Física con Zeuss

Intensivo PAES M1 · Semanas 6 y 7

Capítulo 22 · Ejemplos 9 al 20

Doce preguntas liberadas DEMRE sobre uniones de eventos, independencia y probabilidad condicional.

Volver a Suma y Producto de Probabilidades Repasar las reglas de suma y producto.

Ejemplos 9 al 20 · Suma y producto

9Habilidad: Argumentar. (DEMRE 2024)

Un grupo de estudiantes quiere calcular la probabilidad de que al lanzar tres monedas resulten las tres caras o los tres sellos, realizando el siguiente procedimiento en el cual cometen un error.

  1. Paso 1: anotan todos los resultados posibles, obteniendo (c,c,c), (c,c,s), (c,s,c), (c,s,s), (s,c,c), (s,c,s), (s,s,c) y (s,s,s).
  2. Paso 2: eligen los resultados favorables, (c,c,c) y (s,s,s).
  3. Paso 3: calculan las probabilidades de cada resultado favorable por separado, \(P((c,c,c))=\frac38\) y \(P((s,s,s))=\frac38\).
  4. Paso 4: calculan \(P(\text{tres caras o tres sellos})=P((s,s,s))+P((c,c,c))=\frac34\).

¿En cuál de los pasos se cometió el error?

  • A) En el Paso 1.
  • B) En el Paso 2.
  • C) En el Paso 3.
  • D) En el Paso 4.

Ejemplo 9 · Encontrar el primer paso erróneo

Paso 1 · ¿Correcto?

Listan 8 resultados, que es exactamente \(2^3\), y los ocho son distintos y completos. Correcto.

Paso 2 · ¿Correcto?

"Tres caras o tres sellos" corresponde a (c,c,c) y (s,s,s). Correcto.

Paso 3 · Aquí está el error

Cada uno de los 8 resultados listados es un caso único del espacio muestral, así que:

\[P((c,c,c))=\frac{1}{8} \qquad P((s,s,s))=\frac{1}{8}\]

Escribieron \(\tfrac38\), que es la probabilidad de obtener exactamente dos caras (tres casos favorables de ocho). Confundieron un resultado específico con un grupo de resultados. Incorrecto.

Paso 4 · La suma en sí

Sumar las probabilidades es correcto, porque los dos eventos son mutuamente excluyentes. El resultado \(\tfrac34\) está mal solo porque arrastra el error del paso anterior. El resultado correcto es:

\[P=\frac18+\frac18=\frac28=\frac14\]

Como la pregunta pide el primer paso con error, la respuesta es el Paso 3.

Señal de alerta Una probabilidad de \(\tfrac34\) para un evento tan específico debería haber hecho sospechar: significaría que en 3 de cada 4 lanzamientos salen las tres iguales.

Alternativa correcta: C) En el Paso 3.

10Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2025)

Considera una urna con 36 bolitas entre amarillas, azules y rojas, todas del mismo tipo. Al sacar una bolita al azar de la urna, la probabilidad de que esta sea amarilla o azul es \(\frac{2}{3}\). ¿Cuántas bolitas rojas hay en la urna?

  • A) 1
  • B) 12
  • C) 31
  • D) 34

Ejemplo 10 · Complemento de una unión

Paso 1. Reconocer los eventos complementarios

Solo hay tres colores. Si una bolita no es amarilla ni azul, necesariamente es roja. Entonces "amarilla o azul" y "roja" son eventos complementarios:

\[P(\text{roja})=1-P(\text{amarilla o azul})=1-\frac23=\frac13\]
Paso 2. Pasar de probabilidad a cantidad \[\frac{\text{rojas}}{36}=\frac13 \;\Longrightarrow\; \text{rojas}=\frac{36}{3}=12\]
Paso 3. Verificar

Con 12 rojas, quedan 24 entre amarillas y azules: \(\tfrac{24}{36}=\tfrac23\) ✓.

