MTODOS ESTATSTICOS E NUMRICOS UNIDADE 5 CLCULO DE

  • Slides: 76
Download presentation
MÉTODOS ESTATÍSTICOS E NUMÉRICOS UNIDADE 5 CÁLCULO DE PROBABILIDADES ÍNDICE IES Isidro Parga Pondal.

MÉTODOS ESTATÍSTICOS E NUMÉRICOS UNIDADE 5 CÁLCULO DE PROBABILIDADES ÍNDICE IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

Conceptos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Introdución histórica da probabilidade. Experimentos

Conceptos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Introdución histórica da probabilidade. Experimentos aleatorios. Espazo mostral. Suceso aleatorio. Distintos tipos de sucesos. Operacións con sucesos. Sistema completo de sucesos. Experimentos compostos. Lei dos grandes números. Idea intuitiva de probabilidade. 9. Definición clásica de probabilidade. 10. Definición axiomática de probabilidade. Propiedades. 11. Probabilidade da unión de sucesos. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica: O concepto de probabilidade xorde asociado ós xogos de azar. Século

1. Introdución histórica: O concepto de probabilidade xorde asociado ós xogos de azar. Século XVI: Cardano comenta intuitivamente o concepto de equiprobabilidade (“os resultados de cada cara no lanzamento dun dado son equiprobables”). IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Galileo Galilei resolve problemas asociados ó xogo dos dados (“ no

1. Introdución histórica Galileo Galilei resolve problemas asociados ó xogo dos dados (“ no lanzamento simultáneo de tres dados , que é máis probable, obter unha suma de puntos igual a 9 ou igual a 10? ”). IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Século XVII: Pascal e Fermat (a través da correspondencia mantida entre

1. Introdución histórica Século XVII: Pascal e Fermat (a través da correspondencia mantida entre eles ) abordan distintos problemas relacionados cos xogos de azar e formulados polo cabaleiro de Meré (“como debera repartirse o diñeiro das apostas depositado na mesa, se os xogadores se viran obrigados a interromper a partida? ”). IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Pascal Fermat IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos

1. Introdución histórica Pascal Fermat IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Jacob Bernoulli introduce a idea da probabilidade a partir da lei

1. Introdución histórica Jacob Bernoulli introduce a idea da probabilidade a partir da lei de estabilidade das frecuencias. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Século XVIII: Laplace afondou no problema da asignación de probabilidades. IES

1. Introdución histórica Século XVIII: Laplace afondou no problema da asignación de probabilidades. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

1. Introdución histórica Século XX: Kolmogorov axiomatizou o concepto intuitivo de probabilidade. IES Isidro

1. Introdución histórica Século XX: Kolmogorov axiomatizou o concepto intuitivo de probabilidade. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimentos aleatorios. Espazo mostral. Considera os seguintes experimentos e contesta a esta pregunta:

2. Experimentos aleatorios. Espazo mostral. Considera os seguintes experimentos e contesta a esta pregunta: O resultado é sempre o mesmo se se realiza en similares circunstancias, ou pola contra, aínda sabendo os resultados posibles, en circunstancias similares, non podemos dar de antemán un resultado concreto? IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Extraer unha carta da baralla española. IES Isidro Parga

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Extraer unha carta da baralla española. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Lanzar dous dados e anotar a suma dos puntos

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Lanzar dous dados e anotar a suma dos puntos das súas caras superiores. 8 IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Lanzar unha moeda e anotar o resultado que apareza.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Lanzar unha moeda e anotar o resultado que apareza. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Abrir unha guía telefónica ó chou e anotar o

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Abrir unha guía telefónica ó chou e anotar o nome e nº de teléfono que apareza de primeiro na páxina da esquerda. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Guindar unha pedra ó baleiro dende a pirámide de

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Guindar unha pedra ó baleiro dende a pirámide de Giza e anotar a súa aceleración. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Medir a superficie dun círculo de raio 3 IES

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Medir a superficie dun círculo de raio 3 IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Quitar o freo de man dun coche nunha costa

