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PR3. 2. Ejercicio 4 resuelto - Contenido educativo
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Hola a todos. Soy Raúl Corraliza, profesor de matemáticas de bachillerato en el IES
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Arquitecto Pedro Gumiel de Alcalá de Henares, y os doy la bienvenida a esta serie de videoclases
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de la unidad PR3 dedicada a las variables aleatorias discretas y la distribución binomial.
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En la videoclase de hoy resolveremos el ejercicio propuesto 4.
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En este ejercicio se nos pide que continuemos el ejercicio 4. En aquel ejercicio se nos
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decía que tenemos una urna con un cierto número de bolas blancas y bolas rojas, de las cuales
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extraíamos tres en serie, sin reemplazamiento. Primero una, luego otra, luego otra. Y se nos
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pide que consideráramos la variable aleatoria x que contaba el número de bolas rojas. En este
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ejercicio se nos pide que a partir de eso determinemos y representemos gráficamente
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la función de probabilidad de esa variable aleatoria. Vamos a volver atrás al ejercicio
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número 2. Os recuerdo que habíamos construido ya el árbol anotado con las probabilidades en
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cada uno de los nodos. Aquí teníamos la primera ramificación, extraemos la primera bola que puede
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ser roja o bien blanca y después, no cabía todo junto en las diapositivas, la habíamos partido
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así, a partir de la primera bola es roja el resto del árbol con la segunda y la tercera extracción,
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a partir de la primera bola es blanca, aquí completábamos el árbol con la segunda y la
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tercera extracción. También teníamos las hojas, en este caso la primera bola es blanca, la segunda
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es roja, la tercera es roja y habíamos incluso calculado las probabilidades, habíamos anotado
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la probabilidad en cada rama y aquí habíamos escrito la probabilidad del suceso, de la
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intersección de todos estos sucesos, utilizando el principio de multiplicación en el diagrama de
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árbol. Bien, pues vamos a utilizar estas probabilidades para poder construir la función
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de probabilidad. En su momento, recordad, dijimos que la variable aleatoria tomaba como entrada
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cada uno de estos sucesos y devolvía el número que correspondía al conteo de cuántas bolas rojas
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hay. Por ejemplo, en este último suceso, blanca, blanca, blanca, la variable aleatoria x devolverá
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el valor 0 y esta configuración concreta ocurrirá con una probabilidad de 120, 720. En este y otro
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caso tenemos la primera y la segunda bolas rojas y la tercera, perdón, blancas y la tercera bola
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roja. La variable aleatoria va a contar una bola roja y esta configuración concreta, las dos
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primeras bolas blancas y la tercera roja ocurre con probabilidad 120, 720. Fijaos en lo que ocurre
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en esta hoja que hay inmediatamente por arriba. En este caso la configuración es la primera bola
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fue blanca, la segunda roja y la tercera blanca. La variable de la teoría de x también va a contar
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una única bola roja, pero esta configuración y esta otra son distintas. Cuando salió la bola
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roja es diferente. Aquí salió en la segunda extracción y aquí salió en la tercera extracción.
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Esta configuración tiene esta probabilidad 120 setecientos veinteavos y esta otra configuración
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tiene esta otra probabilidad, 120, 720. Bien, ¿cómo vamos a determinar la función de probabilidad?
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Bueno, tengamos en mente la imagen de la variable aleatoria 0, 1, 2, 3, el resultado del conteo del
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número de bolas rojas cuando extraemos 3. Ninguna, 1, 2 o 3. Bien, pues lo que vamos a hacer es ir
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recorriendo cada uno de los elementos del espacio muestral, ir viendo cuál es el valor de la
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variable aleatoria que le corresponde y el valor de probabilidad se lo vamos a asociar a ese valor
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de la variable aleatoria. Y lo que vamos a hacer es, de una cierta manera, utilizar el teorema de
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la probabilidad total. Lo que vamos a hacer es aplicar el principio de adición en el diagrama
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por árbol. Vamos a sumar todas las probabilidades de las hojas en las cuales el valor de la
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variable aleatoria es el mismo. Asociaremos como el valor de la función de probabilidad cuando la
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x mayúscula toma el valor 0 la suma de las probabilidades de todas las hojas en las cuales
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x vale 0. En el caso de que la x valga el valor 1 sumaremos las probabilidades de todas las hojas
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donde x vale 1 y así sucesivamente. Esto lo tenemos aquí representado. La variable x mayúscula toma
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el valor x y igual a 0 únicamente en el caso en el que las tres bolas extraídas fueron blancas y
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esa probabilidad, la hemos discutido hace un momento, era 120 setecientos veinteavos.
