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¿Es justo este sorteo?

Perdón por la pregunta estúpida, pero me está molestando mucho.

Digamos que hay $30$ compañeros en mi clase y uno de nosotros tiene que limpiar el aula. Nadie quiere hacerlo. Así que decidimos hacer un sorteo: treinta papeles en un sombrero, uno de ellos con una "X". El que saque la "X" tiene que hacer la limpieza. Cada uno empieza a dibujar...

¿Este tipo de sorteo es justo o no es justo? Me parece que las posibilidades del primero en obtener una "X" son iguales a $1/29$ mientras que las posibilidades del segundo serían iguales a $1/28$ (en caso de que el primero no haya dibujado una "X") o cero $0/29 = 0$ (en caso de que el primero sacara una "X"). Sin embargo, ninguno de los dos $1/28$ , ni $0/29$ es igual a $1/29$ .

31voto

andy.gurin Puntos 1516

P(el primero saca $X) = \dfrac1{30}$
P(el primero no dibuja $X) = \dfrac{29}{30}$

La posibilidad de que el segundo dibuje $X$ surge si y sólo si el primero no lo hace, por lo que
P(la segunda saca $X) = \dfrac{29}{30}\cdot\dfrac1{29} = \dfrac1{30}$ ¡otra vez!

Descubrirás, si continúas de la misma manera, que cada uno tendrá la misma probabilidad, $\dfrac1{30}$ y no es necesario calcular nada.

Imagina que todos los papeles están dispuestos al azar en una fila.
El $X$ es tan probable que esté en el primer lugar como en el último (o en cualquier otro)

21voto

CodeMonkey1313 Puntos 4754

Es justo. La forma más fácil de verlo es imaginar a la gente dibujando sus papeles pero sin mirar hasta que todos tengan el suyo.

La oportunidad de cada persona es $1/30$ .

Según tu forma de plantear el problema, la probabilidad de que la primera persona obtenga la X (y tenga que limpiar) es de 1/30 (y no de 1/29 como afirmas en tu pregunta: esos son los probabilidades , no la probabilidad).

Si la primera persona no consigue la X, la probabilidad de la segunda persona es de 1/29, pero no era de 1/29 desde el principio, sólo se convirtió en 1/29 una vez que supiste que la primera persona no consiguió la X .

Para encontrar la verdadera probabilidad de la segunda persona hay que razonar hacia atrás a partir de la probabilidad de 1/29 que ve, para tener en cuenta el hecho de que no tendría que sacar nada cuando la primera persona saca la X. Eso ocurre 1/30 de las veces, por lo que la segunda persona tiene que sacar sólo 29 veces de 30. Por tanto, la probabilidad (desde el principio) de que la segunda persona saque la X es $$ \frac{29}{30} \times \frac{1}{29} = \frac{1}{30} $$

Este es el álgebra esencial en muchas de las otras respuestas correctas.

Si por casualidad ninguna de las primeras 29 personas consigue la X, la probabilidad de que la última persona lo haga es de 1/1, lo cual no es ninguna sorpresa. Pero no era 1/1 desde el principio, por supuesto. También puedes hacer que el álgebra te lo demuestre.


Editar : Para responder a la pregunta del OP sobre las probabilidades.

Las probabilidades y los riesgos son dos formas diferentes de expresar la misma matemática. En tu problema, la primera persona que saca tiene una probabilidad de 1/30 para sacar la X. Eso significa que él (o ella) limpia 1 vez de 30. Su probabilidades son 1:29, que se lee en voz alta como "1 a 29". Las probabilidades significan que limpia 1 vez por cada 29 veces que no lo hace. Las probabilidades no suelen escribirse en forma de fracciones, porque suelen dar lugar a confusión.

Se pueden resolver problemas como el tuyo trabajando con probabilidades o con chances, pero es más fácil con probabilidades como muestran todas las respuestas.

Su error lógico sobre las probabilidades es este.

Si la primera persona no consigue la X, entonces las probabilidades de la segunda persona son, efectivamente, de 1:28, como tú dices, pero no eran de 1:28 desde el principio, sino que se convirtieron en 1:28 una vez que supiste que la primera persona no consiguió la X .

Para encontrar las verdaderas probabilidades al principio para la segunda persona tienes que razonar hacia atrás a partir de las probabilidades de 1:28 en su sorteo para tener en cuenta el hecho de que no tendría que sacar nada cuando la primera persona consigue la X. Eso es lo que te permite hacer el uso de la probabilidad en lugar de las probabilidades, como en el caso anterior.

