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Probabilidad. (Biblio. Walpole)

Probabilidad. Conceptos.

- Espacio muestral (S): es el conjunto de todos los resultados posibles de un experimento estadístico.

Cada elemento del espacio muestral se llama elemento o punto muestral. Si el espacio muestral contiene un conjunto finito de elementos podemos alistarlos usando comas y entre corchetes.

Ejemplo: Si el experimento estadístico consiste en tirar una moneda y analizar si sale cara o cruz, el espacio será:

S = {C, X}

Si quiero analizar el experimento de arrojar un dado será: S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}.

Si quiero analizar si sale número par o impar al arrojar un dado: S = {P, I}.

De los dos ejemplos anteriores, uno de ellos proporciona más información que el otro, y se busca siempre aquel experimento que proporcione mayor información.

Para alistar los elementos se puede utilizar un diagrama de árbol. Por ejemplo si un experimento consiste en arrojar una moneda y si sale cara se vuelve arrojar la moneda, si sale cruz se arroja un dado, tendré:

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El espacio muestral del estadístico será: S = {CC, CX, X1; X2, X3, X4, X5, X6}.

Cuando el espacio muestral resulta tener un número muy grande de elementos, se describe mediante una regla. Por ejemplo si quiero estudiar todos los países que tienen más de un millón de habitantes el espacio muestral será: S = {x | x es un país con más de un millón de habitantes}.

- Eventos: es un subconjunto del espacio muestral.

Ejemplo: el evento A que consiste en analizar solo los números pares cuando se arroja un dado:

S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} y A = {2, 4, 6}.

Para el evento anterior, los elementos que pertenecen al espacio muestral pero que no constituyen A forman otro subconjunto denominado Complemento de A: Ā = {1, 3, 5}.

- Complemento (Ā): de un evento A con respecto a S es el conjunto de todos los elementos de S

que no pertenecen a A.

- Intersección de eventos (A B): es el evento que contiene a todos los elementos comunes de A y

B.

Ejemplo: sea el evento P de que una persona al azar pague impuestos, y sea el evento Q de que la persona tenga más de 60 años entonces P Ç Qes el conjunto de todas las personas que pagan impuestos que sean mayores de 60 años.

Dos eventos son mutuamente excluyentes o disjuntos si A  B =, es decir A y B no tienen elementos comunes.

Ejemplo: sean dos eventos A = {a, e, i, o, u} y B = {r, s, t}, entonces:A  B = 

- Unión de eventos (A  B): es el evento que contiene todos los elementos que pertenecen a A o a

B o a ambos.

Propiedades a tener en cuenta:

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 c  cS 5) 6) 7) 8) 9) Problemas de aplicación:

1) Un experimento implica lanzar un par de dados, 1 verde y 1 rojo, y registrar los números que salen. Si x es igual al resultado del dado verde e y es el resultado del dado rojo, describa el espacio muestral S.

2) Un experimento consiste en lanzar un dado y después lanzar una moneda una vez si el número en el dado es par. Si el número del dado es impar la moneda se lanza dos veces. Usar la notación 4H para denotar el evento de que el dado muestre 4 y después la moneda salga cara y 3HT para denotar que el dado muestra 3 seguido por cara y después por cruz. Construya el diagrama de árbol para mostrar los 18 elementos de S.

3) Se seleccionan 2 jurados de 4 suplentes para servir en un juicio por asesinato. Con el uso de la notación A1A3 denote el evento simple de que se seleccionan los suplentes 1 y 3. Listar los 6

elementos de S.

4) Se contrata a una firma de Ingenieros para determinar si ciertas vías fluviales son seguras para la pesca. Se toman muestras de 3 ríos. Liste los elementos de S utilizando las letras F para seguro para la pesca y N para no seguro para la pesca. Liste los elementos que corresponden al evento E de que al

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menos dos de los ríos sean seguros para la pesca. Defina un evento que tenga como elementos los puntos: {FFF, NFF, FFN, NFN}.

5) Los currículos de 2 aspirantes masculinos para un puesto de enseñanza de química en la facultad se coloca en la misma fila que los currículos de dos aspirantes mujeres. Están disponibles dos puestos y el primero, con el rango de profesor asistente, se cubre mediante la selección al azar de 1 de los 4 aspirantes. El segundo puesto, con el rango de instructor se cubre después mediante la selección aleatoria de uno de los 3 aspirantes restantes. Con el uso de la notación M2F1 para denotar el evento

de que de que el primer puesto lo ocupa el segundo masculino y el segundo puesto el primer femenino :

a) Liste los elementos del espacio muestral.

b) Liste los elementos de S que corresponden al evento A de que el profesor asistente se cubra con un aspirante hombre.

c) Liste los elementos de S que corresponden al evento B de que exactamente 1 de los 2 puestos se cubra con un aspirante hombre.

d) Liste los elementos del S que corresponden al evento C de que ningún puesto sea cubierto por un aspirante masculino.

e) Liste los elementos de S que corresponde al evento AÇB.

f) Liste los elementos de S que corresponde al evento AÈB.

g) Construya un diagrama de Venn para mostrar las uniones e intersecciones de los eventos A, B y C.

6) Si: S = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} y A = {0,2,4,6,8}; B ={1,3,5,7,9}; C = {2,3,4,5} y D = {1,6,7} liste los elementos de los conjuntos que corresponden a los siguientes eventos:

a) AC.

b) AB

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d) (Cc  D) B

e) (SC)c

f) ACDc.

7) Considerar el espacio muestral: S = {cobre, sodio, nitrógeno, potasio, titanio, oxígeno, cinc}y los eventos A = {cobre, sodio, cinc}, B = {sodio, nitrógeno, potasio} y C = {oxígeno}; liste los

elementos de los conjuntos que resultan de los siguientes eventos:

a) A c

b) AC

c) (A Bc) Cc

d) ABC

e) Bc  Cc

Conteo de puntos de la muestra.

Teorema.

Regla de la multiplicación: si una operación puede llevarse a cabo en “n1” formas y si para cada una

de éstas se puede realizar una segunda operación en “n2” formas entonces las dos operaciones

pueden llevarse a cabo en n1 . n2 formas.

Ejemplos:

a) si queremos saber cuántos puntos muestrales hay en el evento de arrojar una vez un par de dados, entonces el primer dado puede caer en cualquiera de sus 6 caras igual que el segundo por lo tanto: n1 . n2 = 6 .6 = 36 formas posibles.

b) Si quiere vender una casa con 4 diseños de fachadas y en tres planes de construcción, entonces 4 . 3 = 12 formas posibles de vender una casa.

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Generalizando: Teorema.

Si una operación puede llevarse a cabo en “n1” formas y si para cada una de éstas se puede realizar

una segunda operación en “n2” formas y para cada una de las primeras una tercera operación en

n3 formas y así sucesivamente, entonces la serie de k operaciones se puede realizar en n1 . n2 . n3 .

….. nk formas :

Ejemplo: si se desea saber el número de almuerzos que consisten en una 4 sopas, un 2 emparedados, 2 postres y 3 bebidas tendríamos: 4 x 2 x 2 x 3 = 48 diferentes formas de elegir un almuerzo.

