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Espacio Condicional

Espacio condicional

Dado un espacio de probabilidades $(\Omega,\mathcal{A},P)$ y un suceso $B$ tal que $P(B)>0$, entonces: $(B,\mathcal{A}_B,P^*)$ es un nuevo espacio de probabilidad,

donde $\mathcal{A}_B=\{A\cap B:A\in \mathcal{A}\}$ y  $P^*(A)=P(A|B)$

En este caso, el espacio $(B, \mathcal{A}, P^*)$ es el espacio de probabilidad que se obtiene de conocer que el suceso $B$ ha ocurrido.

Este resultado nos da una herramienta muy útil para el trabajo con probabilidades, por un lado, cuando tenemos una probabilidad condicional podemos recurrir a la fórmula $P(A|B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}$ o podemos reinterpretar a la probabilidad condicional como una nueva probabilidad, que en caso de poder conocerla nos permite calcular probabilidades condicionales sin recurrir a al cálculo bajo la fórmula anterior.

Por otro lado, también podemos extraer algunas propiedades de gran interés. Al ser $P^*$ una probabilidad, si $A_1$ y $A_2$ son sucesos disjuntos, entonces $P^*(A_1\cup A_2)=P^*(A_1)+P^*(A_2)$ por lo tanto  $$\\P(A_1\cup A_2|B)=P(A_1|B)+P(A_2|B) $$

También tenemos que $P^*(A^c)=1-P^*(A)$ de donde $$\\ P(A^c|B)=1-P(A|B)$$

Tarea

Considerando el experimento de la urna con 6 bolillas del 1 al 6 de la cual se extraen primero una bolilla y luego sin reposición otra, discute y calcula:

  1. Si la primera bolilla es 1, ¿cuáles es la probabilidad de que la segunda bolilla sea 2? ¿y 3?, ¿y 4?, ¿y 5?, ¿y 6?.
  2. Si la primera bolilla es par, ¿cuál es la probabilidad de que la segunda bolilla sea 1?, ¿y 3?, ¿y 5?
  3. ¿Puedes conjeturar algo sobre qué tipo de espacio de probabilidad queda, en este caso, el espacio condicionado?

Observación:

Cada vez que queremos calcular una probabilidad condicional tenemos dos alternativas:

  • la primera es aplicar directamente la definición de probabilidad condicional $P(A|B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}$,
  • la segunda es considerar que con el suceso $B$ conocido, ahora tenemos un nuevo espacio de probabilidad que restringe la información a un nuevo espacio muestral que ahora es $B$.