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Quitar o freo de man dun coche nunha costa empinada. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Abrir as comportas dun encoro cheo. IES Isidro Parga

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Abrir as comportas dun encoro cheo. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Encher un globo aerostático con aire quente e observar

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Encher un globo aerostático con aire quente e observar o que acontece. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Como podes ver os experimentos: Guindar unha pedra ó

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Como podes ver os experimentos: Guindar unha pedra ó baleiro dende a pirámide de Giza e anotar a súa aceleración. Medir a superficie dun círculo de radio 3 Quitar o freo de man dun coche nunha costa empinada. Abrir as comportas dun encoro cheo. Encher un globo aerostático con aire quente e observar o que acontece. Corresponden a experimentos nos que sempre obtemos o mesmo resultado en similares circunstancias. Chámanse experimentos deterministas. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Por outra banda, nos experimentos: Extraer unha carta da

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Por outra banda, nos experimentos: Extraer unha carta da baralla española. Lanzar dous dados e anotar a suma dos puntos das súas caras superiores. Lanzar unha moeda e anotar o resultado que apareza. Abrir unha guía telefónica ó chou e anotar o nome e nº de teléfono que apareza de primeiro na páxina da esquerda. Pese a coñecer os seus posibles resultados, en circunstancias similares, somos incapaces de decidir de antemán o resultado concreto. Chámanse experimentos aleatorios. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral. Chamaremos espazo mostral, E, dun experimento aleatorio ó conxunto

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral. Chamaremos espazo mostral, E, dun experimento aleatorio ó conxunto de tódolos resultados posibles do experimento. Cada un dos elementos que forman o espazo mostral chámase punto mostral. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Exemplos: 1. 2. No experimento aleatorio “Extraer unha carta

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral Exemplos: 1. 2. No experimento aleatorio “Extraer unha carta da baralla española” o espazo mostral é o conxunto formado polas 40 cartas que forman a baralla, e cada carta é un punto mostral. No experimento aleatorio “Lanzar unha moeda e anotar o resultado” o espazo mostral é o conxunto formado polos dous resultados posibles que chamamos cara C e cruz X. Cada un deles é un punto mostral. E={C, X} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral 1º tirada 3. No experimento aleatorio “Lanzar dúas moedas

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral 1º tirada 3. No experimento aleatorio “Lanzar dúas moedas ó aire e anotar os resultados” podemos recorrer a un diagrama de árbore para atopar o seu espazo mostral: 2ª tirada C X C X CC CX XC XX IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral 4. 5. No experimento aleatorio “lanzar un dado e

2. Experimento aleatorio. Espazo mostral 4. 5. No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o nº de puntos da cara superior” o espazo mostral sería: E={1, 2, 3, 4, 5, 6} e cada resultado é un punto mostral. No experimento aleatorio “lanzar dous dados e anotar a suma dos puntos das caras superiores” hai que ter en conta que a suma menor que poderiamos obter é 1+1=2 e a máis elevada 6+6=12, polo que o espazo mostral sería: E={2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12} e cada posible resultado é un punto mostral. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

3. Suceso aleatorio. Chámase suceso dun experimento aleatorio a cada un dos subconxuntos do

3. Suceso aleatorio. Chámase suceso dun experimento aleatorio a cada un dos subconxuntos do espazo mostral. O conxunto de tódolos sucesos dun experimento chámase espazo de sucesos e desígnase por S. Nota: Suceso é algo que pode acontecer ó realizar un experimento aleatorio IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

3. Suceso aleatorio Exemplos: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado

3. Suceso aleatorio Exemplos: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado da cara superior” estudiaremos algúns sucesos como: Suceso “saír par” : este suceso acontece se ó realizar o experimento sacamos un 2, un 4 ou un 6; por este motivo dito suceso tamén se pode escribir como o conxunto {2, 4, 6} Suceso “saír impar”: este suceso acontece se ó realizar o experimento sacamos un 1, un 3 ou un 5; por este motivo dito suceso tamén se pode escribir como o conxunto {1, 3, 5} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