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Es la única hoja en la que esto ocurre. Hojas en las cuales el valor de x mayúscula tome este
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valor x minúscula sub i que se iguala a 1, haya una única bola roja, esto ocurría en tres. En el
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caso en el que la roja era la primera extraída, cuando es la segunda extraída o bien cuando es
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la tercera extraída. El principio de adición nos indica que tenemos que sumar estas tres
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probabilidades que las teníamos en el árbol de antes y obtenemos como resultado este que tenemos
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aquí. A continuación nos preguntamos por cuántas hojas tienen como resultado final, como resultado
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de la variable aleatoria, que haya dos bolas rojas. Las configuraciones en las que esto ocurre son
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estas tres, son estas tres las hojas. Las dos primeras son rojas, la primera y la última son
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rojas o bien las dos últimas son rojas. Hemos de sumar aplicando el principio de adición en las
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probabilidades correspondientes, que son estas que tenemos aquí, el resultado final es este.
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Finalmente nos preguntamos el valor de la variable aleatoria que sea este valor x igual a 3, el último
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posible. Eso ocurría en una única configuración, cuando todas las bolas, la primera, la segunda y la
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tercera son rojas, y la única probabilidad que nos encontramos es esta que tenemos aquí.
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Podemos dar el resultado con denominador común, que sería 120 setecientos veinteavos, 360 setecientos
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veinteavos, 216 setecientos veinteavos y 24 setecientos veinteavos para comprobar que esta
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variable, que esta función de probabilidad, perdón, está bien construida. Estos valores de probabilidad
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son todos no negativos y la suma de todos ellos es igual a la unidad, cumpliendo con las probabilidades
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que hemos discutido en la videoclase correspondiente. Habitualmente lo que haremos será tomar las
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fracciones irreducibles, un sexto, un medio, tres décimos y un treintaavo. En cuanto a la representación
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gráfica, tratándose de una variable aleatoria discreta, lo que vamos a hacer es representar
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una nube de puntos. Y aquí lo que tenemos es, para los valores posibles de la variable aleatoria 0,
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1, 2 y 3, el valor de la función de probabilidad, que es un valor de probabilidad. Y aquí tenemos,
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para el valor de x igual a x sub i igual a 0, la probabilidad un sexto, para el valor de x igual a
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x sub i igual a 1, la probabilidad de 1 medio. Para la probabilidad de x igual a x sub i igual a 2,
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el valor tres décimos. Y por último, para el valor de la probabilidad de que x tome el valor x sub i
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igual a 3, un treinta. Insisto en que en el caso de una función de probabilidad de una
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variable aleatoria discreta, lo que vamos a tener son puntos discretos que se van a corresponder
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con ese conjunto finito o infinito numerable de valores posibles
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para la variable aleatoria discreta, por ser discreta.
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En el aula virtual de la asignatura tenéis disponibles otros recursos y cuestionarios.
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Asimismo, tenéis más información en las fuentes bibliográficas y en la web.
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No dudéis en traer vuestras dudas e inquietudes a clase o al foro de dudas en el aula virtual.
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Un saludo y hasta pronto.
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- Materias:
- Matemáticas
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- Autor/es:
- Raúl Corraliza Nieto
- Subido por:
- Raúl C.
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- Reconocimiento - Compartir igual
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- Fecha:
- 3 de febrero de 2025 - 8:57
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ARQUITECTO PEDRO GUMIEL
- Duración:
- 08′ 32″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
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- Tamaño:
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