Permutación. Definición.

Una permutación es un arreglo de todo o parte de un conjunto de objetos.

Teorema: el número de permutaciones de n objetos distintos es n! (n factorial).

Por definición: 1! = 1 y 0! = 1.

Ejemplos:

a) Si tengo las letras a, b y c el número de combinaciones entre ellas será: n = 3! = 3.2.1 = 6. Es decir para el primer lugar pueden ser cualquiera de las 3 letras, para el segundo lugar solo podrán ser cualquiera de las otras dos que quedan y para el tercer lugar solo queda una letra.

b) Si tengo 4 letras y las quiero combinar pero tomándolas de dos a la vez entonces será n = 4.3 = 12. Es decir tengo dos posiciones para llenar con 4 elecciones para la primera y después con 3 elecciones para la segunda.

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Si tengo elementos iguales en un conjunto de objetos es posible que una combinación de ellos se repita.

Teorema: el número de permutaciones de n objetos de las que n1 son de una clase y n2 son de otra

clase y nk de una k – ésima clase:

Ejemplo: las posibles combinaciones con las letras de la palabra cocodrilo:

Si nos interesa el número de formas de dividir un conjunto de n objetos en r subconjuntos

denominados celdas de manera tal que la intersección de un par de ellos es el conjunto vacío y si la unión de todas las particiones da el conjunto original podemos tener:

Teorema: el número de formas de particionar un conjunto de n objetos en r celda con n1 elementos

en la primera celda, n2 elementos en la segunda celda y así sucesivamente es:

Ejemplo: de cuantas formas podemos asignar a 7 personas a una habitación de hotel triple y a dos dobles:

Combinaciones.

Es el número de formas de seleccionar r objetos de n formas sin importar el orden. Una

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Ejemplo: de cuatro químicos y 3 físicos indicar el número de comités que se puedan formar que consistan en dos químicos y un físico.

El número de formas de seleccionar a dos químicos de cuatro es:

El número de formas de seleccionar a un físico de 3 es:

Usando la regla multiplicativa: 6 . 3= 18 formas de formar.

Probabilidad de un evento.

La probabilidad de la ocurrencia de un evento se evalúa por medio de un conjunto de números reales denominados pesos o probabilidades que van del 0 al 1. Para todo punto en el espacio muestral asignamos una probabilidad tal que la suma de todas las probabilidades sea 1. Si existe razón para creer que ocurra cierto punto muestral cuando se lleva a acabo un experimento, la probabilidad que se le asigne debe ser cercana al 1. Por otro lado una probabilidad cercana al cero se asigna a un punto muestral que no es probable que ocurra.

Definición: la probabilidad de un evento A es la suma de los pesos de todos los puntos muestrales en

A:

0  P(A)  1; P() = 0 y P(S) = 1

Ejemplo:

a) Arrojamos dos veces una moneda, el espacio muestral será: S = {CC, CX, XC, XX}, si la moneda está balanceada, esto significa, que ninguno de sus lados tiene mayor peso que otro, las

probabilidades de cada punto del espacio es la misma. Si a cada una de ellos le asigno una

probabilidad w: w + w + w + w = 1, 4 w = 1 y w = 0,25. Si quiero estudiar el evento de que salga al menos una cara: 3w = 3 . 0,25 = 0,75.

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b) Se quiere estudiar el evento de que salga número menor que 4 cuando se arroja un dado diseñado de tal manera que sea dos veces mas probable de salga número impar. Indicar cuál será su

probabilidad. Para ello determino el espacio muestral: S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} y el evento será: A = {1, 2, 3}. Si la probabilidad de cada número par es w y de cada número impar es 2w entonces: 2w+ w + 2w + w + 2w + w = 9w = 1 entonces w = 1/9. Entonces: P(E) = 2 /9 + 1/9 + 2/9 = 5/9.

Teorema: si un experimento puede tener como resultado cualquiera deN diferentes resultados

igualmente probables, y si n de estos resultados corresponde a un evento A, entonces la probabilidad del evento A es:

Reglas aditivas:

- Si A y B son dos eventos entonces: P(AB) = P(A) +P(B) – P(AB).

- Si A y B son mutuamente excluyentes entonces: P(AB) = P(A) +P(B), recordar que P(AB) = P() = 0.

- Si A1, A2, A3, ……, An son mutuamente excluyentes entonces: P() =

P(A1)+ P(A2) + P(A3) +…… + P(An).

- Si A1, A2, A3, ……, An son particiones de un espacio muestral S: P() =

P(A1)+ P(A2) + P(A3) +…… + P(An) = P(S) = 1

- Si tengo tres eventos A, B y C: P(ABC) = P(A) +P(B)+ P(C) – P(AB) – P(AC) – P(BC) + P(ABC)

- Si A y Ā son eventos complementarios: P(A) + P(Ā) = P(A Ā) = P(S) = 1

Ejemplo:

1) Un fabricante dispone de cinco terminales de computadoras, en apariencia idénticas, para enviarlas por transporte. No sabe que dos de las terminales están defectuosas. Si se solicita dos de las

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a) indicar el espacio muestral.

b) Si el experimento A indica que la orden se llena con dos terminales no defectuosas, indicar los puntos muestrales de A.

c) Asigne probabilidades a los eventos simples.

d) Encontrar la probabilidad el evento A.

a) si las componentes defectuosas son asignadas como: D1 y D2 y las no defectuosas como B1, B2 y

B3 tendremos:

Lo cual indica que tenemos 10 puntos muestrales.

b)

c) como las terminales se eligen en forma aleatoria cada una tiene la misma probabilidad

d)

2) Se desea elegir dos solicitantes de empleos de un grupo de cinco. Los candidatos difieren en su grado de capacidad: el 1 es el mejor, el 2 sigue en habilidad y así hasta el candidato 5. Si el empleador desconoce estas calificaciones, calcular la probabilidad:

a) del evento A que consiste en el empleador elige al mejor y a uno de los menos competentes. (1 y 4 o 1 y 5).

b) del evento B que consiste en el empleador elige por lo menos uno de los dos mejores.

El experimento consiste en la selección aleatoria de dos candidatos de cinco, por lo tanto las selecciones pueden llevarse a cabo mediante el siguiente esquema:

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Y como se eligen aleatoriamente las probabilidades para cado es la misma:

Probabilidad condicional.

Cuando se quiere determinar la probabilidad de un evento B sabiendo que ocurrió un evento A, se llama probabilidad condicional: P(B|A): la probabilidad de B dado A.

Por ejemplo, en ciertos trabajos industriales, el empleado trabaja al aire libre y le interesa saber la probabilidad de que llueva. La probabilidad de que llueva un día determinado se pueden inferir en el número días que llueva en un tiempo prolongado y esta constituye una probabilidad incondicional de que llueva un día determinado. Pero si se sabe que ha llovido dos días consecutivos y se aproxima una tormenta, esto constituye una probabilidad condicional.