3. Suceso aleatorio Suceso “saír múltiplo de tres”: este suceso acontece se ó realizar

3. Suceso aleatorio Suceso “saír múltiplo de tres”: este suceso acontece se ó realizar o experimento sacamos un 3 ou un 6; por este motivo dito suceso tamén se pode escribir como o conxunto {3, 6} Suceso “saír múltiplo de cinco”: este suceso acontece se ó realizar o experimento sacamos un 5; por este motivo dito suceso tamén se pode escribir como o conxunto {5} Suceso “saír número primo”: este suceso acontece se ó realizar o experimento sacamos un 2, un 3 ou un 5; por este motivo dito suceso tamén se pode escribir como o conxunto {2, 3, 5} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

3. Suceso aleatorio Se o espazo mostral E ten n elementos, o espazo de

3. Suceso aleatorio Se o espazo mostral E ten n elementos, o espazo de sucesos S ten 2 n elementos. Exemplo: No experimento aleatorio “lanzar unha moeda e anotar o resultado” o espazo mostral é E={C, X}, e ten 2 elementos; mentras o espazo de sucesos ten 22 =4 elementos: “saír cara” {C} “saír cruz” {X} “saír cara ou cruz” {C, X} “non saír nin cara nin cruz” Ø S { {C}, {X}, {C, X}, Ø } IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

3. Suceso aleatorio Verificación dun suceso. Consideremos o experimento aleatorio “lanzar un dado e

3. Suceso aleatorio Verificación dun suceso. Consideremos o experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado da cara superior” e o suceso “saír un número impar” ({1, 3, 5}). Dicimos que este suceso se verifica se ó efectuares o experimento obtemos de feito como resultado un 1, un 3, ou un 5. Pola contra se obtemos 2, 4, ou 6 diremos que non se verifica. En xeral, diremos que un suceso A se verifica se ó efectuarmos unha proba do experimento aleatorio obtemos como resultado un dos puntos mostrais do suceso A. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos. Suceso elemental: é un suceso formado por un só

4. Distintos tipos de sucesos. Suceso elemental: é un suceso formado por un só punto mostral. Formado por un só resultado. Suceso composto: é aquel que está formado por dous ou máis puntos mostrais. Formado por varios resultados. Suceso certo ou seguro: é aquel que sempre se realiza. Formado por tódolos resultados posibles. É o propio espazo mostral E. Suceso imposible: é aquel que nunca se realiza. Desígnase por Ø. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “Extraer unha carta da baralla

4. Distintos tipos de sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “Extraer unha carta da baralla española” son sucesos elementais: “sacar o as de ouros” , “sacar a sota de copas” IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos Son sucesos compostos: “sacar un as” “sacar ouro” IES

4. Distintos tipos de sucesos Son sucesos compostos: “sacar un as” “sacar ouro” IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos O suceso seguro sería “sacar calquera carta da baralla

4. Distintos tipos de sucesos O suceso seguro sería “sacar calquera carta da baralla española” Un suceso imposible sería “sacar un as da baralla inglesa” IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos Sucesos contrarios. Dado un suceso A do espazo de

4. Distintos tipos de sucesos Sucesos contrarios. Dado un suceso A do espazo de sucesos S, chamamos suceso contrario do suceso A, e desígnase por , a un suceso que se verifica cando non se verifica A e reciprocamente. O suceso contrario ó suceso certo é o suceso imposible, é dicir, Reciprocamente IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

4. Distintos tipos de sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar

4. Distintos tipos de sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado da cara superior” son contrarios entre outros: “saír par” A={2, 4, 6} “saír impar” ={1, 3, 5} “saír múltiplo de 3” B={3, 6} “saír nº primo” C={2, 3, 5} “non saír múltiplo de 3” ={1, 2, 4, 5} “saír 1 ou nº composto” ={1, 4, 6} Suceso imposible, D=Ø Suceso seguro = =E={1, 2, 3, 4, 5, 6} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos. Dados dous sucesos A e B do mesmo experimento aleatorio,

