Matemáticas IIMedio2,5 pts

Probabilidad

Cataluña · 2024 · Septiembre
Enunciado
Se estima que el 20 %20\ \% de los habitantes de una región padecen algún tipo de arritmia. Para diagnosticarla, existe la posibilidad de colocar al paciente un monitor Holter, que detecta la arritmia en un 95 %95\ \% de los casos de personas que la padecen, pero que también da falsos positivos, por motivos eléctricos, en personas que no padecen arritmias en un 0,5 %0{,}5\ \% de los casos.

a) (0,75 puntos) Si se escogen 4 personas al azar, ¿cuál es la probabilidad de que al menos una de ellas padezca arritmias?

b) (0,75 puntos) ¿Cuál es la probabilidad de que una persona escogida al azar obtenga un diagnóstico positivo de arritmia?

c) (1 punto) Si una persona obtiene un diagnóstico negativo en la prueba del Holter, ¿cuál es la probabilidad de que realmente padezca arritmias?
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Resultado
a) P(N≥1)=1−0,84=0,5904P(N \geq 1) = 1 - 0{,}8^{4} = 0{,}5904.

b) P(H)=0,194P(H) = 0{,}194.

c) P(A∣Hˉ)=0,2⋅0,050,806=0,012…P(A \mid \bar H) = \dfrac{0{,}2\cdot 0{,}05}{0{,}806} = 0{,}012\ldots
Ver la solución oficialla corrección de la PAU, con los puntos de cada paso

Solución oficial

Corrección oficial de la PAU de Cataluña (Generalitat de Catalunya), traducida del catalán. Las puntuaciones de cada paso son las de la pauta de corrección.
a) Sea AA el suceso «padecer arritmia». Del enunciado sabemos que P(A)=0,2P(A) = 0{,}2. De entre las 4 escogidas, el número de personas NN que padece arritmias sigue una distribución binomial con parámetros n=4n = 4 y p=0,2p = 0{,}2. Pasando al complementario, obtenemosP(N≥1)=1−P(N=0)=1−(1−0,2)4=0,5904.P(N \geq 1) = 1 - P(N = 0) = 1 - (1 - 0{,}2)^{4} = 0{,}5904.Criterios de corrección:
  • 0,5 p. por el planteamiento.
  • 0,25 p. por el cálculo.
En el apartado a) también sería correcto el cálculo (más largo) de la probabilidad de que NN sea 1,2,3,41, 2, 3, 4, es decir, P(N=1)+P(N=2)+P(N=3)+P(N=4)P(N = 1) + P(N = 2) + P(N = 3) + P(N = 4), con la binomial. Puntúese con la máxima puntuación si lo hacen así de manera correcta y argumentada.

b) Sea HH el suceso «obtener diagnóstico positivo de arritmia en la prueba del Holter». Sean Aˉ\bar A y Hˉ\bar H los sucesos complementarios de AA y de HH, respectivamente. Entonces, de los datos del enunciado deducimos:P(Aˉ)=0,8,P(H∣A)=0,95yP(H∣Aˉ)=0,005.P(\bar A) = 0{,}8, \qquad P(H \mid A) = 0{,}95 \quad \text{y} \quad P(H \mid \bar A) = 0{,}005.Podemos aplicar la fórmula de la probabilidad total:P(H)=P(H∣A)⋅P(A)+P(H∣Aˉ)⋅P(Aˉ)=0,95⋅0,2+0,005⋅0,8=0,194.P(H) = P(H \mid A)\cdot P(A) + P(H \mid \bar A)\cdot P(\bar A) = 0{,}95\cdot 0{,}2 + 0{,}005\cdot 0{,}8 = 0{,}194.Criterios de corrección:
  • 0,5 p. por el planteamiento con la fórmula de las probabilidades totales (o un árbol de decisión).
  • 0,25 p. por el cálculo.
c) Para calcular la probabilidad condicionada que se nos pide, utilizaremos la fórmula de Bayes:P(A∣Hˉ)=P(A∩Hˉ)P(Hˉ)=P(A)⋅P(Hˉ∣A)1−P(H)=0,2⋅(1−0,95)1−0,194=0,012…P(A \mid \bar H) = \frac{P(A \cap \bar H)}{P(\bar H)} = \frac{P(A)\cdot P(\bar H \mid A)}{1 - P(H)} = \frac{0{,}2\cdot(1 - 0{,}95)}{1 - 0{,}194} = 0{,}012\ldotsCriterios de corrección:
  • 0,5 p. por el planteamiento de la fórmula de Bayes (o de la probabilidad condicionada).
  • 0,5 p. por el cálculo.

Corrección oficial en PDF (original en catalán)

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