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4.2 Cálculo de probabilidades

Diccionario

Frecuencia

Frecuencia

Definición

Repetición mayor o menor de un acto o de un suceso.

Ejemplo

Vamos a anotar la frecuencia con la que llueve.

Rétor dice...

En está pagina vamos a aprender el concepto de probabilidad y a realizar cálculos de probabilidades, es la pieza fundamental para llevar a buen termino el reto final que se os ha propuesto.

Prestad mucha atención y repasad las explicaciones cuantas veces necesitéis.

¡Ánimo y a por ello!

Lectura facilitada

En está página vamos a aprender el concepto de probabilidad

 y a realizar cálculos de probabilidades.

Es la pieza fundamental para llevar a buen término

 el reto final que se os ha propuesto.

Prestad mucha atención y repasad las explicaciones cuantas veces

necesitéis.

¡Ánimo y a por ello!

1. Frecuencias de un suceso

Vamos a abordar el concepto de probabilidad a partir de las frecuencias de un suceso de un experimento aleatorio, presta mucha atención a los applets de Geogebra, son la clave de la explicación.

frecuencias

Frecuencia absoluta de un suceso

Imagina que tiramos un dado $100$ veces, y obtenemos un $6$ en $24$ ocasiones. 

En ese caso decimos que la frecuencia absoluta de ese suceso es $24$.

De forma general podríamos definir la frecuencia absoluta de un determinado suceso $A$, de un experimento aleatorio, al número de veces que ocurre el suceso a repetir el experimento $N$ veces.

Para poder comprender mejor este concepto, interactúa con el siguiente applet de Geogebra.

Frecuencia relativa de un suceso

Imagina que tiramos un dado $100$ veces, y obtenemos un $6$ en $24$ ocasiones. 

En ese caso decimos que la frecuencia absoluta de ese suceso es $24$.

A partir de la frecuencia absoluta, podemos definir la frecuencia relativa, que no es más que dividir la frecuencia absoluta entre el número total de veces que hemos repetido el experimento. 

De esta forma, la frecuencia relativa es: $\dfrac{24}{100}=0,24$

De forma general podríamos definir la frecuencia relativa como: $\dfrac{Frecuencia\;absoluta}{N}$

Definimos probabilidad de un suceso $A$, al valor al que se acerca la frecuencia relativa cuando repetimos el suceso muchas veces. Se representa por $P(A)$.

De la definición de frecuencia relativa, podemos deducir que la probabilidad de un suceso siempre está entre $0$ y $1$, es decir:

$0\leq P(A) \leq1$. 

Se verifica:

  • La probabilidad del suceso seguro es 1.
  • La probabilidad del suceso imposible es cero.  \( P(\emptyset)=0\)
  • La probabilidad del suceso contrario es: \(P(\overline{A})=1-P(A)\)
     

Para poder comprender mejor estos conceptos, interactúa con el siguiente applet de Geogebra.

Ley de los grandes números

Utilizando el concepto de frecuencia relativa de un suceso, podemos abordar el estudio de lo que se conoce como Ley de los grandes números.

Lo que nos dice esta ley es que al repetir muchas veces un experimento aleatorio, la frecuencia relativa de un suceso tiende a estabilizarse en un valor constante.

Definimos la probabilidad de un suceso al valor en el que se estabiliza la frecuencia relativa del mismo, al repetir el experimento un número elevado de veces.

Por ejemplo, si tiramos una moneda al aire $200$ veces, y vamos anotando los resultados, observaremos que aproximadamente la frecuencia relativa del suceso "obtener cara" es $0,5$.

Por tanto diremos que la probabilidad del suceso "obtener cara" al tirar una moneda es de $0,5$.

Frecuencia

Definición

Repetición mayor o menor de un acto o de un suceso.

Ejemplo

Vamos a anotar la frecuencia con la que llueve.

Lectura facilitada

Ley de los grandes números.

Utilizando el concepto de frecuencia relativa de un suceso,

abordamos el estudio de lo que se conoce como Ley de los grandes números.

Lo que nos dice esta ley es que

 al repetir muchas veces un experimento aleatorio,

 la frecuencia relativa de un suceso

 tiende a estabilizarse en un valor constante.

Definimos la probabilidad de un suceso

 al valor en el que se estabiliza la frecuencia relativa del mismo, 

al repetir el experimento un número elevado de veces.