5. Operacións con sucesos. Dados dous sucesos A e B do mesmo experimento aleatorio, pódense definir as seguintes operacións: Unión de sucesos: é o suceso que se realiza cando se realiza A ou B e está formado polos puntos mostrais de A e de B. Nota: Tomamos os resultados do experimento que están en calquera dos dous sucesos. Intersección de sucesos: é o suceso que se realiza cando se realizan simultaneamente os sucesos A e B, e está formado polos puntos mostrais comúns ós dous sucesos A e B. Nota: Tómanse os resultados do experimento que están nos dous sucesos ó mesmo tempo. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos Exemplo: Dado o experimento “extraer unha carta da baralla española”.

5. Operacións con sucesos Exemplo: Dado o experimento “extraer unha carta da baralla española”. Consideramos os sucesos: A =“saír ouro” B = “saír as” C = “saír rei de copas ou as de espadas”. Interpretar os sucesos : IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos A A=“saír ouro” A={as de ouros, 2 de ouros, 3

5. Operacións con sucesos A A=“saír ouro” A={as de ouros, 2 de ouros, 3 de ouros, …, 7 de ouros, sota de ouros, cabalo de ouros, rei de ouros} B B=“saír as” B={as de ouros, as de bastos, as de copas, as de espadas} C C=“saír rei de copas ou as de espadas” C={rei de copas, as de espadas} AUB=“saír ouro ou as” AUB={as de ouros, 2 de ouros, …, rei de ouros, as de bastos, as de copas, as de espadas} AUC=“saír ouro ou rei de copas ou as de espadas” AUC={as de ouros, 2 de ouros, …, rei de ouros, rei de copas, as de espadas} BUC=“saír as ou rei de copas ou as de espadas”=“saír as ou rei de copas” BUC={as de ouros, as de bastos, as de copas, as de espadas, rei de copas} A B=“saír ouro e as”=“saír as de ouros” A B={as de ouros} A C=“saír ouro e, rei de copas ou as de espadas”=Ø A C=Ø B C=“saír as e, rei de copas ou as de espadas”=“saír as de espadas” B C={as de espadas} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos Leis de Morgan: Dados dous sucesos calquera, verifícase: IES Isidro

5. Operacións con sucesos Leis de Morgan: Dados dous sucesos calquera, verifícase: IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos Sucesos incompatibles. Se =Ø entón A e B son sucesos

5. Operacións con sucesos Sucesos incompatibles. Se =Ø entón A e B son sucesos incompatibles. Se ≠Ø entón A e B son sucesos compatibles. Nota: Os sucesos contrarios son sucesos incompatibles IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

5. Operacións con sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o

5. Operacións con sucesos Exemplo: No experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado da cara superior” os sucesos: A=“saír múltiplo de 5”={5} B=“saír múltiplo de 3”={3, 6} son incompatibles pois Por outra banda A e o suceso: C=“saír número primo”={2, 3, 5} son compatibles pois “saír múltiplo de 5 e primo”={5} IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

6. Sistema completo de sucesos Dise que os sucesos constitúen un espazo completo de

6. Sistema completo de sucesos Dise que os sucesos constitúen un espazo completo de sucesos para un determinado experimento aleatorio, se verifican: 1) 2) son incompatibles dous a dous. Nota: Dous sucesos contrarios constitúen sempre un sistema completo de sucesos IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

6. Sistema completo de sucesos Exemplo: No experimento “extraer unha carta da baralla española”

6. Sistema completo de sucesos Exemplo: No experimento “extraer unha carta da baralla española” constitúen sistemas completos de sucesos, por exemplo: 1. Os sucesos “saír ouros”, “saír bastos”, “saír copas” e “saír espadas”. 2. 2. Os sucesos “saír as”, “saír 2”, “saír 3”, …, ”saír sota”, “saír cabalo”, “saír rei” IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

