Conceptos Fundamentales de Probabilidad y Distribuciones Estadísticas


Conceptos Básicos de Probabilidad

  • Experimento aleatorio: Proceso que se puede repetir indefinidamente en las mismas condiciones, cuyo resultado no se puede predecir con certeza.
  • Espacio muestral: Conjunto de todos los resultados posibles de un experimento aleatorio; se representa habitualmente por la letra mayúscula E.
  • Sucesos: Resultados de un experimento aleatorio o subconjunto del espacio muestral; se representan por letras mayúsculas (A, B, C…).
  • Sucesos elementales: Suceso simple que consta de un solo resultado del espacio muestral.
  • Sucesos compuestos: Sucesos que constan de dos o más resultados del espacio muestral.
  • Suceso imposible: Suceso que no puede ocurrir nunca.

Operaciones con Sucesos

  • Unión de sucesos: Unión de dos sucesos A y B al subconjunto de E formado por los sucesos que pertenecen a A, a B o a ambos a la vez.
  • Intersección de dos sucesos: Subconjunto de E formado solamente por los sucesos elementales que pertenecen tanto a A como a B.
  • Complementario de un suceso: Subconjunto de E formado por los sucesos elementales que no pertenecen a A.

Teoremas y Probabilidad

  • Probabilidad: Cociente entre el número de casos favorables y el número de casos posibles, bajo el supuesto de que todos tengan la misma oportunidad de ocurrir.
  • Teorema de la suma: La probabilidad de que ocurra el suceso A o el suceso B es igual a la probabilidad de A más la probabilidad de B, menos la probabilidad de que ocurran ambos (A y B).
  • Probabilidad condicionada: La probabilidad de A condicionada a B es igual a la probabilidad de la intersección dividida por la probabilidad de la condición B.
  • Teorema del producto: La probabilidad de la ocurrencia de A y B es igual a la probabilidad de A por la probabilidad de B, dado que A ha ocurrido previamente.

Variables Aleatorias

  • Variables aleatorias continuas: Cuando una variable aleatoria toma infinitos valores.
  • Variables aleatorias discretas: Cuando la variable aleatoria toma un conjunto de valores finitos.
  • Función de probabilidad de variables discretas: Función f(x) que asocia a cada valor de la variable la probabilidad de que esta adopte dicho valor.
  • Función de distribución de variables discretas: Función F(x) que asocia a cada valor de la variable la probabilidad de que esta adopte ese valor o cualquier otro inferior.
  • Media de una variable aleatoria (Esperanza matemática): Representada por E(X), estima las ganancias esperadas si se repitiese el experimento un número elevado de veces; es el promedio teórico.
  • Varianza de una variable aleatoria: Sumatorio del producto de cada uno de los valores que toma la variable menos su media, elevados al cuadrado, por su correspondiente valor de la función de probabilidad.

Distribuciones Estadísticas

  • Distribución binomial: Expresa el número de éxitos en n realizaciones independientes de un experimento con probabilidad p de éxito y (1-p) de fracaso.
  • Distribución normal: Curva acampanada y simétrica donde coinciden media, mediana y moda. Al basarse en infinitos casos, solo se trata de forma aproximada con datos reales.
  • Curva normal tipificada: Expresada en puntuaciones z (entre ±3), con media 0 y área total igual a 1.
  • Distribución Chi cuadrado: Suma de los cuadrados de n variables aleatorias independientes con distribución N(0,1). Es asimétrica y nunca adopta valores menores de 0.
  • Distribución T de Student: Cociente entre una variable N(0,1) y la raíz cuadrada de una variable Chi cuadrado dividida por sus grados de libertad. Es simétrica y se aproxima a la normal al aumentar los grados de libertad.
  • Distribución F de Snedecor: Cociente de dos variables Chi cuadrado independientes divididas por sus respectivos grados de libertad. Es asimétrica positiva y nunca toma valores menores que 0.

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