Clases de Probabilidad 2014-II.ppt

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    PROBABILIDAD YESTADSTICAINFERENCIAL

    UNIVERSIDAD PEDAGGICA EXPERIMENTAL LIBERTADORINSTITUTO PEDAGGICO RAFAEL ALBERTO ESCOBAR LARA

    DEPARTAMENTO DE MATEMTICA- REA DE MATEMTICA APLICADAMARACAY-EDO ARAGUA

    Prof. Yerikson Surez H.

    Octubre, 2014 P.A 2014-II

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    Datos de Identificacin

    Cdigo: 832015

    U.C.: 3

    N de Horas Semanales: 5 T: 3 P: 2

    Tipo de curso o fase: Obligatorio.

    rea: Matemtica Aplicada.

    Prelacin(es): Estadstica aplicada a la Educacin

    Clculo Integral.

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    Proveer al futuro docente de Matemtica de los fundamentos

    tericos y herramientas tcnicas propias de la Teora de la

    Probabilidad, la cual es considerada como esencial para el

    estudio de la Inferencia Estadstica, la toma de decisiones y elanlisis de situaciones reales donde prevalezca la

    incertidumbre y la aleatoriedad.

    Propsito del curso

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    ESTRUCTURA DEL PROGRAMA DE LAASIGNATURA

    UNIDAD I: Introduccin a la Teora de Probabilidad.

    UNIDAD II: Variables Aleatorias.

    UNIDAD III: Esperanza Matemtica.

    UNIDAD IV: Distribuciones de Probabilidad Especiales.

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    Meyer, P.(1980). Probabilidad y aplicaciones estadsticas.

    Freund, J.(1990)Estadstica matemtica con aplicaciones.

    Canavos, G. (1992).Probabilidad y Estadstica, aplicaciones y mtodos.

    Lipschutz, S. (1985). Probabilidad y Estadstica, Serie Schaum.McGRAW-Hill,

    Walpole, R. E., Myers, R. (1999). Probabilidad y estadstica para

    ingenieros,

    Miller, I.; Freund, J. y Johnson, R. (1995). Probabilidad y Estadsticapara ingenieros

    Bibliografa

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    CONTENIDO PROGRAMTICO

    UNIDAD I: Introduccin a la Teora deProbabilidad.

    1. Experimentos aleatorios.2. Espacio muestral, Eventos, Algebra de Eventos.

    3. Teora Combinatoria.

    4. Enfoques de la nocin de Probabilidad.

    5. Concepcin Axiomtica de la Probabilidad.

    6. Probabilidad Condicional, Eventos independientes, Teorema de

    Bayes.

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    1.Experimentos aleatorios.

    1.1) Exper imentos o fenmenos

    Deterministas

    Son aquellos donde estamos seguros del

    resultado final del fenmeno o situacin una

    vez conocidas las condiciones que lo afectan.

    1) Sabemos que un objeto siempre se mantendr en

    movimiento uniforme o en estado de reposo a

    menos que se vea afectado por fuerzas que

    modifiquen su condicin (Leyes de Newton)

    2) Un lquido como el agua pasa de un estado fsico

    a otro a una temperatura determinada.

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    Determinismo Vs Aleatoriedad

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    1.Experimentos aleatorios.

    1.2) Exper imentos o fenmenos

    aleatorios

    Son aquellos que pueden dar lugar a

    varios resultados, y sobre los cuales no es

    posible enunciar con certeza cul de stos

    va a suceder con la realizacin del

    experimento.

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    Asp ectos Resal tantes

    a) Se pueden realizar un nmero ilimitado

    de veces bajo las mismas condiciones

    b) Es posible identificar todos los posibles

    resultados del experimento

    c) No es posible predecir el resultado del

    experimento

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    Otros Ejemplos

    a) Revisin de un lote de productos, en

    busca de algunos defectuosos

    b) Revisin de efectos secundarios en laaplicacin de una vacuna

    c) Se registra la temperatura en una zona

    geogrfica durante 24 horas

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    2. Espacio muestral, Eventos, Algebra de Eventos.

    2.1) Espacio Muestr al

    Dado un experimento aleatorio, se define

    como espacio muestral al conjuntoformado por todos los posibles resultados

    que pueden suceder.