Ejemplo: suponga que un dado equilibrado se lanza una vez. Calcular la probabilidad de que salga el 1 si se obtuvo un número impar anteriormente.

Asi:

A: se observa el 1.

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Si tenemos dos eventos A y B, donde la ocurrencia de A no tiene impacto sobre la ocurrencia de B, estamos frente a dos eventos que son independientes uno del otro; es decir la ocurrencia de A es independiente de la ocurrencia de B: P(B|A) = P(B) , P(A|B) = P(A) y P(AB) = P(A). P(B)

Ejemplo:

1) considero los siguientes casos al tirar un dado:

A: observo un número impar.

B: observo un número par.

C: sale el 1 o un 2.

a) son Ay B eventos independientes?.

b) Son A y C eventos independientes?

a) calculo de P(A) = 3/6 = ½, P(B) = 3/6 = ½ y P(C) = 2/6 = 1/3. podemos ver que: A  B =, P(AB) = 0 asi: P(AB) P(A) y son eventos dependientes.

b) son independientes por que:

2) Un juez debe clasificar tres marcas X, Y y Z. Definir los siguientes eventos:

A: prefiere la marca X a la Y.

B: considera que la marca X tiene mejor definición.

C: decide que la definición de la X es el segundo mejor.

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Si el juez no prefiere ninguno y clasifica las marcas al azar indiciar si el evento A es independientes de los eventos B, C y D.

Determino los puntos muestrales:

Evento A: {E1, E2, E5}

Evento B: {E1, E2}

Evento C: {E3, E5}

Evento D: {E4, E6}

P(A) = 3/6 = ½

Los eventos A y C son independientes pero A y B como A y D son dependientes.

Reglas multiplicativas:

- si en un experimento pueden ocurrir dos eventos A y B entonces: P(AB) = P(A). P(B|A).

- P(AB) = P(BA) = P(B). P(A|B) = P(A). P(B|A)

- P() = P[(] = P(A) P(X|) = P(A)P(B|A) P(X|A)

- Si A y B son independientes entonces: P() = P(A). P(B)

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1) En una ciudad el 40% de electores son partidarios del aborto y el 60% son partidarios del no aborto. En el primer grupo el 70% esta en contra de la confección de la Ley de aborto para casos extremos y en el segundo grupo el 80% esta a favor de dicha ley. Indicar la probabilidad de que esté a favor de la ley.

Defino eventos:

A = apoyo a la ley.

B = voto del primer grupo

C = voto del segundo grupo

P (B) = 0.4

P(C) = 0.6

P(A|B) = 0.70

P(A|C) = 0.80

P(A) = P(AB) P(AC) = P(AB) + P(AC) por ser mutuamente excluyentes

P(AB) = P(A|B) P(B)= 0.70 * 0.4 = 0.28

P(AC) = P(A|C) P(C)= 0.80 * 0.6 = 0.48

P(A) = 0.76

2) Se sabe que la probabilidad de que un paciente que padece una enfermedad responda al tratamiento es de 0,9. si se somete a tratamiento a tres pacientes enfermos que responden independientemente, encuentre la probabilidad de que por lo menos uno responda.

Defino los eventos:

A = por lo menos uno de los pacientes responde.

(15)

C = el segundo paciente no responde.

D = el tercer paciente no responde.

Por ser eventos independientes:

P(C |B) = P(C) = 0.1

P(A) = 1 – 0.13 = 0.999

Problemas de aplicación:

1) De la producción diaria de una fábrica, 40% de los artículos proviene de la línea 1 y el 60 % de la línea 2. La línea 1 tiene 8% de artículos defectuosos y la línea 2 un 10%. Si se elige aleatoriamente un artículo de entre la producción diaria, encuentre la probabilidad de que el artículo no esté defectuoso.

2) Se carga un dado de forma que sea tres veces más probable que salga un número impar que un número par. Si el evento E consiste en que ocurra un número menor que 5 en un solo lanzamiento encuentre la P(E); b) Si el evento A consiste en que salga un número par y el evento B de que salga un número divisible por 3, encontrar P(AB) y P(AB).

3) Si las probabilidades de que una persona que compra un automóvil nuevo elija el color verde, blanco, rojo o azul son respectivamente 0,09; 0,15, 0,21 y 0,23. Indicar la probabilidad de que un comprador adquiera un automóvil nuevo que tenga uno de esos colores.

4) Un agente de Bolsa cree que con las condiciones económicas actuales un cliente invertirá en bonos libres de impuestos con una probabilidad de 0,6, invertirá en fondos mutualistas con una probabilidad de 0,3 e invertirá en ambos casos con una probabilidad de 0,15. Encontrar la probabilidad de que invierta: a) en bonos libres de impuestos o en fondos mutualistas, b) en ninguno de ellos.

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5) La probabilidad de que un vuelo programado normalmente salga a tiempo es P(D) = 0,83; la probabilidad de que llegue a tiempo es P(A) = 0,82y la probabilidad de que salga a tiempo y llegue a tiempo es P(DA) = 0,78. Encontrar la probabilidad de que un avión a) llegue a tiempo dado a que salió a tiempo y b) salga a tiempo dado que llegó a tiempo.

6) Una agencia de publicidad nota que aproximadamente 1 de cada 50 consumidores de un producto ve cierto anuncio de éste en una revista y 1 de cada 5 ve el mismo anuncio por televisión. Uno de cada 100 ve ambos. Uno de cada 3 compra el producto después de ver el anuncio 1 de cada 10 lo compra sin ver el anuncio. Indicar la probabilidad de que un posible cliente al azar compre el producto.

Ley de probabilidad total. Regla de Bayes.

Si los eventos B1, B2, B3, ….., Bk constituyen una partición del espacio muestral S tal que P(Bi) 0

para i = 1,2,3,…., k entonces para cualquier evento A de S:

Entonces laRegla de

Bayesestablece:Si los eventos B1, B2, B3, ….., Bk constituyen una partición del espacio

muestral S tal que P(Bi) 0 para i = 1,2,3,…., k entonces para cualquier evento A de S tal

que P(A) 0:

la primera pregunta es verdadera, ¿cuántas maneras tiene de contestar esta prueba?. a. r=4,096m

aneras b. r=2,048 maneras 2. Un fabricante tiene dificultades para obtener registros consistentes

de resistencias a la tensiónentre tres máquinas localizadas en la planta de producción, el

laboratorio de investigación y ellaboratorio de control de calidad , respectivamente, al mismo

tiempo hay cuatro posibles técnicos – Tomás, Enrique, Rafael y Javier- quienes operan al menos

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una de las máquinas a pruebaregularmente, a. ¿cuántos pares operador-máquina deben incluirse

en un experimento planeado enel que cada operador maneje todas las máquinas?, b. Si se

requiere que cada par operador-máquina pruebe ocho especimenes, ¿cuántos especimenes de

prueba se necesitan para el procedimientoíntegro? Nota: un espécimen se destruye cuando se

mide su resistencia a la

tensión.a. r=12 pares b. r=96 especimenes 3. Un inspector de construcciones tiene que revisar el c

ableado de un nuevo de departamentos,ya sea el lunes, el martes, miércoles o jueves, a las 8 A.

