INSTITUCION EDUCATIVA FRAY PLACIDO GRADO SEXTO GRADO: SEXTO TEMA O SUBTEMA: PROBABILIDAD DOCENTES: HENRY SANCHEZ Y CARLOS CUELLAR PROPOSITOS Conocer la importancia de la probabilidad en el desarrollo humano. Aprehender procedimientos probabilísticos en el desarrollo de experimentos aleatorios. Apropiara los conceptos básicos de probabilidad. PROPOSITO FASE AFECTIVA 1 -Valorar que las técnicas de conteo son una herramienta de gran aplicación y utilidad en nuestro diario vivir. - Apreciar que los diagramas de árbol son una herramienta que permite encontrar el número de elementos de un espacio muestral. -Descubrir la importancia de plantear, y resolver problemas que involucren la probabilidad, permutaciones y combinaciones. PROPOSITO FASE COGNITIVA • Aprehender el concepto de probabilidad para experimentos aleatorios. • Comprender las características de un espacio muestral al realizar un experimento aleatorio. PROPOSITIVA FASE EXPRESIVA Emplear la técnica de conteo para analizar un experimento aleatorio. Elaborar el diagrama de árbol para encontrar el número de elementos de un experimento aleatorio. Estar en capacidad de interpretar adecuadamente cuando un experimento aleatorio no se tiene en cuenta la repetición ni el orden. ¿Qué sucede si lanzas una moneda 100 veces? ¿Cómo organizarías los sucesos de un experimento aleatorio? ¿Qué diferencia hay entre una combinación y permutación? ¿Qué diagramas se utilizan para experimentos aleatorios? ¿Cómo calcular probabilidades sencillas? PROBABILIDAD El uso de la probabilidad y la estadística datan, cuando muy tarde, de la época de los egipcios. Ya en el viejo Egipto de 2600 antes de nuestra era se solían hacer censos de población, recuentos de productos almacenados y estadísticas de campos de cultivo. Esto era especialmente importante, dado que la cultura egipcia floreció en la angosta franja verde alrededor del río Nilo, que regaba las tierras aledañas con las inundaciones que anualmente se presentaban con las avenidas del río. Una cuenta precisa del calendario y un registro riguroso de las provisiones disponibles, así como de la tierra fértil, eran indispensables para evitar hambrunas y para el cobro adecuado de impuestos para el faraón. Desde el año 550 antes de nuestra era los romanos hacían de vez en cuando censos de población. Para estas civilizaciones y para las que las siguieron era muy clara la importancia de mantener datos como información fundamental para mantener una organización en sus labores de gobierno. Hacia finales del Siglo XVIII una gran parte de los países tenían ya oficinas públicas responsables de las estadísticas. Fueron consideraciones sobre las oportunidades de ganar en los juegos de azar, como loterías o juegos de dados, las que condujeron al desarrollo de la teoría de la probabilidad. Fue en 1654 cuando De Méré le propuso a su amigo Blaise Pascal dos problemas, alrededor de cuya solución sostuvieron Pascal y Pierre de Fermat (1601-1665) una nutrida correspondencia, en la que se hacían mutuamente propuestas de cómo abordar el problema. Una de las preguntas planteadas era la siguiente: ¿Qué cosa es más probable; que con cuatro lanzamientos de un dado al menos salga un seis, o que con 24 lanzamientos de dos dados salga al menos un par simultáneo de seises? La otra pregunta propuesta era cómo distribuir lo apostado al suspender antes de tiempo un juego de azar. Este último problema de distribución ya 461 Notas históricas era conocido desde finales del Siglo XIV, pero la respuesta que se había dado siempre había sido incorrecta. FASE AFECTIVA (1 HORA) FASE COGNITIVA INTERES Debemos tener algunas definiciones para lograr comprender el concepto de probabilidades. Pensemos en un juego de cartas de póker y que salga diamantes. INSTITUCION EDUCATIVA FRAY PLACIDO GRADO SEXTO EXPERIMENTOS ALEATORIOS Un experimento características: aleatorio tiene las siguientes Es posible repetir cada experimento en forma indefinida sin cambiar las condiciones. Aunque, en general, no se puede indicar cuál será el resultado particular, se puede describir el conjunto de todos los posibles resultados. A medida que el experimento se repite un gran número de veces, los resultados individuales parecen ocurrir en forma caótica, sin embargo, aparece un patrón definido o regularidad. ESPACIO MUESTRAL 2 Conjunto formado por todos los posibles resultados que se pueden dar en el experimento aleatorio. Se simboliza con la letra S y es el conjunto universal del experimento. Un suceso es cualquier subconjunto del espacio muestral, se verifica cuando ocurre cualquiera de los