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4.1. Entre experimentos y sucesos

Diccionario

Verificar

La imagen muestra la revisión de una información.

Definición:

Comprobar o examinar la verdad de algo.

Ejemplo:

Siempre hay que verificar la información.

Pedro Laplaza dice..

Los científicos siempre están liados con los experimentos, y los matemáticos no van a ser menos. 

Me ha contado Fortunata que hay dos tipos de experimentos, los deterministas y los aleatorios. No me ha quedado claro que tiene que ver un experimento con los juegos de azar, pero ella insiste en que es muy fácil, que me lo va a explicará en un pispás y todo me quedará clarísimo.

¿Te animas a descubrir estos nuevos conceptos?

Lectura facilitada

Los científicos realizan experimentos. 

Fortunata cuenta que hay dos tipos de experimentos:

  • Los experimentos deterministas.
  • Los experimentos aleatorios. 

Fortunata te va a explicar la relación entre experimentos y juegos de azar. 

¿Te animas a descubrir estos nuevos conceptos?.

1. Tipos de Experimentos

Fortunata dice...

Pedro Laplaza, imagina por un momento que un coche sale de aquí a 80 kilómetros por hora, ¿qué espacio recorrerá? Si el coche vuelve a salir del mismo sitio a la misma velocidad, ¿recorrerá el mismo trayecto?

Piensa ahora en otro experimento. Coge una moneda y lánzala al aire. ¿Qué ha salido? Si ahora vuelves a coger la misma moneda y la lanzas de nuevo, ¿te sale el mismo resultado?

¿Crees que los dos experimentos que hemos realizado son iguales? ¿En qué difieren?

Te lo voy a contar...

Lectura facilitada

Primer experimento.

  • Un coche sale de aquí a 80 kilómetros por hora.
  • ¿Qué espacio recorrerá? 
  • Si el coche vuelve a salir del mismo sitio a la misma velocidad, ¿recorrerá el mismo trayecto?

Segundo experimento. 

  • Coge una moneda y lánzala al aire. 
  • ¿Qué ha salido? 
  • Lanza de nuevo la misma moneda. 
  • ¿Sale el mismo resultado?

¿Crees que los dos experimentos que has realizado son iguales? 

¿Qué diferencia hay entre el experimento del coche y 

el experimento de la moneda?

Experimento Determinista

Es aquel que realizado en igualdad de condiciones se obtiene siempre el mismo resultado.

Por ejemplo: el espacio recorrido por un coche dada una velocidad. Si el coche va a 80 kilómetros por hora, siempre que pase una hora, habrá recorrido 80 kilómetros. 

La imagen muestra un coche en movimiento

Experimento Aleatorio

Es aquel que realizado bajo las mismas condiciones, no se va a poder predecir su resultado.

Por ejemplo: lanzar una moneda al aire. Aunque lance la moneda bajo las mismas condiciones, nunca voy a poder predecir el resultado, es decir, no sé si obtendré cara o cruz.

La imagen muestra una moneda tirada al aire

Lectura facilitada

Experimento Determinista

Es aquel que realizado en igualdad de condiciones se obtiene siempre el mismo resultado.

Por ejemplo.

El espacio que recorre un coche según la velocidad a la que circula. 

Si el coche va a 80 kilómetros por hora significa siempre

que cuando pase una hora habrá recorrido 80 kilómetros. 

La imagen muestra un coche en movimiento

Experimento Aleatorio

Realiza un experimento aleatorio en las mismas condiciones. 

No puedes predecir el resultado. 

Por ejemplo: 

Lanza una moneda al aire. 

Lanza la moneda bajo las mismas condiciones. 

Nunca sabrás si te va a salir cara o cruz.

La imagen muestra una moneda tirada al aire

2. Conceptos básicos

Fortunata dice...
Vamos paso a paso. Ya has aprendido la diferencia entre un experimento aleatorio y otro determinista, nosotros nos vamos a centrar en los experimentos aleatorios, ya que son los que estudia la Probabilidad. También vamos a necesitar una serie de definiciones nuevas, son conceptos necesarios para poder empezar a trabajar.

