|
1
|
1/
13 = 0.076
|
13
|
13/13=1
|
Total
|
13
|
II. PROBABILIDAD CON BASE EN LOS SUCESOS COMPUESTOS. (PROBABILIDAD
AXIOMATICA)
ACTIVIDAD
1
1. Para
participar en la rifa de un reloj, los alumnos de primer año
compraron 18 boletos y los de segundo grado 12 boletos. ¿Cual es la
probabilidad de que un alumno de primero o segundo gane la rifa? Se
imprimieron 50 boletos.
Solución:
A: Un
alumno de primer grado gana el premio.
B: Un
alumno de segundo grado gana el premio
El suceso
que nos interesa es E= A y B son mutuamente excluyentes, es decir, A
ᴖ B = Ø
P (A o B)
= P (A) + P (B) = 18/50 + 12/50 = 30/50 = 3/5 = 0.6
= 60
ACTIVIDAD
2
La tabla
siguiente muestra el nivel de estudios de los profesores de una
escuela.
Escuela Nacional de Maestros
|
Escuela Normal Superior
|
Escuela Normal Privada
|
Especialización en la Universidad
Pedagógica Nacional
|
Hombre
|
Mujer
|
|
M1
|
X
|
X
|
X
|
|||
M2
|
X
|
X
|
X
|
X
|
||
M3
|
X
|
X
|
X
|
|||
M4
|
X
|
X
|
||||
M5
|
X
|
X
|
X
|
|||
M6
|
X
|
X
|
X
|
X
|
||
M7
|
X
|
X
|
X
|
|||
M8
|
X
|
X
|
||||
H1
|
X
|
X
|
X
|
X
|
||
H2
|
X
|
X
|
X
|
|||
H3
|
X
|
X
|
||||
H4
|
X
|
X
|
X
|
X
|
||
H5
|
X
|
X
|
||||
H6
|
X
|
X
|
X
|
|||
H7
|
X
|
X
|
X
|
X
|
||
H8
|
X
|
X
|
||||
H9
|
X
|
X
|
X
|
|||
H10
|
X
|
X
|
X
|
|||
18
|
12
|
6
|
6
|
12
|
10
|
8
|
¿Cual
es la probabilidad de que un alumno le toque un profesor egresado de
la Escuela Nacional de Maestros o que tenga una especialización en
la Universidad Pedagógica Nacional?
Solución:
A:
Profesor egresado de la Escuela Nacional de Maestros
B:
Profesor egresado de la Universidad Pedagógica Nacional
A ᴖ B ≠
Ø Dado que hay docentes que son egresados de ambas instituciones.
Los sucesos no son mutuamente excluyentes.
Entonces:
P (A o B)
= P (A) + P (B) – P (A ᴖ B)
= 12/18 + 12/18 – 8/18 = 16/18 = 0.8888
= 88.88 %
ACTIVIDAD
3
1. DADO EL CONJUNTO S= {1, 2,3,4}, DETERMINA CUALES SUBCONJUNTOS SE
PUEDEN FORMAR.
SOLUCION:
P
{S}= { }, {1}, { 2}, {3}, {4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4},
{3,4}, {1,2,3}, {1,2,4}, {3,2,4}, {4,3,1}, {1,2,3,4}.
III. PROBABILIDAD DE UNA DIFERENCIA
La
probabilidad de una diferencia se aplica cuando se quiere obtener la
probabilidad de que un suceso determinado ocurra y que
simultáneamente otro suceso, también determinado, no ocurra.
Se
expresión así:
P (A –
B) = P (A) – P (A ᴖ B)
Esta
relación se conoce como ley general de sustracción de
probabilidades. También se utilizan las relaciones:
P
( A – B ) = P ( A ) – P ( A ᴖ B ) = P
( A´ ᴖ B )
= P ( B ᴖ A )
( 1 )
P
(A – B) = P (A) – P (A ᴖ
B)
(2)
P
(A´)
– P (A´ ᴖ
B) = P (A´ ᴖ
B´) = P (A´
- B) (3)
ACTIVIDAD
1
En una
urna hay pelotas rojas numeradas del 1 al 10 y pelotas azules
numeradas del 1 al 5. ¿Cual es la probabilidad de que al extraer al
azar una pelota sea roja y no tenga el numero 5?
Solución:
A: Se
extrae pelota roja
B: Sale el
numero 5
El suceso
que nos interesa es A – B. Aplicamos la relación:
P (A –
B) = P (A) – P (A ᴖ B)
Con
P (A) =
10/15
P (A ᴖ
B) = 1/15
Porque
solo hay una pelota roja marcada con el número 5 del total de las 15
pelotas.