7. Experimentos compostos. Chamamos experimentos compostos a aqueles que están formados por varios experimentos

7. Experimentos compostos. Chamamos experimentos compostos a aqueles que están formados por varios experimentos aleatorios simples encadeados. Chamamos espazo composto ou espazo produto ó espazo mostral dun experimento composto. Nota: Para calcular o espazo mostral dun experimento composto é moi útil empregar diagramas de árbore. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

7. Experimento composto Exemplo: Dado o experimento composto “lanzar unha moeda ó aire e,

7. Experimento composto Exemplo: Dado o experimento composto “lanzar unha moeda ó aire e, deseguido, lanzar un dado anotando ámbolos dous resultados”, calcular o espazo composto IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

7. Experimento composto Lanzar moeda C X Lanzar dado 1 2 3 4 5

7. Experimento composto Lanzar moeda C X Lanzar dado 1 2 3 4 5 6 (C, 1) (C, 2) (C, 3) (C, 4) (C, 5) (C, 6) (X, 1) (X, 2) (X, 3) (X, 4) (X, 5) (X, 6) IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

8. Lei dos grandes números. Idea intuitiva de probabilidade. Jacob Bernoulli(1654 -1705) definiu a

8. Lei dos grandes números. Idea intuitiva de probabilidade. Jacob Bernoulli(1654 -1705) definiu a probabilidade dun suceso mediante a lei dos grandes números que di: “A frecuencia relativa dun suceso tende a estabilizarse en torno a un número, a medida que o número de probas do experimento medra indefinidamente. A este número chamámolo probabilidade do suceso. ” IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

8. Lei dos grandes números Exemplo: No portal educativo do instituto de estatística de

8. Lei dos grandes números Exemplo: No portal educativo do instituto de estatística de Canarias atopamos este exemplo práctico cunha ruleta IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

8. Lei dos grandes números Esta definición presenta un gran inconveniente de tipo práctico:

8. Lei dos grandes números Esta definición presenta un gran inconveniente de tipo práctico: para calcular a probabilidade dun suceso é necesario realizar un gran número de probas para obter ese número ó que se aproximan as frecuencias relativas; ademais sempre será un valor aproximado. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Pierre Simon Laplace(1749 -1827) definiu probabilidade da seguinte maneira:

9. Definición clásica de probabilidade Pierre Simon Laplace(1749 -1827) definiu probabilidade da seguinte maneira: A probabilidade dun suceso A é o cociente entre o número de casos favorables do suceso A e o nº de casos posibles do experimento aleatorio. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Os casos posibles son tódolos resultados do experimento aleatorio,

9. Definición clásica de probabilidade Os casos posibles son tódolos resultados do experimento aleatorio, é dicir, o nº de elementos do espazo mostral. Os casos favorables son os que compoñen o suceso A. Nota: Para empregar esta fórmula os sucesos elementais deben ser igualmente probables. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Exemplo 1: Nun sorteo ordinario da lotería nacional hai

9. Definición clásica de probabilidade Exemplo 1: Nun sorteo ordinario da lotería nacional hai 12 series de 100. 000 billetes e de cada billete fanse 10 fraccións, os chamados décimos. Chámase premio especial a un premio que se asigna a un só décimo do número que obtivo o primeiro premio. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Se compramos un décimo: a. Cal é a probabilidade

9. Definición clásica de probabilidade Se compramos un décimo: a. Cal é a probabilidade de obter o primeiro premio? . b. Cal é a probabilidade de obter o premio especial? . c. Cal é a probabilidade de obter o reintegro? . IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade O experimento aleatorio consiste en “extraer ó chou un

9. Definición clásica de probabilidade O experimento aleatorio consiste en “extraer ó chou un número entre 100. 000” e todos eles teñen as mesmas posibilidades de saír (todos os resultados son equiprobables) polo que podo empregar a regra de Laplace. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade a. casos favorables=1 (o nº comprado) casos posibles=100. 000