Te lo cuento...

Espacio muestral

El espacio muestral de un experimento aleatorio es el conjunto de todos los resultados posibles del experimento. Se nombra con la letra E.

Partimos del experimento aleatorio: lanzar un dado. El espacio muestral estaría formado por todos los posibles resultados que puedo obtener al lanzar un dado, es decir, el espacio muestral sería 

E=\{ 1,2,3,4,5,6\}

La imagen muestra unos dados

¿Cuál sería el espacio muestral del experimento aleatorio consistente en lanzar dos monedas distintas?

Punto muestral

Es cada uno de los elementos que forman el espacio muestral.

La imagen muestra unas fichas de dominó

En el experimento aleatorio consistente en seleccionar al azar una ficha de dominó, cada una de las fichas del dominó sería un punto muestral.

Suceso. Tipos de sucesos

Es cada uno de los subconjuntos del espacio muestral. Se les nota con una letra mayúscula y se pueden expresar de forma explícita o mediante un enunciado.

En el experimento lanzar un dado, un ejemplo de un suceso sería A= "Obtener número impar" 

\{1,3,5\}

Hay diferentes tipos de sucesos:

  1. Suceso elemental: está formado por un solo punto muestral. Por ejemplo, A= "sacar un 1 al lanzar un dado"
  2. Suceso compuesto: está formado por varios puntos muestrales. Por ejemplo, A= "sacar un número par al lanzar un dado"
  3. Suceso cierto o seguro: es aquel que se realiza siempre, por tanto, estará formado por todos los puntos muestrales del experimento y coincidirá con el espacio muestral.
  4. Suceso imposible: el que no se realiza nunca, por lo tanto, no tiene ningún punto muestral. Se representa  por el símbolo 

    \varnothing

  5. Suceso complementario: Si tenemos un suceso A de un experimento aleatorio, el suceso complementario es el que se realiza cuando no se realiza A. Se puede utilizar estas dos notaciones para el suceso complementario 

    A^c=\overline{A}


    El suceso complementario del suceso "sacar par al lanzar un dado" será "sacar impar".

Espacio de sucesos

Es el conjunto de todos los sucesos de un experimento aleatorio. Se nombra con la letra S. En el espacio de sucesos siempre vamos a considerar el suceso imposible. 

La imagen muestra un espacio de sucesos

Si el experimento aleatorio es seleccionar un número del 1 al 3, el espacio de sucesos sería el anterior.

Verificación de un suceso

Un suceso A se realiza o se verifica, si al efectuar una prueba del experimento aleatorio obtenemos como resultado uno de los puntos muestrales que componen el suceso A.

En el experimento aleatorio de lanzar un dado, vamos a considerar el suceso A ="salir impar" o lo que es lo mismo,

A=\{1,3,5\}


Si lanzamos el dado y sale un 5, nuestro experimento se habrá realizado. Pero si lanzamos el dado y obtenemos un 2, entonces el experimento no se habrá realizado, no se ha verificado. 

La imagen muestra la revisión de una información. Definición:

Comprobar o examinar la verdad de algo.

Ejemplo:

Siempre hay que verificar la información.

Apoyo visual

La imagen muestra una infografía con los conceptos básicos

3. Operaciones con sucesos

Fortunata dice...
¡Y qué nos gusta a los matemáticos operar! 

Sin embargo, no van a ser las operaciones que sabes de sobra: suma, producto,... Ahora van a ser operaciones diferentes, pero igual de fáciles. 

Apoyo visual

La imagen muestra una infografía de las operaciones con sucesos

4. ¡A experimentar!

Fortunata dice...
Ya estamos muy familiarizados con los experimentos y con los sucesos. Ahora es tu turno.

¡Vamos a por ello !

Opción A: ¿Es un experimento aleatorio?

