Matemáticas IIMedio2 pts

Probabilidad

Extremadura · 2020 · Junio
Enunciado
Una librería compra lotes de material escolar a tres empresas AA, BB y CC. A la empresa AA le compra el 40 %40\,\% de los lotes, a BB el 25 %25\,\% y a CC el resto. De la empresa AA le viene defectuoso el 1 %1\,\% de los lotes, de BB el 2 %2\,\% y de CC el 3 %3\,\%. Elegido un lote al azar, se pide:

a) (1 punto) Calcule la probabilidad de que sea defectuoso.

b) (1 punto) Si sabemos que no es defectuoso, calcule la probabilidad de que lo haya fabricado la empresa BB.
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Resultado
a) P(D)=0,0195\boxed{\text{a)}\ P(D) = 0{,}0195}b) P(B∣D‾)=0,2450,9805=4901961≈0,2499\boxed{\text{b)}\ P(B \mid \overline{D}) = \frac{0{,}245}{0{,}9805} = \frac{490}{1961} \approx 0{,}2499}
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Estrategia

Las tres empresas forman un sistema completo de sucesos (cada lote viene de una y solo de una), y conocemos la probabilidad de que un lote sea defectuoso según su procedencia. La probabilidad de que un lote cualquiera sea defectuoso sale del teorema de la probabilidad total; la de la procedencia sabiendo el estado del lote, del teorema de Bayes. Un diagrama de árbol ordena los datos.
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Desarrollo

Sucesos: AA, BB, CC = «el lote viene de la empresa AA, BB, CC» y DD = «el lote es defectuoso». Datos:P(A)=0,40,P(B)=0,25,P(C)=1−0,40−0,25=0,35P(A) = 0{,}40, \qquad P(B) = 0{,}25, \qquad P(C) = 1 - 0{,}40 - 0{,}25 = 0{,}35P(D∣A)=0,01,P(D∣B)=0,02,P(D∣C)=0,03P(D \mid A) = 0{,}01, \qquad P(D \mid B) = 0{,}02, \qquad P(D \mid C) = 0{,}03En el árbol, la primera ramificación es la empresa y la segunda, defectuoso o no:
EmpresaP(empresa)P(\text{empresa})P(D∣empresa)P(D \mid \text{empresa})P(D‾∣empresa)P(\overline{D} \mid \text{empresa})
AA0,400{,}400,010{,}010,990{,}99
BB0,250{,}250,020{,}020,980{,}98
CC0,350{,}350,030{,}030,970{,}97
a) Por el teorema de la probabilidad total:P(D)=P(A) P(D∣A)+P(B) P(D∣B)+P(C) P(D∣C)P(D) = P(A)\,P(D \mid A) + P(B)\,P(D \mid B) + P(C)\,P(D \mid C)P(D)=0,40⋅0,01+0,25⋅0,02+0,35⋅0,03=0,004+0,005+0,0105=0,0195P(D) = 0{,}40\cdot 0{,}01 + 0{,}25\cdot 0{,}02 + 0{,}35\cdot 0{,}03 = 0{,}004 + 0{,}005 + 0{,}0105 = 0{,}0195b) Nos piden P(B∣D‾)P(B \mid \overline{D}). Primero, la probabilidad de que el lote no sea defectuoso:P(D‾)=1−P(D)=1−0,0195=0,9805P(\overline{D}) = 1 - P(D) = 1 - 0{,}0195 = 0{,}9805Por el teorema de Bayes:P(B∣D‾)=P(B) P(D‾∣B)P(D‾)=0,25⋅0,980,9805=0,2450,9805=4901961≈0,2499P(B \mid \overline{D}) = \frac{P(B)\,P(\overline{D} \mid B)}{P(\overline{D})} = \frac{0{,}25\cdot 0{,}98}{0{,}9805} = \frac{0{,}245}{0{,}9805} = \frac{490}{1961} \approx 0{,}2499Comprobación de sentido. Casi todos los lotes son buenos, así que saber que uno no es defectuoso apenas cambia la probabilidad de cada empresa: 0,24990{,}2499 queda muy cerca del 0,250{,}25 inicial (algo por debajo, porque BB da más defectuosos que AA). También se puede comprobar P(D‾)P(\overline{D}) sumando las ramas: 0,396+0,245+0,3395=0,98050{,}396 + 0{,}245 + 0{,}3395 = 0{,}9805.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

En b) el dato es «no defectuoso»: en el numerador va P(D‾∣B)=0,98P(\overline{D} \mid B) = 0{,}98, no 0,020{,}02, y en el denominador P(D‾)=0,9805P(\overline{D}) = 0{,}9805. Es el despiste más común en este tipo de Bayes.

Define los sucesos con letras antes de calcular. Aquí la empresa se llama BB, así que no uses también BB para «defectuoso»: llámalo DD.
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