9. Definición clásica de probabilidade a. casos favorables=1 (o nº comprado) casos posibles=100. 000 (os números sorteados) b. casos favorables=1 (o décimo comprado) casos posibles=12 x 100. 000 x 10 (12 series de 100000 billetes cada unha e cada billete formado por 10 décimos) IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade c. – casos favorables=3 (cifra das unidades do nº

9. Definición clásica de probabilidade c. – casos favorables=3 (cifra das unidades do nº premiado e dous números elixidos ó chou (cifras do 0 ó 9) – casos posibles =10 (cifras do 0 ó 9) IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Exemplo 2: Para facer unha aposta na lotería primitiva

9. Definición clásica de probabilidade Exemplo 2: Para facer unha aposta na lotería primitiva hai que marcar con cruces 6 números no primeiro bloque, onde figuran números do 1 ó 49. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Se realizas unha aposta: Ø Ø Ø Cal será

9. Definición clásica de probabilidade Se realizas unha aposta: Ø Ø Ø Cal será a probabilidade de acertar os 6 números? Cal será a probabilidade de acertar 5 números? . Cal será a probabilidade de acertar 3 números? IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade O experimento aleatorio consiste na extracción de 6 números

9. Definición clásica de probabilidade O experimento aleatorio consiste na extracción de 6 números entre 49. Os distintos grupos de 6 números que podo obter son igualmente probables, polo que podo empregar a regra de Laplace. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade Os casos posibles son o total de resultados do

9. Definición clásica de probabilidade Os casos posibles son o total de resultados do experimento aleatorio. Os grupos de seis números obtidos na extracción diferéncianse entre si nos elementos pero non na orde de extracción, e ademais, non se repiten, polo que se trata de combinacións ordinarias ou sen repetición de 49 elementos tomados 6 a 6. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade a. casos favorables=1 (a aposta feita) b. casos favorables=

9. Definición clásica de probabilidade a. casos favorables=1 (a aposta feita) b. casos favorables= os grupos de 5 números sen repetir, e sen importar a orde, que podes formar cos 6 números da túa aposta = C 65= IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

9. Definición clásica de probabilidade c. casos favorables=os grupos de 3 números sen repetir,

9. Definición clásica de probabilidade c. casos favorables=os grupos de 3 números sen repetir, e sen importar a orde, que podes formar cos 6 números da túa aposta = C 63= IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade. Propiedades. Andrei Kolmogorov (1903 -1987) é o creador da

10. Definición axiomática de probabilidade. Propiedades. Andrei Kolmogorov (1903 -1987) é o creador da teoría axiomática da probabilidade e define probabilidade inspirándose nas propiedades das frecuencias relativas, para traballar en aqueles experimentos aleatorios nos cales os sucesos elementais non son igualmente probables. Chámase probabilidade a unha lei que asocia a cada suceso A, do espazo de sucesos dun experimento aleatorio, un número real que chamamos probabilidade de A ( representámolo por p(A)) e que cumpre os seguintes axiomas: 1. , sendo A calquera suceso do espazo de sucesos. 2. p(E)=1, a probabilidade do suceso seguro é sempre 1. 3. Sexan A e B dous sucesos incompatibles: IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade Consecuencias da definición axiomática de probabilidade. 1. Se é

10. Definición axiomática de probabilidade Consecuencias da definición axiomática de probabilidade. 1. Se é o suceso contrario a A entón: 2. Ø é o suceso imposible, entón p(Ø)=0. 3. Se , entón 4. , para calquera suceso A. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade Exemplo: Considera o experimento aleatorio “lanzar tres moedas e

10. Definición axiomática de probabilidade Exemplo: Considera o experimento aleatorio “lanzar tres moedas e anotar o nº de caras obtidas”. Calcula: a. Probabilidade de obter dúas caras b. Probabilidade de obter polo menos unha cara. c. Probabilidade de obter polo menos dúas caras. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade O espazo mostral deste experimento aleatorio sería: E={0, 1,

