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estadistica tema 3 probabilidad, Apuntes de Estadística Matemática

apuntes de estadistica tema 3 probabilidad

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 20/02/2019

torinop
torinop 🇪🇸

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bg1
Estadística
T3. Probabilidad
José Rodellar
Escola d’Enginyeria de Barcelona Est
Departament de Matemàtiques
Universitat Politècnica de Catalunya
Setembre Desembre 2018
T3.1 Experimentos aleatorios y sucesos
T3.2 Probabilidad
T3.3 Probabilidad condicionada y Teorema de Bayes
T3.4 Nociones de combinatoria
pf3
pf4
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pf9
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pfe
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¡Descarga estadistica tema 3 probabilidad y más Apuntes en PDF de Estadística Matemática solo en Docsity!

Estadística T3. Probabilidad José Rodellar Escola d’Enginyeria de Barcelona Est Departament de Matemàtiques Universitat Politècnica de Catalunya Setembre – Desembre 2018 T3.1 Experimentos aleatorios y sucesos T3.2 Probabilidad T3.3 Probabilidad condicionada y Teorema de Bayes T3.4 Nociones de combinatoria

T3.1 Experimento aleatorio

El término “ experimento aleatorio ” se utiliza en la

teoría de la probabilidad para referirse a una

observación controlada y repetible cuyo resultado

no podemos predecir con certeza.

Ejemplo ( el más simple ): Solo 2 resultados posibles pero es imposible predecir a priori cuál va a ser. Lanzar una moneda

Espacio muestral Llamamos espacio muestral (Ω) al conjunto de todos los resultados posibles de un experimento aleatorio.

  • Es discreto si sus resultados pueden ponerse en una correspondencia uno a uno con el conjunto de los números naturales (conjunto numerable)
  • Es continuo si sus resultados consisten en un intervalo de números reales. Ø Puede ser discreto o continuo Ø Puede ser finito (discreto) o infinito (discreto o continuo)

Espacio muestral – ejemplos

  1. Experimento: Tirar una moneda
  2. Experimento: En un control de calidad en una fábrica de fusibles, examinar 3 unidades elegidas al azar para ver si están defectuosos (D) o correctos (C).
  3. Experimento: Se van tomando fusibles de forma continuada hasta el momento en que sale uno correcto.
  4. Experimento: Medida del consumo de agua en Barcelona en un año.

⌦ = [0, 1 )

Ejemplos de sucesos “Obtener el 5 al lanzar un dado” E = {5} (se denomina suceso simple = resultado único) “Obtener un número par al lanzar un dado” A = {2,4,6} ( suceso compuesto = incluye varios resultados) “Observar menos de 5 piezas defectuosas en una muestra de 100”: B = {0,1,2,3,4,5} “Tener más de 50 llamadas de teléfono en una hora”: C = {51,52,…, inf} “Tener una demanda de energía eléctrica entre 300 Mwh y 400 Mwh”: D =(300,400)

Sucesos y conjuntos Entendemos ahora un suceso como un conjunto dentro del espacio muestral y utilizamos la teoría de conjuntos para definir sucesos más complejos. Sean dos sucesos A y B de un experimento. Definimos: § Unión § Unión disjunta Ocurre cuando ocurre A o B Ocurre cuando ocurre A o B pero no ambos simultáneamente

Propiedades Dados tres sucesos A, B y C de un espacio muestral, se cumplen las propiedades:

  • Conmutativa:
  • Asociativa:
  • Distributiva:
  • Leyes de Morgan:

Ejercicios Experimento: tirar un dado perfecto dos veces seguidas.

  1. Definir el espacio muestral
  2. Definir los sucesos: A= la primera tirada es un número par; B= la suma de los resultados es como mucho 12; C= la segunda tirada es impar.
  3. Calcular la probabilidad de los tres sucesos. Experimento: lanzar una moneda tres veces seguidas.
  4. Definir el espacio muestral.
  5. Definir los sucesos: A=sale al menos una cara; B= sale al menos una cruz.
  6. Definir los sucesos:
  7. Calcular las probabilidades de los sucesos de los apartados 2 y 3. A [ B; A \ B; ¯ A Estudiar problemas 2.11 a 2.14 del Libro

Axiomas de la probabilidad Sea una aplicación del conjunto E de sucesos sobre los números reales: Se dice que es una probabilidad si cumple los siguientes tres axiomas : Dado un conjunto infinito de sucesos mutuamente excluyentes , se cumple Ax. 1 Ax. 2 Ax. 3

Propiedades de la probabilidad

Tres métodos para asignar probabilidad

  • Método clásico (equiprobabilidad)
  • Método frecuencial (empírico)
  • Método subjetivo

Método clásico Para un experimento con un número n de resultados posibles , se supone que las probabilidades de todos los resultados:

  1. Se conocen a priori
  2. Son iguales Ø Entonces, la probabilidad de cada resultado es 1 /n Ejercicio a resolver Demostrar que efectivamente la probabilidad es 1/n utilizando las propiedades de la probabilidad. Justificar que la probabilidad de que, al tirar un dado equilibrado, salga uno cualquiera de los números es 1/6.

Probabilidad frecuencial Basados en la observación de esta tendencia, usando el concepto de límite, se define la probabilidad de un suceso A en la forma donde nA es el número de veces que se produce el suceso A en n repeticiones del experimento_._ Este método se resume en la regla: P (A) = num casos favorables num casos posibles

Problemas a resolver Una empresa produce caramelos de fresa, menta, limón y naranja. Sus porcentajes relativos son del 45, 30, 15 y 10%, respectivamente. Se elige un caramelo al azar de una bolsa. Calcular la probabilidad de

  1. que el caramelo sea de naranja o de fresa
  2. de que no sea de menta
  3. De fresa o no de naranja Sean dos sucesos A y B que cumplen: P (A) = 33/39; P (B) = 32/39; P (A \ B) = 31/ 39 Calcular P (A [ B) Usar el método frecuencial (por qué?)