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CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS Industrial y de Servicios Nº 107 Facilitador: JOSÉ EXIQUIO SÁNCHEZ CECEÑA 10 y 25 de noviembre de 2014

Teoría de Conjuntos - · PDF fileTEORÍA DE CONJUNTOS Conjunto X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 . EXPRESAR UN CONJUNTO Notación por comprensión Notación por

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CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS

Industrial y de Servicios Nº 107

Facilitador:

JOSÉ EXIQUIO SÁNCHEZ CECEÑA

10 y 25 de noviembre de 2014

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¿QUÉ ES PROBABILIDAD?

Se expresa entre: 0-1, donde 1 = 100%

TEORÍA DE CONJUNTOS

Conjunto

X1 X2

X3 X4

X5

X6 X7

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EXPRESAR UN CONJUNTO

Notación por comprensión Notación por extensión

A = {x|x son todas las vocales}

B = {x|x son los colores primarios}

C = {x|x es un número entre 0<x≤20}

D = {x|x un alumno de prepa de 5 años

de edad}

A = {a, e, i, o, u}

B = {azul, rojo, amarillo}

C = { (0, 20] }

D = { }

SUBCONJUNTO ( )

E = { e }

E A

F = { 1, 2, 3, 4, 5 }

F C

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CONJUNTO AJENOS O DISTINTOS

IGUALDAD DE CONJUNTOS

A = { 1, 2, 3, 4, 5 } B = { 5, 2, 4, 3, 1 }

A = B

A = { a, b, c, d, e } B = { f, g, h, i, j }

A B

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UNIÓN DE CONJUNTOS ( )

A = { 1, 2, 3, 4, 5 } B = { 2, 4, 6, 8, 10 }

INTERSECCIÓN DE CONJUNTOS ( )

C = A B

C = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10}

A B

1 2

4 5 3

6

10

8

C

1 2

4

5 3

6

10

8

A = { 1, 2, 3, 4, 5 } B = { 2, 4, 6, 8, 10 }

2

4

C = A B

C = { 2, 4 }

A

1

5 3

2

4 B

6

10

8

2

4

2

4

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DIFERENCIA DE CONJUNTOS A = { 1, 2, 3, 4, 5 } B = { 2, 4, 6, 8, 10 }

C = A – B

C = { 1, 3, 5 }

D = B – A

D = { 6, 8, 10 }

A

B 1 2

4 5 3

6

10

8

2

4

A B

1 2

4 5

3

6

10

8

2

4

C D

1

5 3

6

10

8

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CONJUNTO COMPLEMENTO ( AC )

U = {x|x son los números pares entre 1<x<19}

A = { 2, 4, 6, 8, 10 }

Ac = { 12, 14, 16, 18 }

U A 𝐀𝐜

18

16 14

12

10 8

6

4 2

18

16 14

12

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DIAGRAMA DE ÁRBOL

Hacer

combinaciones

con 4

pantalones y 5

camisas

1er Evento

2do Evento

P1

P2

P4

P3

Camisa 1

Camisa 2

Camisa 3

Camisa 4

Camisa 1

Camisa 2

Camisa 3

Camisa 4

Camisa 1

Camisa 2

Camisa 3

Camisa 4

Camisa 1

Camisa 2

Camisa 3

Camisa 4

P1-Camisa 1

P1-Camisa 2

P1-Camisa 3

P1-Camisa 4

P2-Camisa 1

P2-Camisa 2

P2-Camisa 3

P2-Camisa 4

P3-Camisa 1

P3-Camisa 2

P3-Camisa 3

P3-Camisa 4

P4-Camisa 1

P4-Camisa 2

P4-Camisa 3

P4-Camisa 4

Camisa 5

Camisa 5

Camisa 5

Camisa 5

P1-Camisa 5

P2-Camisa 5

P3-Camisa 5

P4-Camisa 5

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TÉCNICAS DE CONTEO

Probabilidad de un evento

EJEMPLO:

En una urna hay 50 esferas numeradas del 1-50. Luis le apuesta a

Alejandro sacara un número par o el número 3. ¿Cuál es la

probabilidad de que Luis gane?

𝑃 𝐴 = 26

50= 𝟎. 𝟓𝟐

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PROBABILIDAD AXIOMÁTICA

La Probabilidad se basa en tres axiomas:

1. La probabilidad de cualquier evento se encuentra entre cero y

uno. 0≤P(E)≤1

2. La probabilidad del espacio muestral es igual a 1

3. La probabilidad de una sucesión numérica es igual a la suma

de probabilidades de cada uno de ellos.

𝑃 𝑈 = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵 + 𝑃 𝐶 + 𝑃(𝐷)

𝑈 = 𝑨𝑩𝑪𝑫 …

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MULTIPLICACIÓN CON REEMPLAZO

Esta manera de formar combinaciones está determinado por la

siguiente formula:

𝑛𝑘 = 𝑛 · 𝑛 · 𝑛 · 𝑛 · ··· · 𝑛

n = cardinalidad del conjunto.

k = número de combinaciones que se quieren hacer con los elementos.

EJEMPLO:

Una oficina de patentes registra los productos asignándoles tres letras

del abecedario (a-z) y tres números naturales aumentados (0-9),

considerando que se pueden repetir tanto letras como números, de

cuantas maneras diferentes puede registrar un producto esta oficina.