Por ejemplo, 

si tiramos una moneda al aire 200 veces,

 y vamos anotando los resultados,

 observaremos que aproximadamente

 la frecuencia relativa del suceso "obtener cara" es 0,5.

Por tanto diremos

 que la probabilidad del suceso "obtener cara" al tirar una moneda es de 0,5.

2. Sucesos equiprobables. Ley de Laplace

Sucesos equiprobables

Dos sucesos son equiprobables cuando tienen la misma probabilidad de ocurrir.

dado Por ejemplo, al lanzar un dado normal,

los sucesos posibles son: $\{1\},\{2\},\{3\},\{4\},\{5\},\{6\}$ y tal y como hemos visto,

todos tienen la misma probabilidad de ocurrir.

Decimos que son sucesos equiprobables.

Sin embargo, en el suceso "sacar número par"; $E=\{2\},\{4\},\{6\}$ y el suceso sacar "múltiplo de tres"; $E=\{3\},\{6\}$, no son equiprobables.

El suceso "sacar múltiplo de tres" es más probable que el suceso "número par".

Regla de Laplace

Cuando en un experimento aleatorio todos los sucesos elementales son equiprobables, decimos que es un experimento regular.

La probabilidad en este tipo de sucesos se calcula mediante la Regla de Laplace.

$P (suceso)=\dfrac{Casos\;favorables}{Casos\;posibles}$

Te quedará más claro con un ejemplo:

En la siguiente urna tenemos nueve bolas de colores.

 La probabilidad de extraer una bola de uno de los colores es: bolas

 $P(V)=\dfrac{3}{9}=0,33$ ya que hay un tres bolas verdes de un total de nueve bolas.

$P(R)=\dfrac{2}{9}=0,22$  ya que hay dos bolas rojas de un total de nueve bolas.

                            $P(A)=\dfrac{4}{9}=0,44$  ya que hay cuatro bolas azules de un total de nueve bolas.

3. Porcentajes y probabilidad

Comenzamos esta propuesta de trabajo repasando  el concepto de porcentaje, este está relacionado con la idea de probabilidad.

Imagina que realizamos una encuesta sobre hábitos de vida saludables. Si el $34$% afirma hacer deporte, quiere decir que $34$ personas de cada $100$ hacen deporte. Es decir tendríamos $34$ casos favorables para hacer deporte, de un total de $100$ casos totales.

Según la ley de Laplace, $\dfrac{34}{100}=0,34$

Por otro lado, encontraras enunciados de los problemas del siguiente tipo:

"En una clase de 3º de ESO el 57% practica deporte baloncesto, el 20% balonmano y el 13% otros deportes"

El enunciado indica que hay una probabilidad de 0,57 de que una persona de esa clase juegue al baloncesto, 0,2 de que haga balonmano y 0,13 de practicar otros deportes.

Lectura facilitada

Comenzamos esta propuesta de trabajo repasando  el concepto de porcentaje, este está relacionado con la idea de probabilidad.

Imagina que realizamos una encuesta sobre hábitos de vida saludables. 

Si el 34% afirma hacer deporte,

 quiere decir que 34 personas de cada 100 hacen deporte.

 Es decir tendríamos 34 casos favorables para hacer deporte, de un total de 100 casos totales.

Según la ley de Laplace, 34100=0,34

Por otro lado, encontrarás enunciados de los problemas del siguiente tipo:

"En una clase de 3º de ESO el 57% practica deporte baloncesto,

 el 20% balonmano

 y el 13% otros deportes"

El enunciado indica que hay una probabilidad de 0,57

 de que una persona de esa clase juegue al baloncesto, 

0,2 de que haga balonmano

 y 0,13 de practicar otros deportes.

No confundir probabilidad con porcentaje

La probabilidad sólo toma valores comprendidos entre $0$ y$1$.

Los porcentajes adquieren valores cualesquiera.

4. ¡A calcular!

Rétor dice...

Ha llegado el momento de que te emplees a fondo y utilices todo tu poder calculador para resolver las siguientes actividades relacionadas con el cálculo de probabilidades.

Hazlas con atención, pues serán claves en el siguiente apartado, ¡estás muy cerca del reto final!.

Opción A: Repasa conceptos

Opción B: Propiedades de la probabilidad

Pregunta 1

La probabilidad de un suceso puede valer 1

Pregunta 2

La probabilidad de un suceso siempre cumple: $0$ $\leq$ $P(A)$ $\leq$ $1$

Pregunta 3

Si la probabilidad de un suceso es cercana a $0$, más posibilidades hay de que ocurra ese suceso.