Para realizar el siguiente ejercicio, deberás seleccionar verdadero en todos aquello experimentos que consideres que son aleatorios. 

Pregunta 1

Medir tu altura con un metro.

Pregunta 2

Seleccionar una carta de la baraja española.

Pregunta 3

Calcular la aceleración de los coches que circulan a velocidad constante.

Pregunta 4

Seleccionar un número del 1 al 100.

Pregunta 5

Seleccionar un día de la semana. 

Opción B: Fijamos los conceptos

Calcula, de los siguientes experimento aleatorios, su espacio muestral, el espacio de sucesos, un punto muestral, un suceso compuesto, un suceso seguro, un suceso imposible, dos sucesos que sean complementarios.

  1. Lanzar dos monedas distintas.
  2. Lanzar un dado.
  3. Extraer una bola de una urna que contiene bolas verdes, rojas y azules.

¿Necesitas ayuda?

Paso 1

Escribe el conjunto de posibles resultados que puedes obtener al realizar el experimento.

Paso 2

Escribe todos los sucesos empezando por los que están formados por un solo punto muestral, luego por dos,..., y así sucesivamente hasta llegar al espacio muestral. ¡Ah! No te olvides del suceso imposible.

Paso 3

Recuerda que los puntos muestrales son cada uno de los posibles resultados.

Paso 4

El suceso compuesto es el que está formado por más de un punto muestral, así que solamente tienes que poner un suceso que tenga dos o más puntos muestrales.

Paso 5

El suceso seguro es el espacio muestral, así que es fácil. 

Paso 6

El suceso imposible nunca se va a realizar, así que es muy fácil inventar algo que no va a suceder. 

Paso 7

Escribe un suceso, el que quieras, y luego calcula su complementario poniendo todos los puntos muestrales que no estaban en el suceso de partida. 

Opción C: Uniones e intersecciones

Opción D: Experimenta tú

Ahora es tu turno, debes comprobar que has entendido todos los conceptos. Para ello te proponemos que te inventes dos experimentos aleatorios y que calcules su espacio muestral y su espacio de sucesos. Luego, toma dos o tres sucesos calculados y trabaja con su unión, intersección, con complementarios, etc., pon en práctica todos los conocimientos aprendidos en esta fase. 

Debes de pasar todo a una hoja del cuaderno para que, posteriormente, la compartas con tu compañero y reviséis, en común, los ejercicios realizados por ambos. 

¿Quién de los dos ha inventado el experimento aleatorio más original?

Repasa tus respuestas

Cuando realizas una actividad es importante que reflexiones sobre las respuestas que has dado.

Antes de finalizar una actividad es necesario que repases y  corrijas posibles errores o confusiones.

De esta manera cuando entregues el trabajo a tu profesorado estará todo revisado. 

¡Ánimo! ¡Seguro que tu esfuerzo tiene su recompensa!

5. Tipos de Respuestas

Para llegar a una meta, es conveniente que seas un buen o buena estratega. Es decir, tener métodos, técnicas, “trucos” para llegar antes o de forma más fácil donde tú quieres.

Ahora te voy a enseñar una estrategia, ¡Aprovéchala para alcanzar tu reto!
La estrategia que te propongo se llama Tipos de respuestas. 

Durante tu trabajo diario realizas actividades en las  que tienes que responder diversas preguntas. Las preguntas pueden ser preguntas cerradas o abiertas. 

  • Preguntas cerradas: tras la pregunta aparecen una serie de opciones. Debes seleccionar cuál es la correcta. 
  • Preguntas abiertas: eres tú quien debe redactar la respuesta a la pregunta, utilizando tus propias palabras a partir de tu pensamiento, análisis y/o reflexión.

Para ayudarte te propongo que leas y trabajes el apartado 3.2.1. Respondo a preguntas cerradas y el 3.2.2. Respondo a preguntas abiertas

¡Ánimo, que lo harás genial!

Apoyo visual

La imagen muestra una infografía sobre los tipos de respuestas