M., a las 10 A. M. o a las 2 P. M. , a.¿cuántas maneras tiene este inspector de hacer las revisiones

del cableado?, b. Obtenga las manerasen que el inspector puede realizar las revisiones del

cableado, haciendo uso ahora de un diagramade árbol. a y b. r=12 maneras 4. Si los cinco

finalistas de un torneo internacional de golf son España, Estados Unidos, Portugal,Uruguay y

Japón, a. Diga de cuantas maneras es posible que se otorgue un primero, segundo lugar ytercer

lugar, b. Considerando que el primer lugar lo gana Portugal y el segundo lo gana EstadosUnidos,

¿cuantas maneras hay de que se otorguen los lugares antes mencionados?. a. r=60 maneras, b.

r=3 maneras 5. Una computadora de propósito especial contiene tres conmutadores, cada uno de

los cuáles puedeinstalarse de tres maneras diferentes. ¿De cuantas maneras diferentes puede

instalarse el banco deconmutadores de la computadora? r= 27 maneras 6. ¿De cuantas maneras

ordenadas puede programar un director de televisión seis comerciales en losseis intermedios para

comerciales durante la transmisión televisiva del primer tiempo de un partidode hockey?, si, a. los

comerciales son todos diferentes, b. dos de los comerciales son iguales, c. Sihay cuatro

comerciales diferentes, uno de los cuales debe aparecer tres veces, mientras que

cadauno de los otros debe aparecer una sola vez. a. r=720 maneras b. r=360 maneras c.r=120

maneras 7. Determine el número de maneras en las que un fabricante puede seleccionar dos de

las quinceubicaciones para un almacén. r=105 maneras 8. Una caja de 12 baterías recargables,

contiene una defectuosa, ¿de cuantas maneras un inspector puede seleccionar tres de las

baterías y, a. obtener la defectuosa, b. no obtener la defectuosa.a. r=55 maneras, b. r=165

maneras9. El departamento de suministros tiene ocho diferentes motores eléctricos y cinco

diferentesinterruptores de arranque. ¿De cuantas maneras pueden seleccionarse dos motores y

dosconmutadores para un experimento de una antena de rastreo?, r=280 maneras 10. A los

participantes de una convención se les ofrecen 6 recorridos por día para visitar lugares deinterés

durante los tres días de duración del evento. ¿ En cuantas formas puede una

personaacomodarse para hacer alguno de ellos? r=18 formas

11. Un determinado zapato se fabrica en 5 estilos diferentes y en 4 colores distintos para cada

uno.Si la zapatería desea mostrar a su clientela pares de zapatos en todos los estilos y colores,

¿cuántos pares distintos deberán colocar en el aparador? r=20 12. Un estudiante de primer año

debe tomar un de ciencia, uno de humanidades y otro dematemáticas. Si puede escoger entre

cualquiera de 6 cursos de ciencias, 4 de humanidades y 4 dematemáticas, ¿cuántas maneras tiene

de seleccionar las materias?r=96 maneras13. Un urbanista de una nueva subdivisión ofrece a los

clientes prospectos para la compra de unacasa, la posibilidad de seleccionar cualquiera de 4

diseños diferentes, tres sistemas de calefacción,cochera con puertas o sin ellas, y patio o pórtico,

¿cuántos planes distintos están disponibles para elcomprador? r= 48 planes 14. Si una prueba de

selección múltiple consta de 5 preguntas, cada una con 4 posibles respuestas,de las cuales solo

una es correcta, a. ¿en cuantas formas diferentes puede un estudiante escoger unarespuesta para

cada pregunta?, b. ¿en cuantas formas puede un estudiante escoger una alternativa para cada

pregunta y tener todas las respuestas incorrectas?a. r= 1024 b. r=243 15. Un testigo de un

accidente de tránsito en el que el causante huyó, le indica al policía que elnúmero de matrícula del

automóvil tenía las letras DUH seguidas por tres dígitos, el primero de loscuales era un cinco. Sí el

testigo no puede recordar los otros dos dígitos, pero está seguro de que lostres eran diferentes,

encuentre el número máximo de registros de automóvil que debe verificar

la policía. r=72 registros 16. a) ¿De cuantas maneras pueden formarse 6 personas para subir a un

autobús?, b.si tres de ellasinsisten en seguirse una a la otra, ¿en cuantas formas es esto

posible?,c.Si dos personas se rehúsan aseguirse una a la

otra?a. r=720 b. r=144 c. r=480 maneras 17. a) ¿cuántos números de tres dígitos pueden formarse

con los dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, y 6, si cadauno solo puede usarse solo una vez?, b) ¿cuántos de

(18)

estos números son nones?, c) ¿cuántos

sonmayores que 330? a. r=180 b. r=75 c. r=105 números 18. ¿En cuantas formas pueden sentarse

en una línea 4 niños y 5 niñas, si deben colocarsealternadamente? r=2880 formas 19. Cuatro

matrimonios compraron 8 lugares para un concierto. ¿En cuantas formas diferentes pueden

sentarse a. sin restricciones?, b. si se sientan por parejas?, c. si todos los hombres se

sientan juntos a la izquierda de todas las mujeres?a. r=40,320 b. r=384 c. r=57620. ¿Cuántos

menús que consisten de sopa, emparedado, postre y un refresco se puede ofrecer si se puede

seleccionar entre 4 sopas diferentes, 3 clases de emparedados, 5 postres y 4 refrescos?r=240

menús 21. ¿En cuantas formas pueden llenarse las 5 posiciones iniciales de un equipo de

baloncesto con 8 jugadores que pueden ocupar cualquiera de ellas? r=6720 formas5928022. Se

sacan tres boletos de la lotería, de un grupo de 40, para el primero, segundo y tercer

premios.Encuentre el número de puntos muestrales en

δ

para otorgarlos si cada concursante conserva soloun boleto. r=59,280 puntos

23. ¿En cuantas formas pueden plantarse, a lo largo de la línea divisoria de una propiedad, 3

robles,4 pinos y 2 arces, si no se distingue entre los árboles de la misma clase?r=1,260 formas24.