Por qué se descartan las otras
  • D) 34: saldría de restar 2 a 36, tomando el numerador de \(\tfrac23\) como una cantidad de bolitas.
  • C) 31: no corresponde a ninguna fracción exacta de 36.

Alternativa correcta: B) 12

11Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2025)

En la tabla adjunta se presentan los resultados de una encuesta realizada a 50 personas sobre su fruta preferida. Si se elige a una de estas personas al azar, ¿cuál es la probabilidad de que la persona elegida tenga como fruta preferida la pera o la naranja?

FrutaCantidad de personas
Uva13
Pera6
Manzana12
Naranja8
Frutilla11
  • A) \(\frac{1}{14}\)
  • B) \(\frac{7}{25}\)
  • C) \(\frac{7}{24}\)
  • D) \(\frac{1}{7}\)

Ejemplo 11 · Suma de eventos excluyentes

Paso 1. Decidir si son excluyentes

Cada persona tiene una sola fruta preferida, así que nadie puede estar en "pera" y en "naranja" a la vez. Son mutuamente excluyentes: se suma sin restar nada.

Paso 2. Aplicar la regla de la suma \[P(\text{pera o naranja})=P(\text{pera})+P(\text{naranja})=\frac{6}{50}+\frac{8}{50}=\frac{14}{50}\]
Paso 3. Simplificar \[\frac{14}{50}=\frac{7}{25}\]

Comprobación del total: \(13+6+12+8+11 = 50\) ✓.

Por qué se descartan las otras
  • C) 7/24: simplifica mal, dividiendo el numerador por 2 y el denominador por algo distinto.
  • A) 1/14 y D) 1/7: invierten la razón o usan 14 como denominador.

Alternativa correcta: B) \(\frac{7}{25}\)

12Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2025)

Un estuche contiene doce lápices del mismo tipo, pero dos de ellos no escriben. Luis elige uno que escribe y no lo regresa, después Pablo elige otro que no escribe y tampoco lo regresa. Si después Katy extrae al azar un lápiz del estuche, ¿cuál es la probabilidad de que este no escriba?

  • A) \(\frac{1}{11}\)
  • B) \(\frac{1}{10}\)
  • C) \(\frac{2}{12}\)
  • D) \(\frac{9}{10}\)

Ejemplo 12 · Seguir el inventario paso a paso

Paso 1. Situación inicial

12 lápices: 10 escriben, 2 no escriben.

Paso 2. Después de Luis

Luis se lleva uno que sí escribe. Quedan 11 lápices: 9 escriben, 2 no escriben.

Paso 3. Después de Pablo

Pablo se lleva uno que no escribe. Quedan 10 lápices: 9 escriben, 1 no escribe.

MomentoEscribenNo escribenTotal
Inicio10212
Tras Luis9211
Tras Pablo9110
Paso 4. Probabilidad para Katy \[P(\text{no escriba})=\frac{1}{10}\]
Por qué no hay multiplicación aquí Las extracciones de Luis y Pablo ya ocurrieron y el enunciado dice qué sacó cada uno. No son eventos con probabilidad: son datos. Solo hay que actualizar el inventario y aplicar Laplace una vez.
Por qué se descartan las otras
  • C) 2/12: ignora las dos extracciones previas.
  • A) 1/11: descuenta solo una de las dos extracciones.
  • D) 9/10: es la probabilidad de que sí escriba.

Alternativa correcta: B) \(\frac{1}{10}\)

13Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2025)

En la tabla adjunta se presentan los resultados obtenidos al consultar a un grupo de personas sobre la preferencia de estudiar una de las cuatro carreras profesionales propuestas, tal que cada persona escogió solo una carrera.

Carrera profesionalFrecuencia
Ingeniería civil900
Periodismo300
Medicina700
Enfermería400

Si se escoge a una de estas personas al azar, ¿cuál de las siguientes expresiones permite determinar la probabilidad de que esta prefiera una carrera del área de la salud?