Pregunta 4

La probabilidad del suceso contrario al suceso A es igual a la del suceso A

Pregunta 5

La probabilidad del suceso imposible es igual a $0$

Opción C: Más y más cálculos

En el siguiente applet vas a practicar con la Ley de Laplace. Como sabes, debes tener en cuenta los casos posibles del experimento aleatorio así como los casos favorables de cada suceso.

IMPORTANTE:

Debes expresar el resultado redondeando a las  décimas, es decir, con una cifra decimal.

https://www.geogebra.org/m/xsvvrg96 (Ventana nueva)

Proyecto%20REA%20Andaluc%EDa,https%3A//www.geogebra.org/m/rfufmjb3,GG_MAT3%BAESO_REA07_Ley%20de%20Laplace_v01,1,Autor%EDa

Opción D: Algunos problemas

En este ejercicio resolverás problemas utilizando la Ley de Laplace. En esta ocasión hay que introducir el valor calculado de la probabilidad redondeado a las centésimas, es decir, con dos cifras decimales.

¡Ánimo! sólo son 5 problemas 

https://www.geogebra.org/m/qss4qhfb (Ventana nueva)

Opción E: ¿Dónde va la moneda?

INSTRUCCIONES:

  • Realiza en tu cuaderno un dibujo como el de la imagen.
  • Haz dos fichas de papel, una para la zona verde (cruz) y otra para la zona azul (cara). Colorea cada ficha con su color correspondiente.
  • Sitúa cada ficha en la casilla del valor cero.
  • Lanza de manera sucesiva una moneda, cuando salga "Cara", mueve la ficha azul un espacio por la zona azul, y cuando salga "Cruz", mueve la ficha verde un espacio por la zona verde.
  • Debes registrar el número de tiradas, hasta que una de las dos fichas llegue a la meta.
  • Cuando hayas llegado a una de las metas, responde a las siguientes preguntas.

a) ¿Cuál es la frecuencia absoluta de cada suceso?

b) Calcula la frecuencia relativa de cada suceso.

c) Compara tus resultados con los del resto de compañeros de tu clase. ¿Qué observas?

d) ¿Cuál es la probabilidad de cada suceso?

Opción F: Construye tu trivial de probabilidad

ruletaEn esta actividad vas a inventar tu propio juego de preguntas y respuestas.

El juego estará compuesto por tres temas:

  1. Azul: Espacio muestral y sucesos.
  2. Verde: Ley de los grandes números
  3. Rosa: Ley de Laplace.

El trabajo consiste en inventar cuatro preguntas por cada tema, relacionadas con los conceptos trabajados durante toda la unidad, de forma que la dificultad sea creciente, es decir, la primera pregunta la más fácil y la cuarta pregunta la más difícil.

A modo de sugerencia, puedes plantearte que las preguntas de cada tema estén relacionadas con una misma temáticas; dados, cartas, monedas, etc.

Es muy importante que por cada pregunta que inventes, inventes también tres opciones de respuesta, en la que una de ellas debe ser la opción correcta.

Por ejemplo:

PREGUNTA: Al lanzar un dado, la probabilidad de obtener un número par es:

a) $\dfrac{1}{3}$   INCORRECTA

b)$\dfrac{1}{2}$    CORRECTA

c)$\dfrac{1}{4}$   INCORRECTA

Por último haced una puesta en común con toda la clase y agrupad todas las preguntas por temas. 

Organizaros por grupos y elegid a la persona que va a realizar las preguntas. 

¡Ya estáis listos para jugar al trivial de probabilidad!

Motus dice Piensa un poco

¿Te has sentido confiado en esta actividad?

Cuando tenemos que hacer alguna actividad podemos tener dudas sobre si seremos capaces de hacerlo.

Para poder vencer a estos miedos en las nuevas actividades que tengas que hacer sigue estos consejos:

  1. Hay cosas que haces muy bien. Úsalas para hacer la actividad.
  2. Hay cosas que te cuestan un poco hacerlas. Inténtalo y cree en ti mismo o en ti misma . Seguro que te sorprende lo que puedes conseguir.
  3. Hay cosas que son muy difíciles. Fíjate en algún ejemplo, pregunta a tu compañero o compañera. Pide ayuda a tu profe.

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