sucesos elementales que lo forman. Hay un suceso que se verifica siempre, el suceso seguro que es el mismo espacio muestral. EXPERIMENTO ALEATORIO Al extraer una carta de una baraja, lanzar una moneda, tirar un dado, y en otros ejemplos análogos, no podemos saber de antemano el resultado que se va a obtener. Son experimentos aleatorios, aquellos en los que no se puede predecir el resultado y de ellos se trata aquí. Es una acción en la cual se conoce el procedimiento que se va a seguir para desarrollarla, se conocen los posibles resultados, pero no se sabe con certeza cuál será el resultado final. NOTA: Si en un experimento se conoce el resultado no se llama experimento aleatorio y no se considera en el estudio de probabilidad. Por ejemplo, determinar el día de la semana que será mañana. Por lo tanto el experimento se convierte en determinista. EVENTO Es un conjunto que se define dentro de un espacio muestral, por lo tanto, está formado por los elementos del espacio, que tiene una caracteristica definida. Los eventos se nombran con las letras mayúsculas. MODELACIÓN Luisa tiene para escoger tres camisetas y dos pantalones para su traje del día de hoy. Determinar de cuántas maneras las puede escoger. S= {(𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑚𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛 𝑎𝑧𝑢𝑙), (𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑚𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛 𝑎𝑛𝑎𝑟𝑎𝑛𝑗𝑎𝑑𝑜), (𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑟𝑜𝑗𝑎, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛 𝑎𝑧𝑢𝑙 ), (𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑟𝑜𝑗𝑎, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛 𝑎𝑛𝑎𝑟𝑎𝑛𝑗𝑎𝑑𝑜), (𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛), (𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒𝑡𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒, 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙ó𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒)} E1: Escoger un pantalón azul En el espacio muestral, cada expresión del paréntesis es un evento, formado por una camiseta y un pantalón; en particular el evento que consiste en escoger un pantalón azul. MODELACIÓN El espacio muestral del experimento aleatorio “Lanzamiento de un dado” es E = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; pero podemos observar subconjuntos de E: • “Salir un número par” A = {2, 4, 6} • “Salir un múltiplo de 3” B = {3, 6} • “Salir un número primo” C = {2, 3, 5} A estos subconjuntos o partes del espacio muestral se los llama sucesos y se designan con letras mayúsculas: A, B, C… INSTITUCION EDUCATIVA FRAY PLACIDO GRADO SEXTO MODELACIÓN Sea el experimento aleatorio “Lanzar un dado numerado del 1 al 6”. a) Calcula el espacio muestral. b) Indica un suceso imposible. c) Indica dos sucesos equiprobables. Solución: a) E = {1, 2, 3, 4, 5, 6} b) Suceso imposible: A = ”Salir un número mayor de 6”. No es un resultado posible del experimento aleatorio. c) Dos sucesos equiprobables son A=”Salir número par”= {2, 4, 6} y 3 B =”Salir un número mayor que 3”= {4, 5, 6}. Los dos tienen la misma probabilidad de salir, porque los dos tienen tres elementos de E. Existen diferentes tipos de sucesos: • Suceso elemental. Es el que está formado por un solo resultado del espacio muestral. • Suceso compuesto. Es el que está formado por dos o más resultados del espacio muestral. • Suceso seguro o cierto. Es el que se verifia siempre. Está formado por todos los resultados posibles del experimento y, por tanto, coincide con el espacio muestral. Se designa con la letra E. • Suceso imposible. Es el que nunca se realiza. Se representa así: Ø. • Sucesos equiprobables. Son los que tienen la misma probabilidad de salir. El diagrama de árbol se utiliza para calcular el espacio muestral de un experimento aleatorio. Si tenemos 2 pantalones y 2 camisas, y escogemos 1 pantalón y 1 camisa, el espacio muestral es: probabilidad de 1 o 100%. Un evento que no tiene ninguna posibilidad de ocurrir tiene una probabilidad de 0 o 0%. Eventos que "podrían ocurrir" tienen probabilidades entre 0 y 1 o entre 0% y 100%. En general, mientras más probable que un evento ocurra, mayor su probabilidad. PROBABILIDAD P(Evento)=# 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠 # 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑎𝑡𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠 • Cuando es imposible de que ocurra un evento, su probabilidad es 0. • Cuando se está seguro de que ocurrirá un evento, su probabilidad es 1. MODELACIÓN Una bolsa contiene 4 canicas rojas y 3 azules. Si se saca una canica de la bolsa al azar, ¿cuál es P(azul)? P(azul) es la probabilidad de sacar una canica azul. Hay 3 maneras de sacar una canica azul. Hay 4 + 3 ó 7 resultados posibles. P(azul) = 3/7 ó como un decimal, 0.42 EJERCITACIÓN 1. ¿Cuál es la probabilidad de que se tire un cubo numerado y el resultado sea 3 ó 4? 