  • A) \(\dfrac{\text{Frec. medicina}+\text{Frec. enfermería}}{1.100}\)
  • B) \(\dfrac{\text{Frec. medicina}+\text{Frec. enfermería}}{2.300}\)
  • C) \(1-\dfrac{\text{Frec. medicina}+\text{Frec. enfermería}}{2.300}\)
  • D) \(1-\dfrac{\text{Frec. medicina}+\text{Frec. enfermería}}{1.100}\)

Ejemplo 13 · Reconocer la expresión correcta

Paso 1. Identificar las carreras del área de la salud

Medicina y enfermería. Los casos favorables son \(700+400=1.100\).

Paso 2. Calcular el total de personas \[900+300+700+400 = 2.300\]

El denominador de Laplace es siempre el total del grupo, no el de los casos favorables.

Paso 3. Escribir la expresión \[P(\text{salud})=\frac{700+400}{2.300}=\frac{1.100}{2.300}=\frac{11}{23}\]

Que corresponde a la alternativa B.

Por qué se descartan las otras
  • A) usa 1.100 como denominador, que es la cantidad de casos favorables. El resultado sería 1, como si todos prefirieran salud.
  • C) es el complemento: la probabilidad de no preferir salud.
  • D) combina los dos errores anteriores y da 0.

Alternativa correcta: B) \(\dfrac{\text{Frec. medicina}+\text{Frec. enfermería}}{2.300}\)

14Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2025)

En la tabla adjunta se presenta la distribución de los participantes en los talleres que ofrece una municipalidad.

TalleresPintura al óleoDiseño webReposteríaZumba
Cantidad de personas2018\(x\)26

Se sabe que al escoger al azar a una persona de los talleres, la probabilidad de que esta participe en el taller de pintura al óleo es 0,25. ¿Cuál es la cantidad de personas que participa en el taller de repostería?

  • A) 48
  • B) 32
  • C) 16
  • D) 4

Ejemplo 14 · Despejar desde el total

Paso 1. Encontrar el total usando la probabilidad conocida

Sea \(T\) el total de participantes. Como \(P(\text{pintura})=0{,}25\):

\[\frac{20}{T}=0{,}25 \;\Longrightarrow\; T=\frac{20}{0{,}25}=80\]

Otra forma de verlo: si pintura es el 25% del total y tiene 20 personas, el total es cuatro veces 20.

Paso 2. Despejar \(x\) \[20+18+x+26 = 80\] \[64 + x = 80 \;\Longrightarrow\; x = 16\]
Paso 3. Verificar

Total: \(20+18+16+26 = 80\) ✓, y \(\tfrac{20}{80}=0{,}25\) ✓.

Por qué se descartan las otras
  • A) 48: daría un total de 112, con el que \(P(\text{pintura})\approx 0{,}18\).
  • B) 32: total 96, \(P\approx 0{,}21\).
  • D) 4: total 68, \(P\approx 0{,}29\).

Alternativa correcta: C) 16

15Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2026)

Un grupo de personas está jugando a un juego que consiste en escoger un número entre el 2 y el 12, ambos valores incluidos, y después lanzar dos dados comunes y calcular la suma de los puntos en los dados. Si la suma obtenida coincide con el número escogido se obtiene un punto. Gana quien primero consiga 20 puntos.

¿Cuál de los siguientes números debería escoger una persona para tener mayor probabilidad de ganar el juego?

  • A) 12
  • B) 10
  • C) 7
  • D) 6

Ejemplo 15 · La tabla de sumas de dos dados

Paso 1. Construir el espacio muestral

Dos dados: \(6^2 = 36\) casos totales. Conviene tener siempre a mano esta tabla de sumas:

+123456
1234567
2345678
3456789
45678910
567891011
6789101112
Paso 2. Contar los casos de cada alternativa
SumaCasos favorablesProbabilidad
121  (6+6)\(\frac{1}{36}\)
103  (4+6, 5+5, 6+4)\(\frac{3}{36}\)
76\(\frac{6}{36}=\frac16\)
65\(\frac{5}{36}\)
Paso 3. Concluir

El 7 tiene la mayor cantidad de casos favorables: aparece una vez en cada fila de la tabla, porque siempre existe un valor que completa la suma. Es la suma más probable al lanzar dos dados.

