CORPORACION UNIFICADA NACIONAL DE EDUCACION SUPERIOR CUN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS: MATEMATICAS ACTIVIDAD ACADEMICA: ESTADISTICA DE LA PROBABILIDAD DOCENTE: LIC- ING: ROSMIRO FUENTES ROCHA UNIDAD N° 2: REGLAS DE PROBABILIDAD PROBABILIDAD La teoría de probabilidades se ocupa de asignar un cierto número a cada posible resultado que pueda ocurrir en un experimento aleatorio, con el fin de cuantificar dichos resultados y saber si un suceso es más susceptible de ocurrir que otro. TRES DEFINICIONES DE PROBABILIDAD 1. ENFOQUE CLASICO Este enfoque es el de las situaciones que tienen resultados igualmente probables. En este caso es necesario identificar primero el número de resultados favorables y después dividir el número entre el número total de resultados del espacio muestral. Si m es el número de posibles resultados elementales favorables al evento A y n el número de resultados posibles del espacio muestral S y todos los resultados elementales son igualmente probables y mutuamente excluyentes, entonces la probabilidad de que ocurra el evento A es P ( A) núm erode resultadosfavorablesal evento A núm erototalde posiblesresultados P ( A) m n Ejemplo1: Una prestigiosa compañía desea escoger al nuevo jefe de ventas entre un grupo de 35 empleados. ¿Cuál es la probabilidad de ser seleccionado como jefe de ventas? 1 35 P( A) 0,028 P( A) Ejemplo 2: Ante el la inclusión de nuevas enfermedades al plan obligatorio de salud POS, una EPS desea determinar la probabilidad de ocurrencia de ciertas enfermedades laborales, para poder fijar los precios de las cuotas moderadoras. Se contrata una empresa encuestadora que recolecta información 1500 adultos empleados y encuentra que 65 personas padecen de algunas de las enfermedades establecidas como laborales. Determine la probabilidad de que se afilien trabajadores con algún tipo de enfermedad profesional. Solución Sea Al suceso “afiliar trabajadores con enfermedades laborales”” Resultados favorables m = 65 Resultados posibles(tamaño de la muestra) n=1500 La probabilidad de afiliar trabajadores con enfermedades laborales viene dada por m Reemplazando n 65 P( A) 1500 P( A) 0,043 P ( A) El resultado puede expresarse en porcentaje multiplicando por 100%, en este caso P(a)=0,043×100% = 4,3% 2. ENFOQUE EMPIRICO Se basa en las frecuencias relativas de ocurrencia de un evento con respecto a un gran número de ensayos repetidos. Con lo que la probabilidad viene dada por P ( A) núm erode vecesque ocurre A núm erototalde ensayos u observacio nes Material compilado por Rosmiro Fuentes Rocha, Ingeniero de Alimentos, Licenciado en Matemáticas y Física P( A) N( A) N(S) 3. ENFOQUE SUBJETIVO Las probabilidades subjetivas son estimaciones personales de la posibilidad que un evento ocurra basadas en un grado de confianza, son el resultado de un esfuerzo por cuantificar los sentimientos o convicciones respecto a algo. Los abogados, médicos, administradores, líderes y casi todos los hombres de negocios utilizan este enfoque satisfactoriamente PROBABILIDAD EXPRESADA MEDIANTE CONJUNTOS Dado el lenguaje relacionado, algunas expresiones propias referentes a las operaciones entre conjuntos son las siguientes 1. UNION DE SUCESOS La unión de sucesos, A B, es el suceso formado por todos los elementos de A y de B. Es decir, el suceso A B se verifica cuando ocurre uno de los dos, A o B, o ambos. A U B