Matemáticas · 8 minutos

Cómo razonar sobre probabilidad y azar.

Cinco esquemas y tres casos para contar posibilidades y entender qué cambia entre pruebas.

Antes de hacer una cuenta, concreta qué resultados pueden salir, si tienen la misma probabilidad y qué condición debe cumplirse. Una lista bien hecha evita muchos errores.

1. Cuenta casos solo cuando sean equiprobables

En un dado equilibrado, cada cara tiene la misma probabilidad. Para obtener menos de 3 sirven dos resultados: 1 y 2. De seis posibles, dos son favorables: 2/6 = 1/3. Si las caras no fueran igualmente probables, contar dos de seis no bastaría.

El color señala los casos que cumplen la condición. Fuente: OpenStax, resultados y probabilidad.

Una probabilidad se expresa entre 0 y 1, o entre 0 % y 100 %. En estos ejemplos finitos, 0 corresponde a un suceso imposible y 1 a uno seguro.

2. «O» reúne casos; «y» exige ambas condiciones

En el dado, define A como «número par» y B como «mayor que 3». A o B admite cualquiera de las condiciones, incluidas ambas. A y B solo admite los números que cumplen las dos.

Regiones esquemáticas: cada número aparece una sola vez. Fuente: OpenStax, reglas de probabilidad.

Al sumar los tres casos de A y los tres de B, contarías 4 y 6 dos veces. Para la unión, resta esa coincidencia: 3 + 3 − 2 = 4 casos. Si dos sucesos son incompatibles, no comparten ninguno.

3. Separa los resultados de cada lanzamiento

Lanza una moneda equilibrada dos veces de forma independiente. Cara y luego cruz es una secuencia distinta de cruz y luego cara. Hay cuatro secuencias equiprobables; dos contienen exactamente una cara.

Enumeración completa de dos lanzamientos independientes. Fuente: OpenStax, secuencias y diagramas de árbol.

«Al menos una cara» incluye también cara-cara: son tres casos. Otra forma es quitar del total el único caso sin caras: 1 − 1/4 = 3/4. Leer «exactamente» o «al menos» cambia lo que cuentas.

4. Si no devuelves la bola, cambia la bolsa

Una bolsa contiene tres bolas verdes y dos amarillas, todas igualmente probables. La probabilidad inicial de verde es 3/5. Sabemos que la primera bola extraída es verde. Para calcular la siguiente, revisa si esa bola se devuelve.

V = verde; A = amarilla. La primera extracción verde es un dato conocido. Fuente: OpenStax, independencia y extracciones.

Una condición también puede reducir la lista de candidatos sin extraer nada. Si sabes que un dado equilibrado ha dado un impar, solo quedan 1, 3 y 5: la probabilidad de que sea 5 pasa a ser 1/3. Fuente: OpenStax, probabilidad condicionada.

5. Una serie corta puede apartarse de la probabilidad

En una serie de veinte lanzamientos podrían aparecer trece caras. Su frecuencia observada sería 13/20 = 65 %. Esa cuenta describe lo ocurrido; una moneda equilibrada sigue teniendo probabilidad 50 % de cara en cada lanzamiento independiente.

Datos inventados para distinguir frecuencia y probabilidad. Fuente: OpenStax, frecuencia relativa.

Una racha no obliga a compensar el siguiente resultado. Bajo el modelo de lanzamientos independientes, conocer las caras anteriores no altera la siguiente. Tampoco una serie aislada como esta demuestra por sí sola que la moneda esté desequilibrada. Fuente: OpenStax, independencia.

Tres casos para practicar

Caso 1 · El complemento. En una caja hay doce tarjetas igualmente probables y tres llevan una estrella. ¿Qué probabilidad hay de sacar una sin estrella?

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Hay 12 − 3 = 9 tarjetas sin estrella. La probabilidad es 9/12 = 3/4, o 75 %. También puedes calcular 1 − 3/12. Fuente: OpenStax.

Caso 2 · La condición. Se elige al azar un número del 1 al 10, todos igualmente probables. Te dicen que es mayor que 6. ¿Qué probabilidad hay de que sea par?

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La condición deja cuatro candidatos: 7, 8, 9 y 10. Dos son pares, así que la probabilidad es 2/4 = 1/2. Debes contar dentro del grupo que cumple la condición. Fuente: OpenStax.

Caso 3 · La racha. Una moneda equilibrada ha dado cuatro cruces seguidas. ¿Es ahora más probable obtener cara si el siguiente lanzamiento es independiente?

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No. Cara sigue teniendo probabilidad 1/2. Los lanzamientos anteriores no cambian el modelo del siguiente; el azar no necesita corregir inmediatamente una racha. Fuente: OpenStax.

Jugar a Probabilidad y azar

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