Nueve personas salen de viaje para esquiar en tres vehículos cuyas capacidades son de 2, 4 y

5 pasajeros, respectivamente. ¿En cuántas formas es posible transportar a las 9 personas hasta

elalbergue con todos los vehículos? r=4,410 formas 25. ¿Cuántas formas hay de seleccionar a 3

candidatos de un total de 8 recién graduados y con lasmismas capacidades para ocupar vacantes

en una firma contable?R=56,,21,,10 formas 26. En un estudio que realizaron en california, el

decano Lester Breslow y el doctor James Enstromde la School of Public Health de la University of

California en los Angeles, se concluyó que alseguir 7 sencillas reglas de salud, la vida de un

hombre puede alargarse, en promedio 11 años, y lade las mujeres siete. Estas 7 reglas son: no

fumar, hacer ejercicio regularmente, tomar alcohol soloen forma moderada, dormir siete u ocho

horas, conservar un peso apropiado, desayunar y no comer entre alimentos. ¿En cuantas formas

puede una persona adoptar cinco de estas reglas, a. siactualmente las viola todas?, b. si nunca

toma bebidas alcohólicas y siempre desayuna?a. r=21 formas b.r=10 formas 27. Un dispositivo

Biomecánico para emergencias médicas puede operar 0, 1 o 2 veces por noche.Trace un diagrama

de árbol para demostrar que existen 10 maneras diferentes en las que puedeoperar para un total

de 6 veces en cuatro noches

Portafolio de Probabilidad y Estadistica. Tecnologico de

Chihuahua 1. Unidad 2 (Probabilidad) y Unidad 3

(distribucion de probabilidad). Otoniel Ponce Chávez

(10060693)

SEGUNDA UNIDAD. PORTAFOLIO.

Probabilidad.

Mide la frecuencia con la que se obtiene un resultado (o conjunto de resultados) al

llevar a cabo un experimento aleatorio, del que se conocen todos los resultados

posibles, bajo condiciones suficientemente estables.

(19)

Permutación.

Es un arreglo de elementos donde nos interesa el lugar o posición que ocupa cada

uno de los elementos que constituyen dicho arreglo.

Pk = k!

Pk = (k – 1)! = circular.

Pk, k = k! / (k1)!(k2)!(kr)! = repeticiones

Combinación.

Indican el número de formas en que se pueden extraer subconjuntos a partir de un

conjunto dado.

Teorema de Bayes.

El teorema de Bayes es de enorme relevancia puesto que vincula la probabilidad

de A dado B con la probabilidad de B dado A. Es decir que sabiendo la

probabilidad de tener un dolor de cabeza dado que se tiene gripe, se podría saber

si se tiene algún dato más, la probabilidad de tener gripe si se tiene un dolor de

cabeza.

Eventos mutualmente exclusivos y eventos de intersección. Tarea

1.

Dos o más eventos son mutuamente exclusivos, si no pueden ocurrir

simultáneamente.

Por ejemplo:

Al lanzar una moneda solo puede ocurrir que salga cara o sello pero no los dos a

la vez.

Dos o más eventos son de intersección, cuando es posible que ocurran ambos. Por ejemplo:

Si consideramos en un juego de domino sacar al menos un blanco y un seis.

PROBLEMAS. Tarea 1.

1.- Un dado honesto se lanza dos veces. Hallar la probabilidad de obtener 4, 5 o 6

en el primer lanzamiento y 1, 2, 3 o 4 en el segundo lanzamiento.

Resultado:

(20)

P(A1) = 3/6

p(A2) = 4/6

P(AUB) = P(A1) + P(A2) – P(A1nA2) = 3/6 + 4/6 - 1/6 = 1

2.- La probabilidad de que un auto de carreras cargue gasolina en cierto circuito

en la primera media hora de recorrido es de 58%, la probabilidad de que cambie

de neumáticos en esta primera media hora de recorrido es de 16%, la probabilidad

de que cargue gasolina y cambie de neumáticos en la primera media hora de

recorrido es de 5%. ¿Cuál es la probabilidad de que cargue gasolina y cambie de

neumáticos en esa media hora?

Resultado:

P(A) = 58%

P(B) = 16%

P(AnB) = 5%

P(AUB) = p(A) + P(B) – p(AnB) = 0.58 + 0.16 – 0.05 = 0.69

3.- Suponga que en una cuidad tengan tres distribuidoras de automóviles.; Ford,

GMC, y Chrysler. El distribuidor GMC vende: Pontiac, Oldsmobile y Cadillac; el

distribuidor Ford vende: Ford y Mercury; y el distribuidor Chrysler vende: Dodge,

Plymouth y Chrysler. Cuál es la probabilidad de comprar:

a)

Un auto Ford.

b)

Un auto GMC.

(21)

Resultados:

a) P(ford) = 2/8

b) p(GMC) = 3/8

c) p(Chrysler) = 3/8

Bibliografia: Weimer, Richard C; Probabilidad y Estadistica; Primera Edicion en español; Cecsa; México, 2001.

Principio multiplicativo y diagrama de árbol. Tarea 2.

Diagrama de árbol.

Es una representación gráfica de un experimento que consta de r pasos, donde

cada uno de los pasos tiene un número finito de maneras de ser llevado a cabo.

PROBLEMAS. Tarea2

1.- Un testigo de un accidente de tránsito en el cual huyo el culpable dice a la

policía que el número de la placa contenía las letras RLH seguidas de 3 dígitos,

cuyo primer número es un 5. Si el testigo no puede recordar los últimos dos dígitos

pero tiene la certeza de que los tres eran diferentes, encuentre el número máximo

de matriculas de un automóvil que se pueden verificar.

(22)

Principio multiplicativo.

Letras = (3)(2)(1) = 6

Números = (1)(9)(8) = 72

Número máximo de matriculas = (72)(6) = 432

2.- Cuantos números de tres dígitos se pueden formar con los dígitos 0, 1, 2, 3, 4,

5 y 6 si cada digito se puede usar una sola vez. ¿Cuál es la probabilidad de

seleccionar un número impar?

Resultado:

a) (6)(6)(5) = 180

b) (4)(6)(3) = 72/180

PROBLEMAS. Tarea 3.

2.21 A los participantes de una convención se les ofrece 6 recorridos a sitios de

interés cada uno de los tres días. ¿De cuantas maneras se puede acomodar una

persona para ir a uno de los recorridos planeados por la convención?

Resultado:

(6)(3) = 18

2.25 Cierto calzado se recibe en 5 diferentes estilos y cada estilo está disponible

en 4 colores distintos. Si la tienda desea mostrar pares de estos zapatos que

muestren la totalidad de los diversos estilos y colores. ¿Cuántos diferentes pares

tendrían que mostrar?

Resultado:

(5)(4) = 20

2.27 Un urbanista de un nuevo fraccionamiento ofrece a un futuro comprador de

una casa la elección de 4 diseños, 3 diferentes sistemas de calefacción, un garaje

o un cobertizo y un patio o un porche cubierto. ¿De cuantos planes diferentes

dispone el comprador?

Resultado:

(23)

2.38 Cuatro matrimonios compran 8 lugares en la misma fila para un concierto.

¿De cuantas maneras diferentes se pueden sentar

a)

Sin restricciones?

b)

Si cada pareja se sienta junta?

c)

Si todos los hombres se sientan juntos a la derecha de todas las mujeres?

Resultado:

a) (8)(7)(6)(5)(4)(3)(2)(1) = 40320

b) (2)^4(4)(3)(2)(1) = 384

c) (4!)(4!) = 576

2.47 Una universidad participa en 12 juegos de futbol durante una temporada. ¿De

cuantas formas puede el equipo terminar la temporada con 7 ganados, 3 perdidos

y dos empates?