se lee como "A o B" Ejemplo Consideramos el experimento que consiste en lanzar un dado, si A ="sacar par" y B = "sacar múltiplo de 3". Calcular A U B. A = {2, 4, 6} B = {3, 6} A U B = {2, 3, 4, 6} La afirmación A ocurre o B ocurre se escribe A B y significa que A ocurre ó B ocurre. Por lo tanto la probabilidad de que A o B ocurran corresponde a la probabilidad A B , esto es: P(A ocurra o B ocurra) =P(AUB) 2. INTERSECCION DE SUCESOS La intersección de sucesos, A ∩B, es el suceso formado por todos los elementos que son, a la vez, de A y B. Es decir, el suceso A ∩B se verifica cuando ocurren simultáneamente A y B. A ∩B se lee como "A y B". Ejemplo Consideramos el experimento que consiste en lanzar un dado, si A = "sacar par" y B = "sacar múltiplo de 3". Calcular A ∩B. A = {2, 4, 6} B = {3, 6} A ∩ B = {6} La afirmación A ocurre y B ocurre se escribe A∩B y significa que A y B ocurre, así que, P(A ocurre y B ocurre) = P(A∩B) 4. DIFERENCIA DE SUCESOS La diferencia de sucesos, A − B, es el suceso formado por todos los elementos de A que no son de B. Es decir, la diferencia de los sucesos A y B se verifica cuando lo hace A y no B. A − B se lee como "A menos B". Ejemplo Consideramos el experimento que consiste en lanzar un dado, si A = "sacar par" y B = "sacar múltiplo de 3". Calcular A − B. A = {2, 4, 6} B = {3, 6} A − B = {2, 4} La afirmación A ocurre y B no ocurre y B no ocurre se escribe A-B o bien A ∩ B’, por lo tanto P(A ocurre y B no ocurre)= P(A ∩ B’ ) Material compilado por Rosmiro Fuentes Rocha, Ingeniero de Alimentos, Licenciado en Matemáticas y Física 5. SUCESOS CONTRARIOS O COMPLEMENTARIOS El suceso A’= E - A se llama suceso contrario o complementario de A. Es decir, se verifica siempre y cuando no se verifique A. Ejemplo Consideramos el experimento que consiste en lanzar un dado, si A = "sacar par". Calcular A’ . A = {2, 4, 6} A’= {1, 3, 5} La afirmación A no ocurre se escribe A’ y significa A no ocurre por consiguiente P(A no ocurre) = P(A’) EXPRESIÓN DE LA PROBABILIDAD 1. La probabilidad es positiva y menor o igual que 1. 0 ≤ P(A) ≤ 1 2. La probabilidad del suceso seguro es 1. P(E) = 1 3. La suma de las probabilidades de un suceso y su contrario vale 1, por tanto la probabilidad del suceso contrario es: P(A’)= 1-P(A) 4. Probabilidad del suceso imposible es cero. P( ) 0 REGLAS DE ADICION Las reglas de adición se emplean cuando se desea determinar la probabilidad de que ocurra un evento u otro (o ambos) en una sola observación. Existen dos variantes de la regla de adición dependiendo de si los dos eventos son mutuamente excluyentes o no. Dos eventos son mutuamente excluyentes o disjuntos si no pueden ocurrir al mismo tiempo Para eventos mutuamente excluyentes se tiene P(AUB) = P(A) + P(B) Para eventos mutuamente no excluyentes P(AUB) = P(A) + P(B) – P(A∩B) REGLAS DE LA MULTIPLICACION Existen dos variantes de la regla de multiplicación, según si los dos eventos son dependientes e independientes. Cuando dos eventos son dependientes se emplea el concepto de probabilidad condicional. La expresión P(B/A) indica la probabilidad de que ocurra el evento B dado que ya ha ocurrido el evento A. Para eventos independientes P(A∩B)=P(A).P(B) Para eventos dependientes P(A∩B)=P(A).P(B/A), De donde se desprende P(B / A) Material compilado por Rosmiro Fuentes Rocha, Ingeniero de Alimentos, Licenciado en Matemáticas y Física P( A B) P( A)