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Orientación Universidad
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Probabilidad condicionada, Apuntes de Matemáticas

Asignatura: matematicas, Profesor: , Carrera: Medicina, Universidad: USC

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 18/03/2015

solepina
solepina 🇪🇸

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bg1
LA PROBABILIDAD
1. Introducción a la Probabilidad. Definiciones
de la Probabilidad:
frecuentista, regla de Laplace y axiomática
(de Kolmogorov).
Axiomas de la Probabilidad.
2. Propiedades y Teoremas de Probabilidad.
3. Sucesos independientes.
4. Probabilidad Condicionada. Independencia
de sucesos.
5. La Regla de la Multiplicación
6. Teorema de la Probabilidad Total.
7. Teorema de Bayes
pf3
pf4
pf5
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pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
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¡Descarga Probabilidad condicionada y más Apuntes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

LA PROBABILIDAD

Introducción a la Probabilidad.

Definiciones

de la Probabilidad:

frecuentista, regla de Laplace y axiomática

(de Kolmogorov).

Axiomas de la Probabilidad.

Propiedades y Teoremas de Probabilidad.

Sucesos independientes.

Probabilidad Condicionada. Independenciade sucesos.

La Regla de la Multiplicación

Teorema de la Probabilidad Total.

Teorema de Bayes

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

LA FRECUENCIA RELATIVA^ Si se repite n veces un experimento aleatorio cuyo espacio muestral es

, y el

suceso

A

⊂^

se verifica

n

A^

veces, se dice que

n

A^

es la

Frecuencia Absoluta

de A. La Frecuencia Relativa de A

es el cociente entre la frecuencia absoluta de A y

el número total de pruebas o repeticiones del experimento aleatorio, es decir,

(^

)^

A

r

n

f^

A^

n

Las Frecuencias Relativas varían con el número de pruebas o repeticiones. Laobservación

de

numerosos

experimentos

aleatorios

aumentando

el

número

de

pruebas condujo al siguiente resultado:

Ley del Azar o Ley de Estabilidad de las

Frecuencias

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

DEFINICIÓN FRECUENTISTA

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

LA FRECUENCIA RELATIVA: REGLA DE LAPLACE Admitiendo

como

hipótesis

Ley

del

Azar

o

Ley

de

Estabilidad

de

las

Frecuencias, Von Mises dio la primera definición de probabilidad:

(^

)^

lim

(^

)^

lim

A

r

n^

n

n

p A

f^

A

n

→∞

→∞

=^

=

Esta definición no es útil en la práctica.Fue Laplace en un intento de aplicación de la probabilidad a las cienciasnaturales y sociales, quien formuló la 1ª regla práctica para el cálculo deprobabilidades de sucesos y que se conoce como Regla de Laplace

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

DEFINICIÓN CLÁSICA: REGLA DE LAPLACE La Regla de Laplace, es decir, la definición de probabilidad de un sucesocomo cociente entre casos favorables y casos posibles es pobre ya que nose puede aplicar en espacios muestrales discretos infinito-numerables ni enespacios continuos.En los espacios continuos la probabilidad puntual es siempre cero, pues pormuy pequeña que fuera la probabilidad asignada a un punto sería imposiblerespetar que la probabilidad del espacio muestral sea la unidad.Por

ello,

es

fundamental

la

axiomática

de

la

probabilidad

debida

a

Kolmogorov, que lo recoge todo.

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

AXIOMAS DE LA PROBABILIDA (KOLMOGOROV, 1933) 1.^

SEA

EL ESPACIO MUESTRAL DE UN EXPERIMENTO ALEATORIO.

ENTONCES

PARA TODO SUCESO

A

Este axioma afirma que la probabilidad nunca puede ser negativa.3.

SEA

A

, A 1

, A 2

,…UN CONJUNTO FINITO O INFINITO DE SUCESOS 3

MUTUAMENTE EXCLUYENTES. ENTONCES

(^

)^

p

(^

)^

p A

(^

)^

(^

1

2

3

1

2

3

1

2

3

(^

)^

(^

)^

(^

p A o A o A o

p A

A

A

p A

p A

p A

INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD

DEFINICIÓN AXIOMÁTICA DE LA PROBABILIDAD (KOLMOGOROV) SEA

,^ a

) UN ESPACIO PROBABILIZABLE

. UNA PROBABILIDAD DEFINIDA

EN EL ESPACIO DE SUCESOS

a

ES UNA FUNCIÓN:

p:

a^

[0, 1]

QUE VERIFICA:

1.- 2.- 3.- Si

A

, A 1

, A 2

∈^

a

DE SUCESOS MUTUAMENTE

EXCLUYENTES (

) ENTONCES

,^

(^

)^

A^

espacio sucesos

p A

(^

)^

1

p^

Ω =

i^

j A^

A^

i^

j

∩^

= ∅

∀ ≠ 1

1 (^

)^

(^

n^

n i^

i

i

i p^

A^

p A

=

=^

CONCLUSIÓN :