Resultado:

(12C7)(5C3)(2C2) = 7920

2.49 ¿Cuántas formas hay para seleccionar a 3 candidatos de 8 recién graduados

igualmente clasificados para las vacantes de una empresa contable?

Resultado:

8C3 = 56

2.84 La probabilidad de un automóvil al que se le llena el tanque de la gasolina

también necesite un cambio de aceite es de 0.25, la probabilidad de que necesite

un nuevo filtro de aceite es de 0.40 y la probabilidad de que necesite cambio de

aceite y filtro es de 0.14.

a)

Si se tiene que cambier el aceite, ¿Cuál es la probabilidad de que se necesite un

nuevo filtro?

b)

Si se necesita un nuevo filtro de aceite, ¿Cuál es la probabilidad de que se

tengaque cambiar el aceite?

Resultado:

a) (F/A) = p(FnA)/P(A) = 0.14 / 0.25 = 0.56

b) p(A/F) = p(AnF)/P(f) = 0.14 / 0.40 = 0.35

(24)

2.86 Para matrimonios que viven en cierto suburbio la probabilidad de que el

esposo vote en un referéndum es de 0.21, la probabilidad de que su esposa vote

es de 0.28 y la probabilidad de que ambos lo hagan es de 0.15. ¿Cuál es la

probabilidad de que

a)

Al menos un miembro del matrimonio vote?

b)

Una esposa vote, dado que el esposo votara?

c)

Un esposo vote, dado que la esposa no votara?

Resultado:

a) P(HUM) = P(H) + p(M) – p(HnM) = 0.21 + 0.28 – 0.15 = 0.34

b) p(M/H) = p(HnM)

c

/ p(H) = 0.15 / 0.21 = 5/7

c) P (H/M) = P(HnM)

c

/p(M)

c

= 0.06 / 0.72 = 1/2

2.93 Una ciudad tiene dos carros de bomberos que operan de forma

independiente, la probabilidad de que un carro específico esté disponible cuando

se lo necesite es de 0.96.

a)

¿Cuál es la probabilidad de que ninguno esté disponible cuando se lo necesite?

b)

¿Cuál es la probabilidad de que un carro de bomberos esté disponible cuando se

lo necesite?

Resultado:

a) p(A

c

nB

c

) = P(A

c

) p(B

c

) = (0.04)(0.04) = 0.0016

b) p(AUB) = 1 – P(A

c

nB

c

) = 1 – 0.0016 = 0.9984

2.124 Un fabricante estudia los efectos de la temperatura de cocción, tipo de

cocción y tipo de aceite para la cocción en la elaboración de papas fritas. Se

utilizan 3 diferentes tipos de temperaturas, 4 diferentes tipos de cocción y tres

diferentes aceites.

a)

Cuál es el número total de combinaciones a estudiar.

b)

Cuantas combinaciones se utilizan para cada tipo de aceite.

Resultado:

a) (4)(3)(3) = 36

b) (4)(3) = 12

Bibliografía: Walpole, Ronald E.;probabilidad y estadistica para ingenieria y ciencias; octava edición; Pearson Prentice Hall; México,

(25)

PROBLEMAS. Tarea 4.

1.- Un alergista afirma que el 40% de los pacientes que examina son alergicos a

algun tipo de hierba. Cual es la probabilidad de que

a) Exactamente 3 de sus 4 proximos pacientes sean alergicos a hierbas.

b) Ninguno de sus 4 pacientes seanalergicos a las hierbas.

Resultado:

a) ((40/100)(40/100)(40/100)(60/100))(4) = 96/625

b) (60/100)(60/100)(60/100)(60/100) = 81/625

PROBLEMAS. Tarea 5.

1.- Se sacan 2 boletos de lotería entre 20 posibles, para el primero y segundo

lugar. Encuentre el número de puntos muéstrales para el espacio muestral.

Resultado:

npr = n! / (n – r)!

20C2 = 20 / (20 - 2)! = 380

2.- En cuantas formas puede acomodar la facultad de química 3 conferencias en

tres diferentes congresos. Si las primeras están disponibles en cualquiera de 5

fechas posibles.

Resultado:

5P3 = 60

3.- La probabilidad de que una industria estadounidense se ubique en Múnich es

de 0.7; en Brúceles es de 0.4 y en Múnich o Brúceles o ambas es de 0.8.

Encuentre la probabilidad de que

a)

La industria se localice en ambas.

(26)

a) p(AnB) = (0.8) – (0.4+0.1) = 0.3

b) p(MUB)

c

= 1 – 0.8 = 0.2

TERCERA UNIDAD. PORTAFOLIO.

Distribución De Probabilidad Discreta.

Una variable aleatoria es una función que asocia un numero real con cada

elemento del espacio muestral.

Por ejemplo:

Se sacan 2 bolas de manera sucesiva sin reemplazo de una urna que contiene 4

rojas y tres negra. Los posibles resultados de la variable aleatoria x, donde x es el

número de bolas rojas es:

(27)

S={RR, RN, NR, NN}

F(0)= (4C0)(3C2) / (7C2) = 0.1428

F(1)= (4C1)(3C1) / (7C2) = 0.5714

F(2)= (4C2)(3C0) / (7C2) = 0.2857

Distribución de probabilidad:

x

0

1

2

F(x) 0.1428 0.5714 0.2857

Histograma:

PROBLEMA. Tarea1.

Un embarque de 7 tv contiene 2 tv defectuosas. Un hotel realiza una compra al

azar de las 7 tv compra 3 si X= unidades defectuosas que compra el hotel.

a)

Encuentre la distribución de la probabilidad de X.

(28)

c)

Obtén la función de probabilidad acumulada.

d)

Con el inciso anterior calcule la probabilidad de 1 <= X >=3.

Resultados:

a) F(0)= (2C0)(5C3) / (7C3) = 0.2857

F(1)= (2C1)(2C2) / (7C3) = 0.5714

F(2)= (2C2)(5C1) / (7C3) = 0.1428

Distribución de probabilidad:

x

0

1

2

F(x) 0.2857 0.5714 0.1428

b) Histograma:

c) Probabilidad acumulada:

x

0

1

2

F(x) 0.2857 0.8567

1

(29)

d) p (1<= x <= 3)= f(3)- f(0)= 1

– 0.2857 = 0.7143

Distribución Binomial. Tarea 2.

Propiedades:

1.- El experimento consiste en n ensayos que se repiten.

2.- Cada ensayo produce un resultado que se puede clasificar como éxito o

fracaso.

3.- La probabilidad de un éxito que se denota con p permanece constante de un

ensayo a otro.

4.- Los ensayos que se repiten son independientes.

Formula: nCx (p)^x (q)^n-x

(30)

Varianza = (n)(p)(q)

Donde:

n= número de veces q se repite el experimento.

x= valor de la variable discreta.

p= probabilidad de éxito.

q= probabilidad de fracaso. (1

– p)

PROBLEMAS. Tarea 2.