2. ¿Cuál es la probabilidad de que se lance una piedra y caiga en el primer cuadro de un tablero de 8 cuadros? Enuncia la probabilidad de cada resultado en forma de fracción, decimal y porcentaje. 3. Se escoge aleatoriamente una persona vestida de rojo de un grupo de 5 personas que visten de rojo y 4 personas que visten de azul. 4. Se escoge una pelota de tenis verde de una bolsa que contiene 4 pelotas verdes, 7 amarillas y 5 blancas. 5. Un mes escogido al azar comienza con la letra A. 6. Un número de un dígito positivo elegido al azar es par. Estos números se han escrito separadamente en tarjetas y los han puesto juntos en un sombrero: 1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10. Una persona saca un número al azar sin mirar dentro del sombrero. Calcula la probabilidad de cada resultado. 7. P(1) 8. P(3 ó 10) 9. P( 5) 10. P(6) E = {A1, A2, B1, B2} PROBABILIDAD: La probabilidad de que un evento ocurra. Las probabilidades se pueden escribir como fracciones, decimales o porcentajes. Un evento que está garantizado a pasar tiene una Un modo de calcular el número posible de resultados es a través de un diagrama de árbol. También puedes calcular el número total de resultados al multiplicar usando el principio de contar. PRINCIPIO Si un evento M puede ocurrir de m DE maneras y lo sigue un evento N que CONTAR puede ocurrir de n maneras, entonces el evento M seguido del evento N puede ocurrir de m n maneras. INSTITUCION EDUCATIVA FRAY PLACIDO GRADO SEXTO La Donna va a adoptar un perrito del centro de refugio de animales. El centro de refugio de animales agrupa a sus perros según su género (macho o hembra) y según su tamaño (pequeño, mediano o grande). Usa un diagrama de árbol y el principio de contar para calcular el número de selecciones o posibles resultados que tiene La Donna. a) Forma el diagrama en árbol. ¿Cuántos resultados se obtienen? b) Calcula la probabilidad de que salgan cara y número par. Usamos diagrama de árbol Moneda GENERO TAMAÑO 4 hembra SOLUCIÓN A) RESULTADO dado 1 Pequeño hembra pequeña Mediano hembra mediana Grande hembra grande 2 C 3 4 macho Pequeño macho pequeño Mediano macho mediano Grande macho grande 5 6 1 2 Usamos el principio de contar. selecciones selecciones resultados de género X de tamaño 2 X 3 = X 3 4 6 Hay 6 posibles resultados 5 EJERCITACIÓN 6 1. Un restaurante ofrece tres ensaladas diferentes y seis tipos de aderezos de ensalada. ¿Cuántas selecciones de ensalada con aderezos hay? Usa un diagrama de árbol o el principio de contar para calcular el número de posibles resultados. 2. Juan puede escoger de entre una camiseta negra, café o azul y unos pantalones negros, azules o grises. 3. Luisa escoge semillas de millo, avena, abrojo o girasol para sus comederos de gorriones, pinzones o palomas. 4. Un restaurante ofrece huevos cocidos de tres diferentes maneras con una selección de papas fritas o croquetas. 5. Olga tiene las opciones de cinco bolígrafos de colores para caligrafía y papel simple, de hilo o pergamino. ¿Cuántas selecciones posibles de bolígrafos y papel tiene? A 15 B8 C 10 D 12 6. Se lanzan una moneda y un dado cúbico con las caras numeradas del 1 al 6. C = cara X= cruz E = {(C, 1); (C, 2); (C, 3); (C, 4); (C, 5); (C, 6); (X, 1); (X, 2); (X, 3); (X, 4); (X, 5); (X, 6)} b) p(cara y número par) = p(cara).p(número par)= 13 3 1 = = 2 6 12 4 Se lanzan simultáneamente dos dados cúbicos. Halla las siguientes probabilidades: a) Obtener dos cincos. b) Obtener un 2 y un 3. c) La suma de las caras sea igual a 8. E = {(1, 1); (1, 2); (1, 3); (1, 4); (1, 5); (1, 6); (2, 2); (2, 3); (2, 4); (2, 5); (2, 6); (3, 3); (3, 4); (3, 5); (3, 6); (4, 4); (4,5); (4, 6); (5, 5); (5, 6); (6, 6)} 2 a) P(obtener dos cincos) = 21 b) P (obtener un 2 y un 3) = 1 21 3 c) P(suma de las caras igual a 8)= 21 INSTITUCION EDUCATIVA FRAY PLACIDO GRADO SEXTO MENTEFACTO ESTADISTICA P1. Experimento aleatorio P2. Espacio muestral P3. Evento P4. Técnicas de conteo P5. Principios de multiplicación. P6. Diagramas de árbol. PROBABILDAD ANALISIS DE DATOS 5 Según orden y repeticiones Forma de conteo ordenada y sin repeticion PERMUTACIONES No se tiene en cuenta la repetición y el orden COMBINACINES
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