    Se denota mediante el smbolo S

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    Ejemplos

    A continuacin se describen una serie de

    experimentos aleatorios y el espacio muestral

    asociado.

    a) Se lanzan tres monedas y se registra el

    resultado obtenido

    b) Se lanzan tres monedas y se registra elnmero de caras obtenido

    c) Se lanzan 2 dados y se registran los

    resultados

    S1 = {(c,c,c),(c,c,s),(c,s,c),(c,s,s),(s,c,c),(s,s,c),(s,c,s),(s,s,s,)}

    S2= {0, 1, 2, 3}

    S3 = {(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3)..(3,1),(3,2),..(3,3),(6,1),(6,2),(6,6)}

    En general, nos interesar el nmerode elementos que tiene un espaciomuestral determinado, lo cual sedenotar como #S

    Para los dos ejemplos anteriores

    tendremos que#S1= 8 #S2= 4 y #S3= 36

    Tarea: Describe el espacio muestral que seobtiene al lanzar un dado junto con unamoneda; y registrar sus resultados.Cuntos elementos tiene dicho E.M?

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    Observaciones importantes

    En cuanto al nmero de elementos que tiene

    un espacio muestral, se presentan las

    siguientes situaciones:

    (a) Espacio Muestral Finito: Es posible listarcada uno de los resultados, hasta el ltimo

    de ellos

    Ejemplos: Los E.M citados anteriormente

    (b) Espacio Muestral Infinito Numerable:

    Sus elementos se pueden poner encorrespondencia biunvoca con el conjunto

    {1,2,3,4,}

    Ejemplo: Se realiza una inspeccin a una

    planta de produccin, la cual finaliza

    cuando se obtiene un artculo defectuoso

    (c) Espacio Muestral Infinito no Numerable:No es posible disponer sus elementos con

    una correspondencia biunvoca con el

    conjunto {1,2,3}

    Ejemplo: Al medir el tiempo de duracin de

    un bombillo sometido a ciertas condiciones

    En este caso se puede definir el

    espacio muestral como

    S = { t R t 0 }

    Tambin es importante reconocer la

    influencia del reemplazo, sustitucin o

    repeticin a la hora de determinar el

    E.M de un experimento aleatorio

    Para ilustrar esta idea veamos el siguiente

    ejemplo.

    Suponga que quiere crear una clave de dos

    dgitos, utilizando el 1 y el 2.

    Veamos el espacio muestral con repeticin

    o reemplazo S = { 11, 12, 21, 22}

    Ahora el espacio muestral sin sustitucin o

    reemplazo sera S = {12, 21}

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    2.2) Evento o Suc eso

    Un evento o suceso A es cualquier subconjunto del Espacio Muestral S asociado a un

    experimento aleatorio.

    Ejemplo: Se seleccionan al azar tres productos y se inspeccionan. Se clasifican con B

    (buenos) o M (malos). Describa el Espacio muestral y el evento A definido como

    A = {Se obtienen ms productos buenos que malos}

    S = {(B,B,B),(B,B,M),(B,M,B),(B,M,M),(M,B,B),(M,M,B),(M,B,M),(M,M,M)}

    A = {(B,B,B),(B,B,M),(B,M,B)}

    Observaciones importantes

    (a) Ntese que S y son eventos, denominados Evento Seguro y Evento Imposible respc.(b) Cada resultado posible de un Espacio Muestral S se denomina evento simple o elemental

    (c) Si A y B son eventos cualesquiera de S, entonces se definen los eventos

    A B: Ocurre A o B A B: Ocurre A y B Ac: No Ocurre A

    (d) Se dice que A y B son mutuamente excluyentes si y solo si A B=

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    2.3) Alg ebra de Evento s

    Sean A, B y C eventos cualesquiera

    de un Espacio Muestral S. Entonces

    A B = B AA B = B A

    (A B) C = A (B C)(A B) C = A (B C)

    A (B C) = (A B) (A C)A (B C) = (A B) (A C)

    (A B)c= Ac Bc

    (A B)c= Ac Bc

    A S = S A S= AA = A A =

    Se pueden def ini r entonc es eventos como

    A B: Ocurre por lo menos unos de los dos eventos

    (Ocurre A o B)

    A B: Ambos eventos ocurren (Ocurre A y B,

    Suceden simultneamente)

    Ac Bc: Ningn suceso ocurre (Ni ocurre A ni ocurre

    B, No ocurre A y no ocurre B)

    Ac B: No ocurre A y si ocurre B (Ocurre solo B,

    solamente ocurre B, exactamente sucede B)

    (A Bc) (Ac B): Ocurre Exactamente uno de los

    dos. (Ocurre A o Ocurre B, pero no ambos)

    Ac

    : No ocurre A, no sucede A, no pasa A.

    NOTA: Realice un representacin de diagramas de

    Venn de cada uno de estos eventos