5.4 En cierto distrito de la cuidad la necesidad de dinero para comprar drogas se

establece como la razón del 75% de todos los robos. Encuentre la probabilidad de

que los siguientes 5 casos de robo que se reporten en este distrito,

a)

Exactamente 2 resulten de la necesidad de dinero para comprar drogas.

b)

Al menos 3 resulten de la necesidad de dinero para comprar drogas.

Resultados:

a) (5C2) (0.75)

2

(0.25)

3

= 0.087

b) p(x>=3)= 1 – F(2) = 1 – 0.1105 = 0.8895

Donde:

f(2)= acumulada de 2 (se saca de la tabla de sumas de probabilidad binomial,

paginas 742- 747 del libro de probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias

de Walpole, 8ª edicion)

5.6 De acuerdo con una investigación de la administrative management society, la

mitad de las compañías estadounidenses dan a sus empleados 4 semanas de

vacaciones después de 15 años de servicio en la compañía. Encuentre la

probabilidad de que entre 6 compañías encuestadas al azar, el número que da a

sus empleados después de 4 semanas después de 15 años de servicio es

a)

Cualquiera entre 2 y 5.

b)

Menor que 3.

Resultados:

a) p (2<=x<=5) = p(x<=5) – p(<=1) = 0.9844 – 0.1094 = 0.8575

b) p (x<3) = p(x<=2) = 0.3438

(31)

5.8 De acuerdo con un estudio publicado por un grupo de sociólogos de la

universidad de Massachusetts, aproximadamente 60% de los consumidores de

Valium en el estado de Massachusetts tomaron Valium por primera vez a causa de

problemas psicológicos. Encuentre la probabilidad de que éntrelos siguientes 8

consumidores entrevistados de este estado

a)

Exactamente 3 comenzaran a consumir Valium por problemas psicológicos.

b)

Al menos 5 empezaran a consumir Valium por problemas que no fueran

psicológicos.

Resultados:

a) p(x=3) = p(x<=3) – p(x<=2) = 0.1737 – 0.0498 = 0.1239

b) p(x>=5) = 1 – p(x<=4) = 1- 0.4059 = 0.5941

5.9 Al probar cierta clase de neumático para camión en un terreno accidentado, se

encuentra que 25% de los camiones no completaban la prueba de recorrido sin

ponchaduras. De los siguientes 4 camiones probados, encuentre la probabilidad

de que

a)

De 3 a 6 tengan ponchaduras.

b)

Menos de 4 tengan ponchaduras.

c)

Más de 5 tengan ponchaduras.

Resultados:

a) p(3<= x <=6) = f(6) – f(2) = 0.9434 – 0.2361 = 0.7073

b) p(x<4) = p(x<=3) = f(3) = 0.4613

c) p(x>5) = 1 – f(5) = 0.1484

5.10 Según un reportaje publicado en la revista Parade, una encuesta a nivel

nacional de la universidad de Michigan a estudiantes universitarios de último año

revela que casi 70% desaprueban el consumo de mariguana. Si se seleccionan 12

estudiantes al azar y se les pide su opinión, encuentre la probabilidad de que el

número de los que desaprueben fumar mariguana sea

a)

Cualquier valor entre 7 y 9.

b)

A lo más 5.

c)

No menos de 8.

Resultados:

(32)

b) p(x<=5) = 0.0386

c) p(x>=8) = 1 – p(x<=7) = 1 – 0.2763 = 0.7237

Bibliografía: Walpol, Ronald E.;probabilidad y estadistica para ingenieria y ciencias; octava edición; Pearson Prentice Hall; México,

2007.

PROBLEMAS. Tarea 3.

2.- Se toma una muestra de 5 elementos de una población grande en la cual 10%

de los elementos esta defectuoso.

a)

Determine la probabilidad de que ninguno de los elementos de la muestra este

defectuoso.

b)

Probabilidad de que solo uno de ellos este defectuoso.

Resultados:

a) 5C0 (.9)

0

(.1)

5

= 0.00001

b) 5C1 (.1)

1

(.9)

4

= 0.328

3.- se lanza al aire una moneda 10 veces.

a)

Determine la media del número de caras obtenidas.

b)

Determine la varianza del número de caras obtenidas.

c)

Determine la desviación estándar del número de caras obtenidas.

Resultados:

a) media = 10(0.5) = 5

b) varianza = 10(0.5)(1 – 0.5) = 2.5

c) desviación estándar = raíz cuadrada (5) (0.5)(1 – 0.5) = 1.58

4.- En un cargamento grande de llantas de automóvil, 5% tienen cierta

imperfección. Se elige aleatoriamente 5 llantas para instalarlas en un automóvil.

a)

Probabilidad de que ninguna de las llantas tenga imperfección.

b)

Probabilidad de que solo una tenga imperfección.

Resultados:

a) (5C0)(0.95)

0

(0.05)

5

= 0.0000003125

(33)

9.- De los pernos manufacturados por cierta aplicación, 90% satisface la longitud

especificada y se puede utilizar inmediatamente, 6% está demasiado largo y solo

se puede usar después de que sea cortado, y 4% está demasiado corto y debe

desecharse.

a)

Determine la probabilidad de que un perno seleccionado aleatoriamente se puede

utilizar.

b)

Determine la probabilidad de que menos de 9 de una muestra de 10 pernos se

pueda utilizar.

Resultados:

a) p(utilice) = p(bien) + p(mal) = 0.90 + 0.06 = 0.96

b) p(x<9) = 1 – p(x>=9) = 1 – p(x=9) – p (x=10) = 1 – 0.27701 – 0.66483 = 0.0582

13.- Unas figurillas de porcelana se venden a 10 dólares si no tienen

imperfecciones y a 3 dólares si lo presentan. Entre las figurillas de cierta

compañía 90% no tiene imperfecciones y el 10% las tiene. En una muestra de

100 figurillas ya vendidas, sea Y el ingreso ganado por su venta y X el numero de

estas que no presenta imperfecciones.

a)

Exprese Y como una función de X.

b)

Determine media de Y.

c)

Determine la desviación estándar de X.

Resultados:

a) y =10x + 3 (100 - x) = 7x+300

b) media = 7 medias de x + 300 = 7(90) + 300 = 930

c) desviación estándar = raíz cuadrada de (100)(0.9)(0.1) = 21

Bibliografía: Navidi Wiliam; Estadística para ingenieros y cientificos; Primera edicion; Mc Graw Hill; México, 2006.

Multinomial. Tarea 4.

El experimento binomial se convierte en un experimento multinomial si cada

prueba tiene más de dos resultados posibles.

(34)

Formula:

M= (n! / (x1!)(x2!)..(xn!)) (p1)^x1(p2)^x2(pk)^xk

Por ejemplo:

Las probabilidades de que un delegado a cierta convención llegue por avión,

autobús, automóvil o tren son respectivamente, 0.4, 0.2, 0.3 y 0.1 ¿Cuál es la

probabilidad de que entre 9 delegados a esta convención seleccionados al azar, 3

lleguen por avión, 3 por autobús, 1 en automóvil y 2 en tren?

n=9

x1= 3--- p=0.4

x2= 3--- p=0.2

x3= 1--- p=0.3

x4= 2--- p=0.1

Resultado:

M = P(x1, x2, x3, x4) = ((9!) / ((3!)(3!)(1!)(2!))) (0.4)

3

(0.2)

3

(0.3)

1

(0.1)

2

= 0.0074

PROBLEMA. Tarea 4.