Vale la pena memorizar La distribución de sumas de dos dados es simétrica y con máximo en 7: 2 y 12 tienen 1 caso, 3 y 11 tienen 2, 4 y 10 tienen 3, 5 y 9 tienen 4, 6 y 8 tienen 5, y el 7 tiene 6.

Alternativa correcta: C) 7

16Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2026)

En la tabla adjunta se presentan los resultados de una encuesta realizada a un grupo de estudiantes sobre el área de preferencia para realizar sus estudios superiores.

Área de preferenciaHombreMujer
Científica710
Humanista46
Matemática89
Artística35

Si se selecciona al azar a una persona del grupo de estudiantes, ¿cuál es la probabilidad de que sea mujer y que escoja el área artística?

  • A) \(\frac{5}{52}\)
  • B) \(\frac{1}{5}\)
  • C) \(\frac{5}{8}\)
  • D) \(\frac{5}{30}\)

Ejemplo 16 · Tabla de doble entrada, evento "y"

Paso 1. Entender qué pide la intersección

"Mujer y área artística" corresponde a una sola celda de la tabla: la que cruza la fila artística con la columna mujer. Ese valor es 5.

Ojo: aquí no se multiplica nada. La tabla ya entrega directamente el conteo de la intersección.

Paso 2. Calcular el total del grupo

Se suman todas las celdas:

\[(7+10)+(4+6)+(8+9)+(3+5)=17+10+17+8=52\]
Paso 3. Aplicar Laplace \[P(\text{mujer y artística})=\frac{5}{52}\]
Por qué se descartan las otras
  • C) 5/8: es \(P(\text{mujer} \,/\, \text{artística})\): la probabilidad de ser mujer dado que escogió artística. Condicional, no intersección.
  • D) 5/30: usa como total solo las 30 mujeres. Sería \(P(\text{artística} \,/\, \text{mujer})\).
  • B) 1/5: no corresponde a ninguna razón de la tabla.
Distinción clave "Sea mujer y escoja artística" → total del grupo completo en el denominador.
"Escoja artística sabiendo que es mujer" → solo las mujeres en el denominador.

Alternativa correcta: A) \(\frac{5}{52}\)

17Habilidad: Representar. (Adaptación DEMRE 2021)

Andrés es el director técnico del equipo de fútbol Los Astros, el cual realiza un estudio estadístico para su próximo encuentro con su rival, el equipo de Los Cometas. El estudio se centró en la probabilidad que tiene cada uno de los equipos en anotar una cierta cantidad de goles.

Los resultados se los presenta a sus jugadores en uno de los entrenamientos en una pizarra como la de la figura adjunta.

Pizarra con una tabla de doble entrada. Los Astros: 0 goles 0,19; 1 gol 0,37; 2 goles 0,30; 3 goles 0,14. Los Cometas: 0 goles 0,43; 1 gol 0,30; 2 goles 0,14; 3 goles 0,13.

Según estos datos y considerando que convertir goles por parte de ambos equipos es independiente, ¿cuál de las siguientes expresiones es igual a la probabilidad de que el partido entre estos dos equipos termine en empate?

  • A) \((0{,}19\cdot 0{,}43)+(0{,}37\cdot 0{,}30)+(0{,}30\cdot 0{,}14)+(0{,}14\cdot 0{,}13)\)
  • B) \((0{,}19\cdot 0{,}43)\cdot(0{,}37\cdot 0{,}30)\cdot(0{,}14\cdot 0{,}13)\)
  • C) \((0{,}37\cdot 0{,}30)+(0{,}30\cdot 0{,}14)+(0{,}14\cdot 0{,}13)\)
  • D) \((0{,}19+0{,}43)\cdot(0{,}37+0{,}30)\cdot(0{,}30+0{,}14)\cdot(0{,}14+0{,}13)\)

Ejemplo 17 · Combinar producto y suma

Paso 1. Listar todas las formas de empatar

Hay empate cuando ambos equipos anotan la misma cantidad de goles. Según la tabla, las posibilidades son 0-0, 1-1, 2-2 y 3-3.