10. Definición axiomática de probabilidade O espazo mostral deste experimento aleatorio sería: E={0, 1, 2, 3} pero as probabilidades dos sucesos elementais “non saír cara”, “saír 1 cara”, “saír 2 caras”, “saír 3 caras” non son iguais. Pensemos que pasa cando tiro 3 moedas: IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade 1ª tirada C X 2ª tirada C X 3ª

10. Definición axiomática de probabilidade 1ª tirada C X 2ª tirada C X 3ª tirada C X C X CCC CCX CXC CXX XCC XCX XXC XXX IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade A vista deste esquema onde os 8 resultados si

10. Definición axiomática de probabilidade A vista deste esquema onde os 8 resultados si son equiprobables, e empregando a Regra de Laplace concluímos: p(“non saír cara”)=1/8 p(“saír 1 cara”)=3/8 p(“saír 2 caras”)=3/8 (apartado a. do exercicio) p(“saír 3 caras”)=1/8 IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade b. Para calcular a probabilidade de obter polo menos

10. Definición axiomática de probabilidade b. Para calcular a probabilidade de obter polo menos unha cara imos recorrer á primeira consecuencia da definición axiomática de Kolmogorov No noso caso: p(“obter polo menos 1 cara”)=1 -p(“non obter cara”)= =1 -1/8=7/8 IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade c. Para calcular a probabilidade de obter polo menos

10. Definición axiomática de probabilidade c. Para calcular a probabilidade de obter polo menos dúas caras imos recorrer ó terceiro axioma de Kolmogorov. Sexan A e B dous sucesos incompatibles: “Obter a lo menos 2 caras”=“Obter 2 ou 3 caras”=“Obter 2 caras”U”Obter 3 caras” sendo os sucesos “Obter 2 caras” e “Obter 3 caras” incompatibles. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

10. Definición axiomática de probabilidade Polo tanto: p(“saír polo menos 2 caras”)= P(“saír 2

10. Definición axiomática de probabilidade Polo tanto: p(“saír polo menos 2 caras”)= P(“saír 2 caras”)+p(“saír 3 caras”)= 3/8+1/8=4/8=1/2 IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

11. Probabilidade da unión de sucesos Sucesos incompatibles. Un dos axiomas de probabilidade di

11. Probabilidade da unión de sucesos Sucesos incompatibles. Un dos axiomas de probabilidade di que se dous sucesos A e B son incompatibles cumprirase que En xeral se son sucesos incompatibles dous a dous cúmprese: IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

11. Probabilidade da unión de sucesos Sucesos compatibles. Exemplo: Consideramos o experimento aleatorio “lanzar

11. Probabilidade da unión de sucesos Sucesos compatibles. Exemplo: Consideramos o experimento aleatorio “lanzar un dado e anotar o resultado da cara superior” cuxo espazo mostral é E={1, 2, 3, 4, 5, 6}. Considero os sucesos : A=”obter nº impar”={1, 3, 5} con probabilidades B=”obter nº primo” ={2, 3, 5} Estes sucesos son compatibles pois IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

11. Probabilidade da unión de sucesos A B=”Obter nº impar ou nº primo”= {1,

11. Probabilidade da unión de sucesos A B=”Obter nº impar ou nº primo”= {1, 2, 3, 5} A B=”Obter nº impar e nº primo”= {3, 5} Vemos que En xeral, se A e B son dous sucesos compatibles, dun experimento aleatorio, pódese dicir que: Se temos tres sucesos A, B e C compatibles dous a dous: IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.

11. Probabilidade da unión de sucesos Vexamos agora gráficamente a razón da fórmula da

11. Probabilidade da unión de sucesos Vexamos agora gráficamente a razón da fórmula da probabilidade de dous sucesos compatibles. Nota: Esta aplicación gráfica foi obtida do banco de imaxes do ITE. IES Isidro Parga Pondal. Departamento de matemáticas: Métodos estatísticos e numéricos.