5.20 Según el periódico USA today (18 marzo de 1997) de 4 millones de

trabajadores en la fuerza laboral, 5.8% resulto positivo en una prueba de drogas.

De quienes resultaron positivos, 22.5% fueron usuarios de cocaína y 54.4 de

mariguana.

a)

Cuál es la probabilidad de que 10 trabajadores q resultaron positivos, 2 sean

usuarios de cocaína, 5 de mariguana y 3 de otras drogas.

Resultado:

a) p(x1, x2, x3) = (10! / (2!)(5!)(3!)) (0.225)

2

(0.544)

5

(0.231)

3

= 0.0749

Distribución Hipergeometrica. Tarea 4.

En esta nos interesamos en el cálculo de la probabilidad para el número de

observaciones que caen en una categoría específica. La distribución

hipergeometrica no requiere independencia y se basa en el muestreo que se

realiza sin reemplazo. Las aplicaciones de la distribución hipergeometrica se

encuentra en muchas áreas, con gran uso en muestreo de aceptación, pruebas

electrónicas y garantías de calidad. El número x de éxitos de un experimento

hipergeometrico se denomina variable aleatoria hipergeometrica.

Por ejemplo:

Un grupo de 10 individuos se utiliza para un estudio de caso biológico. El grupo

contiene 3 personas con sangre tipo O, 4 con tipo A y 3 con tipo B. ¿Cuál es la

(35)

probabilidad de que en una muestra de 5 personas, 1 sea de tipo O, 2 de tipo A y

2 de tipo B?

n=10

x1= 3/10

x2= 4/10

x3= 3/10

Resultado= p(x1= 1; x2= 2; x3= 2)= ((3C1) (4C2) (3C2))/ (10C5) = 0.2142

PROBLEMAS. Tarea 4.

5.32 De un lote de 10 proyectiles, se seleccionan 4 y los lanzan. Si el lote contiene

3 proyectiles defectuosos que no explotaran. ¿Cuál es la probabilidad de que

a)

Los 4 exploten?

b)

A lo mas dos fallen?

Resultados:

a) H = ((3C3) (7C1)) / (10C4) = 0.333

b) H = (((3C0) (7C4)) / (10C4))

+ (((3C1) (7C3)) / (10C4))

+ (((3C2) (7C2)) / (10C4))

=0.966

5.34 ¿Cuál es la probabilidad de que una mesera se rehusé a vender bebidas

alcohólicas a solo dos menores si ella verifica al azara las identificaciones de 5

estudiantes de entre 9 estudiantes, de los cuales 4 no tienen la edad legal para

beber?

Resultado:

H = ((4C2) (5C3)) / (9C5) = 0.4761

5.45 Un club de estudiantes extranjeros tienen como miembros a dos

canadienses, 3 japoneses, 5 italianos y 2 alemanes. Si se elige al azar un comité

de 4, encuentre la probabilidad de que

a)

Todas las nacionalidades estén representadas.

b)

Todas las nacionalidades estén representadas menos los italianos.

Resultados:

(36)

b) H = (((2C2) (3C1) (5C0) (2C0)) / (12C4))

+ (((2C1) (3C1) (5C0) (2C2)) / (12C4))

+ (((2C1) (3C2) (5C0) (2C1)) / (12C4))

=0.0484

Bibliografía: Walpole, Ronald E.;probabilidad y estadistica para ingenieria y ciencias; octava edición; Pearson Prentice Hall; México,

2007.

Distribución Binomial Negativa.

Consideremos un experimento donde las propiedades son las mismas que las de

una binomial, con la excepción que las pruebas se repitan hasta que ocurra un

número fijo de éxitos.

Por ejemplo:

Lanzar una moneda hasta que salgan 4 caras.

S, C, S, S, C, C, S, C --- donde C es el éxito fijo.

Formula: ((n-1) C (x-1)) ((p)^x) ((q)^n-x)

Donde:

n= número de veces q se repite el experimento.

x= valor de la variable discreta.

p= probabilidad de éxito.

q= probabilidad de fracaso. (1

– p)

(C = combinaciones)

PROBLEMA.

En la serie de campeonato de la NBA, el equipo que gane 4 juegos de 7 será el

ganador. Suponga que el equipo A tiene probabilidad de ganarle a B y que ambos

equipos se enfrentaran entre sí en los juegos de campeonato.

a)

Encuentre la probabilidad de que A gane la serie en 6 juegos.

b)

Encuentre la probabilidad de que A gane la serie.

p (A)= 0.55

p (B)= 0.45

a)

n=6; x=4; p= 0.55; q= 0.45

Resultado:

((6-1) C (4-1)) ((0.55)

4

) ((0.45)^6-4) = (5C3)(0.55)

4

(0.45)

2

= 0.1853

b)

n=4, 5, 6, 7; x=4; p= 0.55; q= 0.45

Resultado:

3C3(0.55)^4(0.45)^0

(37)

+ 4C3(0.55)^4(0.45)^1

+ 5C3(0.55)^4(0.45)^2

+ 6C3(0.55)^4(0.45)^3

= 0.6082

Distribución Geométrica. Tarea 5.

Son pruebas independientes repetidas en donde solo se obtiene un éxito y este es

en el último intento.

Formula: g= (p)(q)^n-1

Donde:

p= probabilidad de éxito.

q= probabilidad de fracaso. (1 - p)

n= número de veces que se repite el experimento.

Por ejemplo:

Se sabe que en cierto proceso de fabricación 1 de cada 100 artículos esta

defectuoso, cual es la probabilidad de que el 5º artículo que se inspecciona sea el

primer defectuoso que se encuentra.

n=5

p=0.01

q=0.99

Resultado= g= (0.01) (0.99) ^ 5-1 = 0.0096

PROBLEMAS. Tarea 5.

1.- la probabilidad de una persona que vive en cierta ciudad tenga un perro se

estima en 0.3. Encuentre la probabilidad que la decima persona entrevistada al

azar en esta ciudad sea la quinta que tenga un perro.

n=10

X=5

Resultado:

(38)

2.- Tres personas lanzan una moneda y la disparejo paga las caguamas. Si todas

las monedas tienen el mismo resultado se lanzan de nuevo, encuentre la

probabilidad de que se necesiten menos de 4 lanzamientos.

3.- La probabilidad de que un estudiante para piloto apruebe el examen escrito

para la licencia de piloto privado es de 0.7. Encuentre la probabilidad de que el

estudiante aprobara el examen:

a)

En el tercer intento.

b)

Antes del cuarto.

p= 0.7

q= 0.3

n= 3

Resultados:

a) g= (0.7)(0.3)

2

= 0.063

b) g= (0.7)(0.3)

2

+ (0.7)(0.3)

1

+ (0.7)(0.3)

0

= 0.973

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