Por lo
tanto:
P (A –
B) = 10/15 – 1/15 = 9/15
= 0.6000
= 60%
Otro
procedimiento para resolver este problema es revisando la
probabilidad como frecuencia relativa, así:
Solución:
Espacio
maestral
S = {
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,A1,A2,A3,A4,A5,
} son 15 sucesos
A = La
pelota es roja y no es el numero 5
A = {
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,
} son 9 ( no está R5 )
P (A) =
Casos favorables = 9 = 0.60 = 60 % es el mismo
resultado
Casos posibles 15
El
resultado que obtuvimos con P (A ᴖ B) = P (A). P (B) = 1/15
También
lo podemos obtener con las siguientes relaciones:
P
(A – B) = P (A ᴖ
B´) = P (B´
ᴖ A)
ACTIVIDAD 2
La
probabilidad de que Antonio gane un juego de tenis es de 2/5 y la
probabilidad de que Juan gane es de 1/4 ¿Cual es la probabilidad
de que Antonio gane el torneo en que participa si en el juego final
se enfrenta a Juan?
Solución:
A: Gane
Antonio
B: gane
Juan
El suceso
que nos interesa es que gane Antonio y simultáneamente que Juan
pierda. Por tanto, aplicamos la siguiente relación:
P (A –
B) = P (A) – P (A ᴖ B). Con P (A) = 2/5, ahora es necesario
calcular P (A ᴖ B)
Como A y B
son sucesos dependientes aplicamos la siguiente relación:
P (A ᴖ
B) = P (A y B) = P (A). P (B)
= 2/5(1/4) = 2/20
P
(A – B) = P (A) – P (A ᴖ B)
= 2/5 – 2/20 =
8 – 2 =
6/20 = 0.3
20
= 30%
Otro
procedimiento para resolver este problema consiste en aplicar la
siguiente relación:
P
(A – B) = P (A) – P (A ᴖ B) = P (A ᴖ
B´)
P (A –
B) = P (A ᴖ B ´)
Con
P (A) =
2/5
P (B´) =
1 – 1/4 = 4/4 – 1/4 = 3/4
Sustituimos
en:
P (A –
B) = P (A ᴖ B´)
= P (A). (B)
= (2/5) (3/4) = 6/20 = 0.3
= 30 %
ACTIVIDAD
3
A y B son
sucesos donde:
P(A) = 3/4
P (B) =
3/8
P (A ᴖ
B) = P (BᴖA) = 1/8
Calcular:
a) P (A´
ᴖ B)
b) P (A ᴖ
B´)
c) P (A u
B)
d) P (A´
ᴖ B´)
Solución:
Recordando
las relaciones de la probabilidad de una diferencia tenemos:
P (A - B)
= P(A) – P (A ᴖ B)
(1)
P
(A - B) = P (A ᴖ
B´) – P (B´
ᴖ A)
(2)
a) De (2)
intercambiamos A y B:
P
(B - A) = P (B ᴖ
A´) – P (A´
ᴖ B)
(3)
De (1)
intercambiamos A y B:
P (B - A)
= P (B) – P (A ᴖ B)
De (3) y
(4):
P (A´ ᴖ
B) = P (B) – P (A ᴖ B)
= 3/8 –
1/8 = 2/8 = 1/4
(5)
b) De (2)
P (A - B) = P (A ᴖ B´)
De (1) P
(A -B) = P(A) – P (A ᴖ B)
Entonces:
P
(A ᴖ B´)
= P (A) – P (A ᴖ B)
= 3/4 – 1/8 = 5/8
(6)
c)
Sustituimos A por A´ en (2):
P (A´ -
B) = P (A´ ᴖ B´)
(7)
Sustituimos
A por A´ en (1):
P (A´ -
B) = P (A´) – P (A´ ᴖ B)
(8)
De (7) Y
(8) obtenemos:
P
(A´ ᴖ
B´) = P (A´)
– P (A´ ᴖ
B) (9)
P
(A´) = 1 – P
(A) = 1 – 3/4 = 1/4
(10)
De
sustituir (5) y (10) en (9) obtenemos:
P (A´ ᴖ
B´) = 1/4 – 1/4 =0
(11)
d) P (A´
u B) = P (A´) + P (B) – P (A´ ᴖ B)
(12)
Sustituyendo
(10) y (5) en (12) tenemos:
P (A´ u
B) = 1/4 + 3/8 – 1/4 = 3/8
CONCLUSION
Se concluye que la probabilidad es universal y que desde tiempos
atrás hasta la actualidad a evolucionado a pasos agigantados, está
presente en las diferentes actividades que día a día realizamos por
ejemplo: juegos de azar, es decir al lanzar una moneda, un dado, en
un juego de lotería, etc.; gracias a estos resultados obtenidos
podemos predecir lo que se quiera lograr, su influencia también se
ve reflejada en ciencias como la Matematica, Estadistica, Filosofia,
Quimica, etc. Ya que atra ves de la medición de la frecuencia de los
distintos resultados presentados en los experimento aleatorios, se
pueden tomar decisiones más eficaces y acertadas para el logro de
objetivos planteados.