Quizá puedas ver el error de tu lógica si imaginas que hay tres personas en lugar de 30. La primera persona tiene una probabilidad de 1:2. Si no le toca la X, la segunda persona tiene una probabilidad de 1:1 (incluso la probabilidad, que tiene sentido), pero no es el caso desde el principio, ya que en realidad tiene que sacar sólo 2/3 de las veces.

12voto

ervx Puntos 106

El sorteo es justo. Sólo que parece contrario a la intuición por la forma en que lo estás pensando.

Supongamos que los treinta papeles se reparten simultáneamente y de una vez se voltean los papeles y la persona con el $X$ limpiaría. Esto parece justo, ¿no?

Bueno, dibujar un papel de uno en uno es prácticamente lo mismo, la única diferencia es que el dibujo se detiene una vez que el $X$ se revela. Todo el mundo sigue teniendo un $\frac{1}{30}$ posibilidad de conseguir el $X$ .

4voto

Vera Puntos 453

Es justo.

Dar todo papel una letra distinta (entre ellas $A$ y $X$ ).

¿Cuál es la probabilidad de que -digamos que el que dibuja como $23$ rd - get's e.g. letter $A$ ?

¿Sería esto diferente para la carta $X$ ?

No. Cada letra tiene el la misma posibilidad de caer en manos del número $23$ .

4voto

celtschk Puntos 13058

El primero tiene la posibilidad de $1/30$ no $1/29$ , ya que hay 30 trozos de papel en la caja (si sólo hubiera 29 trozos en la caja, obviamente no sería justo, ya que el último nunca conseguiría la cruz: los otros 29 compañeros ya habrían sacado todos los trozos).

Obviamente, si un compañero es elegido al azar, debería tener una oportunidad de $1/30$ para ser el elegido, por lo tanto es justo para él.

Ahora, después de que haya sacado el papel y no haya encontrado ninguna cruz (y suponiendo que no lo haya vuelto a meter en la caja - otra forma de hacerlo injusto), sólo quedan 29 candidatos. Por lo tanto es obvio que si cada uno de ellos tiene que tener una oportunidad justa, ahora para cada uno de ellos la probabilidad de ser el elegido es $1/29$ . Y efectivamente, esa es la posibilidad que tiene el siguiente que coja una pieza de la caja, ya que sólo quedan 29 papeles.

Tenga en cuenta que se trata de un condicional probabilidad (con la condición de que el primero no haya conseguido la cruz). Para calcular la total probabilidad, hay que multiplicar la probabilidad condicional por la probabilidad de la condición. Esa condición es que el primero hizo no obtener una cruz, y la probabilidad de esa condición es $29/30$ (ya que con probabilidad $1/30$ sí consiguió la cruz). Así que el total La probabilidad de que el segundo sea seleccionado es $$\frac{29}{30}\cdot\frac{1}{29} = \frac{1}{30}$$ como debería ser. Así que todo sigue siendo justo.

Ahora no es difícil comprobar que sigue siendo justo también para los compañeros restantes, ya que en cualquier momento quedan exactamente tantos trozos de papel en la caja como compañeros no hayan sacado todavía uno.

Editar:

Por tus comentarios en otras respuestas deduzco que no entiendes por qué la probabilidad de la primera es $1/30$ y no $1/29$ . Bueno, creo que simplemente estás confundiendo la probabilidad con las probabilidades.

La probabilidad indica la frecuencia con la que se producirá el suceso si se repite el experimento muchas veces. Es decir, si el suceso (en este caso, que el primer compañero obtenga la "X") tiene la probabilidad $p$ y se repite todo el procedimiento $N$ veces, entonces el número esperado de veces que ocurre el par es $pN$ . En este caso, hay 30 papeles diferentes, y por término medio sacará cada uno con la misma frecuencia. Por lo tanto, en uno de los 30 sorteos obtendrá la cruz, y por lo tanto la probabilidad es $1/30$

El probabilidades por otro lado, dan la relación entre el hecho que ocurre y el que no ocurre. En este caso, hay una pieza con una cruz, y 29 sin ella, cada una de las cuales se sacará con la misma probabilidad, y por lo tanto su probabilidades para dibujar la cruz son $1:29$ .

Nótese la forma diferente en que escribí esto, ya que esto no es realmente una división (aunque se acerca a ella). En particular, si la caja sólo contuviera la pieza con la cruz, sus probabilidades serían $1:0$ Esto es no un error de división por cero, pero una probabilidad completamente válida. Por otro lado, el probabilidad para dibujar la cruz es $1/1 = 1$ . Este es una división, y una bien definida. El valor $1$ significa que sacará la cruz cada vez ( $pN = N$ ), y eso es efectivamente lo que ocurrirá si el único papel de la caja es el de la cruz.

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