Paso 2. Cada empate por separado es un producto

Como los equipos anotan de forma independiente, la probabilidad de un marcador específico se obtiene multiplicando:

MarcadorExpresión
0 – 0\(0{,}19\cdot 0{,}43\)
1 – 1\(0{,}37\cdot 0{,}30\)
2 – 2\(0{,}30\cdot 0{,}14\)
3 – 3\(0{,}14\cdot 0{,}13\)
Paso 3. Los cuatro marcadores se suman

Los cuatro empates son mutuamente excluyentes: el partido termina con un solo marcador. Como la pregunta es "0-0 o 1-1 o 2-2 o 3-3", se suman los cuatro productos.

\[P(\text{empate})=(0{,}19\cdot 0{,}43)+(0{,}37\cdot 0{,}30)+(0{,}30\cdot 0{,}14)+(0{,}14\cdot 0{,}13)\]

Si se calcula: \(0{,}0817+0{,}111+0{,}042+0{,}0182 = 0{,}2529\), algo más del 25%.

Por qué se descartan las otras
  • B) multiplica los empates entre sí, como si tuvieran que ocurrir todos a la vez en el mismo partido.
  • C) omite el empate 0-0, que es un resultado perfectamente posible.
  • D) suma dentro de cada paréntesis y multiplica entre ellos: invierte por completo las dos operaciones.
La regla en una línea Dentro de un mismo resultado, "y" → multiplicar. Entre resultados distintos, "o" → sumar.

Alternativa correcta: A)

18Habilidad: Resolver Problemas. (DEMRE 2024)

Una caja contiene en total 5 fichas del mismo tipo numeradas correlativamente del 1 al 5 y otra caja contiene en total 5 fichas del mismo tipo numeradas correlativamente del 6 al 10. Si se selecciona una ficha al azar de cada caja, ¿cuál es la probabilidad de que la suma de los números de las fichas sea un número par?

  • A) \(\frac{1}{12}\)
  • B) \(\frac{1}{4}\)
  • C) \(\frac{12}{25}\)
  • D) \(\frac{4}{25}\)

Ejemplo 18 · Paridad de una suma

Paso 1. Casos totales

Una ficha de cada caja, de forma independiente:

\[5 \times 5 = 25 \text{ casos totales}\]
Paso 2. Recordar cuándo una suma es par

par + par = par  ·  impar + impar = par  ·  par + impar = impar.

Entonces hay que contar dos escenarios: ambas fichas pares, o ambas impares.

Paso 3. Clasificar cada caja
CajaFichasParesImpares
11, 2, 3, 4, 5{2, 4} → 2{1, 3, 5} → 3
26, 7, 8, 9, 10{6, 8, 10} → 3{7, 9} → 2
Paso 4. Contar los casos favorables \[\text{ambas pares: } 2\times 3 = 6\] \[\text{ambas impares: } 3\times 2 = 6\] \[\text{total favorables} = 6+6 = 12\]
Paso 5. Calcular \[P=\frac{12}{25}\]

Es un resultado apenas menor que \(\tfrac12\), lo que tiene sentido: las dos cajas no tienen la misma cantidad de pares e impares.

Por qué se descartan las otras
  • D) 4/25: cuenta solo uno de los dos escenarios, o multiplica mal las cantidades.
  • B) 1/4: supone que los cuatro casos (par-par, par-impar, impar-par, impar-impar) son equiprobables, cosa que no ocurre aquí.

Alternativa correcta: C) \(\frac{12}{25}\)

19Habilidad: Representar. (DEMRE 2024)

A una reunión internacional asistirán personas que hablan francés, inglés y español. Se sabe que, del total de ellas, seis solo hablan francés, diez solo hablan inglés, tres personas hablan los tres idiomas y se encargarán de ser los traductores.