,^ a

, P) SERÁ ESPACIO DE PROBABILIDAD

AXIOMAS Y TEOREMAS DE LA

PROBABILIDAD

2.1 REGLA GENERAL DE LA ADICIÓN SEAN LOS SUCESOS

A

Y A 1

. ENTONCES 2

(^

)^

(^

)

(^

)^

(^

)^

(^

)

p A o A

p A

A

p A

p A

p A

A

=

=

AXIOMAS Y TEOREMAS DE LA

PROBABILIDAD

Su objetivo es permitir el manejo del caso más general, es decir, calcular la

probabilidad de que ocurra al menos uno de dos sucesos que

no son

mutuamente excluyentes

necesariamente.

La palabra clave para saber si se puede aplicar en un problema esta regla

general de la adición es: O. Casi con todo seguridad, si en un problemade

probabilidad

aparece

la

palabra

“o”,

la

adición

está

casi

siempre

involucrada. Como

se

verá

más

adelante,

cuando

aparezca

la

palabra

“Y”

será

un

indicativo de que habrán de multiplicarse probabilidades.

4.1 SUCESOS INDEPENDIENTES

SUCESOS INDEPENDIENTES

EXISTEN, BÁSICAMENTE DOS RELACIONES ENTRE SUCESOS:

•^

SUCESOS MUTUAMENTE EXCLUYENTES.

•^

SUCESOS INDEPENDIENTES:

Dos sucesos son independientes si uno puede producirsecon independencia del otro; 

La realización o no realización de uno no tiene efecto algunosobre la realización o no del otro.

DEFINICIÓN 1ª^ SEAN

A

1

Y^

A^2

DOS

SUCESOS

CUYAS

PROBABILIDADES

EXISTEN,

CUMPLEN LA AXIOMÁTICA DE KOLMOGOROV. ESTOS SUCESOSSON INDEPENDIENTES SI Y SÓLO SI

1

2

1

2

1

2

(^

)^

(^

)^

(^

).

(^

)

p A y A

p A

A

p A

p A

=

=

SUCESOS INDEPENDIENTES

d.

La idea de independencia puede extenderse a más de 2 sucesos. Para 3sucesos la definición de independencia es la siguiente: Los 3 sucesos

A

, A 1

2

y A

son independientes si y sólo si: 3

Para

n^

sucesos

la

definición

de

independencia

puede

ser

generalizada

imponiendo que no sólo debe de cumplirse la ley multiplicativa para los

n

sucesos sino que además debe de verificarse para cualquier subconjunto deellos (cualquier subconjunto satisface la propiedad de que la probabilidad dela

aparición

simultánea

sea

igual

al

producto

de

las

probabilidades

individuales de cada suceso). CONSIDERACIONES

(^

)

(^

)

1

2

3

1

2

3

1.^

(^

).^

(^

2.^

(^

).^

(^

).^

(^

i^

j^

i^

j

p^

A^

A^

p A

p A

i^

j

p^

A^

A^

A^

p A

p A

p A

∩^

=^

SUCESOS INDEPENDIENTES

NOTA IMPORTANTE: No se deben confundir los conceptos de Sucesos Incompatibles o MútuamenteExcluyentes y Sucesos Independientes.Dos sucesos son incompatibles cuando no tienen elementos en común, es decir, A^

∩^

B^

=^

∅, o con diagramas de Venn:

Dos sucesos son independientes si

p

( A

∩B

p

( A

)^ ・

p (

B ).

CONSIDERACIONES Son conceptos totalmente distintos. Uno se refiere a CONJUNTOS y otro serefiere a PROBABILIDADES.

3.1 PROBABILIDAD CONDICIONADA

PROBABILIDAD CONDICIONADA

SEAN LOS SUCESOS

A

Y A 1

TALES QUE p(A 2

)^ ≠ 1

LA PROBABILIDAD CONDICIONADA DE A

DADO A 2

SE DEFINE POR LA 1

EXPRESIÓN SIGUIENTE:

(^

)^

1

2

2

1

1

(^

)

|^

(^

)

p A

A

p

A

A

p A

=

(^

(^

p ambos sucesos

probabilidad condicionada

p suceso dado

3.1 PROBABILIDAD CONDICIONADA

PROBABILIDAD CONDICIONADA

-^

Error Muy Frecuente:^ – No

confundáis

probabilidad

condicionada

con

intersección.

  • En ambos medimos efectivamente la intersección,

pero

  • En p(A

A

) con respecto al espacio muestral (p( 2

  • En p(A

|A 2

) con respecto a los elementos del suceso A 1

(p(A 1

A^2

espacio muestral

A^1

“tamaño” de

unorespecto al

otro

(^

)^

1

2

2

1

1

(^

)

|^

(^

)

p A

A

p

A

A

p A

=