Na = 27 x 27 x 27 x 10 x 10 x 10

Na = 19,683,000 posibles combinaciones

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MULTIPLICACIÓN SIN REEMPLAZO

Esta manera de formar combinaciones está determinado por la

siguiente formula:

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑛 · (𝑛 − 1) · (𝑛 − 2) · (𝑛 − 3) · ··· ·

EJEMPLO:

Una oficina de patentes se registran los productos con tres letras y 3

números pero NO se pueden repetir las letras ni los números, entonces

¿cuantas combinaciones diferentes se pueden tener para registrar los

productos?

Na = 27 x 26 x 25 x 10 x 9 x 8

Na = 12,636,000 posibles combinaciones

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PERMUTACIÓN

𝑃 𝑛, 𝑟 =𝑛!

𝑛 − 𝑟 !

Dónde:

n = cardinalidad del conjunto a ordenar

r = número de elementos que tendrán los ordenamientos.

EJEMPLO:

En la oficina de control escolar del CETis 107 se emplean tarjetas con las

vocales del abecedario para identificar las claves de los alumnos, las cuales

emplean 3 vocales al final de la fecha de los alumnos, ahora bien, ¿cuántos

posibles ordenamientos se pueden hacer con las vocales para dichas

tarjetas?

𝑃 5,3 =5!

5 − 3 !

𝑃 5,3 =5!

2!

𝑃 5,3 =5𝑥4𝑥3𝑥2!

2!

𝑃 5,3 = 5𝑥4𝑥3

𝑷 𝟓, 𝟑 = 𝟔𝟎

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COMBINACIÓN

𝑛𝑟

=𝑛!

𝑟! 𝑛 − 𝑟 !

Dónde:

n = cardinalidad del conjunto a ordenar

r = número de elementos que tendrán los ordenamientos.

EJEMPLO:

Se quieren hacer combinaciones con las letras del abecedario con 3 dígitos

¿Cuantas combinaciones diferentes se pueden hacer?

273

=27!

3! 𝑥24!

273

=27𝑥26𝑥25𝑥24!

3! 𝑥24!

273

=27𝑥26𝑥25

3𝑥2𝑥1

273

= 17550

6

𝟐𝟕𝟑

= 𝟐𝟗𝟐𝟓

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PROBABILIDAD DE UN EVENTO

EJEMPLO:

Pedro y Juan juegan con un dado. Primero lanza Pedro y obtiene un 4

¿Qué probabilidad tiene Juan de obtener un número mayor que Pedro?

𝑃 𝐴 = 2

6

𝑃 𝐴 = 𝟎. 𝟑𝟑

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PROBABILIDAD DE UN EVENTO

COMPLEMENTARIO

𝑃 𝐴𝑐 = 1 − 𝑃(𝐴)

EJEMPLO:

En un casino de la ciudad existe un juego de dados que para poder

ganar la suma de ambos dados debe ser igual a 7. ¿Cuál es la

probabilidad de ganar? Compara el resultado contra la probabilidad de

que gane el casino.

𝑃 𝐴 = 6

36 = 𝟎. 𝟏𝟔𝟔𝟔

𝑃 𝐴𝑐 = 1 − 𝑃(𝐴)

𝑃 𝐴𝑐 = 1 − 0.1666

𝑃 𝐴𝑐 = 0.833

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PROBABILIDAD DE EVENTOS

INDEPENDIENTES

𝑃 AyB = 𝑃 𝐴 · 𝑃 𝐵

EJEMPLO:

En la feria existe un juego donde lanzas un dado y tiras un dardo a una

ruleta que tiene cinco colores (azul, verde, rojo, negro y blanco). Para ganar

el mejor premio es necesario tirar el dado y que el resultado sea menor o

igual que 2 y que en la ruleta te salga el color verde, entonces ¿Cuál es la

probabilidad de ganar?

𝑃 A = 2

6= 0.3333

𝑃 B =1

5= 0.2

𝑃 AyB = 0.3333 · 0.2

𝑃 AyB = 2

6 𝑥

1

5

𝑷 𝐀𝐲𝐁 = 𝟎. 𝟎𝟔𝟔𝟔

𝑷 𝐀𝐲𝐁 =𝟐

𝟑𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟔𝟔𝟔

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PROBABILIDAD DE LA UNIÓN DE EVENTOS

Mutuamente excluyentes No excluyentes

𝑃 AB = 𝑃 𝐴 + 𝑃(𝐵) 𝑃 AB = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵 − 𝑃(𝐴𝐵)

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PROBABILIDAD DE LA UNIÓN DE EVENTOS

MUTUAMENTE EXCLUYENTE

𝑃 AB = 𝑃 𝐴 + 𝑃(𝐵)

EJEMPLO:

Calcular la probabilidad de que al momento de lanzar un dado el

resultado sea un 3 o un 5.

P AB =1

6+

1

6

P AB = 𝟐

𝟔 =

𝟏

𝟑 = 𝟎. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑

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PROBABILIDAD DE LA UNIÓN DE EVENTOS

NO EXCLUYENTES

𝑃 AB = 𝑃 𝐴 + 𝑃 𝐵 − 𝑃(𝐴𝐵)

EJEMPLO:

Calcular la probabilidad de lanzar un dado y que el resultado sea un

número par o un 6.

𝑃 AB =3

6+

1

6−

1

6

𝑃 AB = 𝟑

𝟔 =

𝟏

𝟐 = 𝟎. 𝟓