Si se considera a \(x\) como la cantidad de personas que solo hablan español y no hay personas que hablen dos idiomas, ¿cuál de las siguientes expresiones permite calcular la probabilidad de que al elegir a una persona al azar esta hable español?

  • A) \(\frac{x}{19+x}\)
  • B) \(\frac{1}{x+3}\)
  • C) \(\frac{x+3}{19}\)
  • D) \(\frac{x+3}{x+19}\)

Ejemplo 19 · Expresar una probabilidad con literales

Paso 1. Organizar los grupos

El enunciado aclara que nadie habla exactamente dos idiomas, así que los grupos son:

GrupoCantidad¿Habla español?
Solo francés6No
Solo inglés10No
Solo español\(x\)Sí
Los tres idiomas3Sí
Paso 2. Contar los casos favorables

Habla español quien lo habla solo, y también quien habla los tres idiomas. Es el error más común de esta pregunta: olvidar a los traductores.

\[\text{favorables} = x + 3\]
Paso 3. Contar el total \[\text{total} = 6 + 10 + x + 3 = x + 19\]
Paso 4. Escribir la probabilidad \[P(\text{habla español})=\frac{x+3}{x+19}\]
Por qué se descartan las otras
  • A) deja fuera a los 3 traductores en el numerador, pero sí los cuenta en el denominador (19 = 6+10+3).
  • C) usa 19 como total, olvidando sumar a las \(x\) personas que solo hablan español.
  • B) no corresponde a ningún conteo de la situación.

Alternativa correcta: D) \(\frac{x+3}{x+19}\)

20Habilidad: Representar. (DEMRE 2025)

El Fondo Nacional de Salud (Fonasa) es un tipo de previsión de salud, junto con las Isapres y otras instituciones. Las personas solo pueden tener un tipo de previsión y las que tienen Fonasa se categorizan en los tramos A, B, C y D, según su nivel socioeconómico.

En los gráficos adjuntos se presenta la distribución de la población de acuerdo con los tipos de previsión y la distribución de la población con Fonasa en los distintos tramos en 2021.

Dos gráficos circulares. El primero muestra la distribución de la población nacional por tipo previsional en 2021: Fonasa 77%, Isapres 17% y Otros 6%. El segundo muestra la distribución de la población con Fonasa por tramo: A 20%, B 39%, C 16% y D 25%.
Adaptado de: Fonasa (2022). Cuenta Pública Participativa 2022.

Si se escogía al azar a una persona de la población nacional en 2021, ¿cuál es la probabilidad de que hubiera estado clasificada en el tramo A de Fonasa?

  • A) 0,154
  • B) 0,2
  • C) 0,25
  • D) 0,97

Ejemplo 20 · Porcentaje de un porcentaje

Paso 1. Notar que los dos gráficos tienen bases distintas

El primer gráfico se refiere a toda la población nacional. El segundo se refiere solo a las personas con Fonasa. El 20% del tramo A no es el 20% del país: es el 20% del 77%.

Paso 2. Plantearlo como eventos dependientes

Para estar en el tramo A hay que cumplir dos condiciones encadenadas: tener Fonasa, y dentro de Fonasa estar en el tramo A.

\[P(\text{tramo A})=P(\text{Fonasa})\cdot P(\text{tramo A}\,/\,\text{Fonasa})\]
Paso 3. Reemplazar y calcular \[P(\text{tramo A})=0{,}77 \cdot 0{,}20 = 0{,}154\]

Es decir, un 15,4% de la población nacional.

Paso 4. Comprobar que es razonable

El resultado tiene que ser menor que 0,77 y menor que 0,20, porque es una parte de una parte. 0,154 cumple ambas cosas.

Por qué se descartan las otras
  • B) 0,2: toma el 20% del segundo gráfico como si fuera del total nacional, que es exactamente el error que la pregunta busca detectar.
  • C) 0,25: corresponde al tramo D dentro de Fonasa.
  • D) 0,97: suma 0,77 + 0,20 en lugar de multiplicar. Una probabilidad no puede crecer al agregar condiciones.

Alternativa correcta: A) 0,154

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