4 - Problemes ressolts d'Espais de probabilitat i Àlgebres finites.

Enunciat 4.1

Sigui \(\Omega\) = “el conjunt de casos possibles que resulten de la tirada d’un dau”. Quines de les següents classes de conjunts són \(\sigma\)-àlgebres:

  1. \(\mathcal{A}_1 = \{\emptyset, \Omega\}\)
  2. \(\mathcal{A}_2 = \{\emptyset, X, X^c, \Omega\}\), amb \(X \subseteq \Omega\)
  3. \(\mathcal{A}_3 = 2^\Omega\), el conjunt potència.
  4. \(\mathcal{A}_4 = \{\emptyset, \{1\}, \{2,3\}, \{4,5\}, \Omega\}\)

Enunciat 4.2

Siguin

  • \(\Omega\)= “el conjunt de casos possibles que resulten de la tirada d’un dau”.
  • \(S\) = “el conjunt de casos senars possibles que resulten de la tirada d’un dau”.
  • \(P\) = “el conjunt de casos parells possibles que resulten de la tirada d’un dau”.

Es considera l’àlgebra \(\mathcal{A} = \{ \emptyset, S, P, \Omega \}\), amb

  • \(P(S) = P(P) = 0.5\)
  • \(P(S) + P(P) =1\)

Expliquis perquè, en aquest cas, un esdeveniment elemental no és un esdeveniment de probabilitat.

Enunciat 4.3

D’una baralla francesa de 52 cartes, se n’extreu una d’elles. Calculis la probabilitat de que:

  1. Sigui figura o piques.
  2. Sigui figura però no de diamants.

Enunciat 4.4

En un determinat país, els canals de televisió vistos amb més preferència són els canals: A, B i C. El 35% de la població prefereix el A, el 25% el B i el 20% el C. El 13% mira el A i el B; el 12% el A i el C; i el 8% el B i el C. Finalment, el 5% els mira tots tres.

Calculis:

  1. El percentatge de persones que miren, almenys, un dels canals.
  2. El percentatge de persones que només mira el canal A.
  3. El percentatge de persones que miren el B i el C, però no el A.
  4. El percentatge de persones que miren el A o bé no miren ni el B ni el C.

Enunciat 4.5

Es disposa d’un dau en el que la probabilitat de cada cara és proporcional al nombre de punts inscrits en ella. Trobis la probabilitat d’obtenir, amb aquest dau, un nombre senar.

Enunciat 4.6

Expliquis, en termes d’espai de probabilitat, la fórmula clàssica de Laplace: \[\text{probabilitat} = \frac {\text{nombre de casos favorables}}{\text{nombre de casos possibles}}\]

Enunciat 4.7

Vint persones s’ordenen aleatòriament, amb totes les ordenacions igualment probables. Trobis la probabilitat de que dues persones concretes siguin una al costat de l’altra.

  1. Repartits en una filera.
  2. Repartits en un cercle.

Enunciat 4.8

S’escull un nombre a l’atzar entre l’1 i el 1000. Trobis la probabilitat de que sigui múltiple de 2 o de 3 o de 4 o de 5.

Enunciat 4.9

Es llancen a la vegada dues monedes imparcials i distingibles. S’anota \(C = \{\text{Surt cara} \}\) i \(X = \{\text{Surt creu}\}\). Estudiïs els possibles esdeveniments.

Enunciat 4.10

Es pretén estudiar la probabilitat de presentar alguna de tres característiques: ulls blaus, sexe femella i cabell ros. Dins una població amb probabilitats respectives: 0.2, 0.49 i 0.35.

Enunciat 4.11

Una àlgebra finita A posseeix tres àtoms A, B i C amb probabilitats respectives: 1/4, 1/3 i 5/12. Determinis cadascun dels esdeveniments d’A i calculis les seves probabilitats.

Enunciat 4.12

Sigui \(\Omega\) el conjunt de casos possibles que resulten de la tirada d’un dau ordinari. Es consideren els esdeveniments: A = {1, 5, 6} i B = {4, 5, 6}.

Trobis els àtoms de l’àlgebra generada pels esdeveniments A i B i les seves respectives probabilitats.

Enunciat 4.13

Es llancen, simultàniament, dues monedes i un dau. Es demana:

  1. Descriguis l’espai d’esdeveniments elementals \(\Omega\) apropiat.
  2. Expressis explícitament els següents esdeveniments:
    • A = { surten dues cares i un nombre senar }
    • B = { surt un cinc }
    • C = { surt exactament una cara i un nombre parell }
  3. Expressis explícitament els següents esdeveniments: A i B ocorren, només B ocorre, B o C, ocorren.

Enunciat 4.14

Siguin A i B esdeveniments tals que \(P(A)\) = 1/4, \(P(A \cup B)\) = 3/4.

Calculis \(P(A \cap B)\), \(P(A^c \cap B^c)\), \(P(A^c \cup B^c)\) i \(P(B \cap A^c)\).

Enunciat 4.15

Provis que, per a tres esdeveniments A, B, C: \[P(A \cup B \cup C) = P(A) + P(B) + P(C) - P(A \cap B) - P(A \cap C) - P(B \cap C) + P(A \cap B \cap C)\]

Enunciat 4.16

Es demana la probabilitat de que una carta extreta aleatòriament d’una baralla de 52 cartes sigui un as o un cor.

Enunciat 4.17

Entre vint alumnes n’hi ha quatre amb els ulls de color blau. Si s’escullen dos alumnes a l’atzar, quina és la probabilitat de que:

  1. Ambdós tinguin els ulls de color blau.
  2. Cap dels dos tingui els ulls de color blau.
  3. Almenys un alumne tingui els ulls de color blau.

Enunciat 4.18

Un dau està trucat de manera que la probabilitat de sortir un tres o un cinc és un 20 % més gran que la de sortir altre numero qualsevol. Trobis la probabilitat de que:

  1. Surti un nombre parell.
  2. Surti un tres o un cinc.

 

Jordi Coll Vera - 2022