Introducción a la Probabilidad

Introduction to Probability

Las probabilidades están asociados con experimentos en los que el resultado no se conoce de antemano o no se puede predecir. Por ejemplo, si lanzas una moneda, va a obtener una cabeza o la cola? Si tira un dado obtendrá 1, 2, 3, 4, 5 o 6? La probabilidad mide y cuantifica "Qué tan probable" de que suceda un evento relacionado con estos tipos de experimentos. El valor de una probabilidad es un número entre 0 y 1 inclusive. Un evento que no puede ocurrir tiene una probabilidad (de suceder) igual a 0 y la probabilidad de que ocurra un evento con probabilidad tiene una probabilidad igual a 1. (ver la escala de probabilidad a continuación).

escala de probabilidad


Para cuantificar las probabilidades, necesitamos definir el
espacio de muestra de un experimento y los eventos que pueden estar asociados con ese experimento.

Muestra de espacio y eventos

El espacio de muestra es el conjunto de todos los resultados posibles en un experimento.

Ejemplo 1: Si se tira un dado, el espacio de muestra S viene dado por

S = {1,2,3,4,5,6}

Ejemplo 2: Si se lanzan dos monedas, el espacio de muestra S está dado por

S = {HH, HT, TH, TT}, donde H = cabeza y T = cola.

Ejemplo 3: Si se lanzan dos dados, el espacio muestral S está dado por

S = { (1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)
         (2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6)
         (3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6)
         (4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6)
         (5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6)
         (6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6) }

Definimos un evento como un resultado específico de un experimento. Un evento es un subconjunto del espacio de muestra.

Ejemplo 4: Se tira un dado (vea el ejemplo 1 anterior para el espacio de muestra). Definamos el evento E como el conjunto de resultados posibles donde el número en la cara del dado es par. El evento E es dado por

E = {2,4,6}

Ejemplo 5: Se lanzan dos monedas (ver el ejemplo 2 anterior para el espacio de muestra). Definamos el evento E como el conjunto de posibles resultados donde el número de cabezas obtenidas es igual a dos. El evento E es dado por

E = {(HT),(TH)}

Ejemplo 6: Se lanzan dos dados (ver el ejemplo 3 anterior para el espacio de muestra). Definamos el evento E como el conjunto de resultados posibles donde la suma de los números en las caras de los dos dados es igual a cuatro. El evento E es dado por

E = {(1,3),(2,2),(3,1)}

Cómo calcular probabilidades?

1 - clásica fórmula de probabilidad P(E): Se basa en el hecho de que todos los resultados son igualmente probables.

Número total de resultados en E
P(E)= ________________________________________________
Número total de resultados en el espacio muestral


Ejemplo 7: Se tira un dado, encuentra la probabilidad de obtener un 3.

El evento de interés es "obtener un 3". entonces E = {3}.

El espacio muestral S está dado por S = {1,2,3,4,5,6}.

El número de resultados posibles en E es 1 y el número de resultados posibles en S es 6. Por lo tanto, la probabilidad de obtener un 3 es

P(E) = 1 / 6.


Ejemplo 8: Se arroja un dado, encuentre la probabilidad de obtener un número par.

El evento de interés es "obtener un número par". entonces E = {2,4,6}, los números pares en un dado.

El espacio de muestra S está dado por S = {1,2,3,4,5,6}.

El número de resultados posibles en E es 3 y el número de resultados posibles en S es 6. Por lo tanto, la probabilidad de obtener un número par es

P(E) = 3 / 6 = 1 / 2.

2 - Fórmula de probabilidad empírica: Utiliza datos reales sobre situaciones actuales para determinar la probabilidad de que se produzcan resultados en el futuro. Vamos a aclarar esto usando un ejemplo

A 30 personas se les preguntó sobre los colores que les gustan y aquí están los resultados:

color frecuencia
rojo 10
azul 15
verde 5


Si una persona es seleccionada al azar del grupo de arriba 30, ¿cuál es la probabilidad de que a esta persona le guste el color rojo?

Deje que el evento E sea "me gusta el color rojo". Por lo tanto

Frecuencia para el color rojo
P(E)= ________________________________________________
Frecuencias totales en la tabla anterior


= 10 / 30 = 1 / 3


Ejemplo 8: La tabla a continuación muestra la distribución de alumnos por grado en una escuela.

grado frecuencia
1 50
2 30
3 40
4 42
5 38
6 50


Si un estudiante es seleccionado al azar de esta escuela, ¿cuál es la probabilidad de que este estudiante esté en grado 3?

Deje que el evento E sea "estudiante de tercer grado". Por lo tanto

Frecuencia para el grado 3
P(E)= _______________________________________
Frecuencias totales


= 40 / 250 = 0.16

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