Propiedades Elementales de la Probabilidad

Toda probabilidad cumple una serie de propiedades, las cuales se obtienen como consecuencia de los axiomas que debe de cumplir. A continuación vamos a.demostrar las más importantes:

  1. P() = 0.

    En efecto: Si consideramos la sucesión infinita

    es

    por lo que, por el axioma 3, deberá ser:

    es decir,

    P(A)=P(A) + P(Ai)

    de donde se deduce que P(Ai)= P(), para todo i=2,...., no debe sumar nada, es decir, debe ser

    P() = 0.
  2. Se cumple la aditividad finita para sucesos incompatibles. Es decir,

    si Ai Aj= , i j

    En efecto: Basta considerar la sucesión

    y aplicar de nuevo el axioma 3 y luego la propiedad anterior, quedando

    es decir, la propiedad deseada.

  3. La probabilidad del complementario de un suceso A es
  4. P (A') = 1 - P(A)

    En efecto: Aplicando primero el axioma 2 y luego la aditividad finita acabada de demostrar, será

    P (A U A') = P(Ω) = 1

    y

    P(A) + P(A') = 1

    de donde se obtiene la propiedad propuesta.

  5. Si dos sucesos son tales que A B, entonces P(A) <P(B).

    En efecto: B se puede poner de la forma

    B = A (B - A)

    con lo que, por la aditividad finita de la probabilidad, será

    P(B) = P(A) + P(B - A)

    La propiedad enunciada se tendrá ahora como consecuencia de ser P(B - A) > 0 por el axioma 1.

  6. La probabilidad de todo suceso A es un número entre 0 y 1:

    0 < P(A) < 1.

    En efecto: De hecho, el que sea mayor que cero es una de las exigencias requeridas para que sea probabilidad (axioma l).

    El que sea menor que 1 se obtiene de la propiedad anterior observando que todo suceso A está contenido en el suceso seguro, A Ω.

  7. Si dos sucesos no son incompatibles, la probabilidad de su unión debe calcularse por la siguiente regla:

    P(A B) = P(A) + P(B) - P(A B).

    En efecto: Los sucesos A y B se pueden escribir como unión de sucesos disjuntos de la forma,

    A = (A B) (A B') , B = (A B)(A' B)

    con lo que, por la propiedad de aditividad finita antes demostrada, será

    P(A) = P (AB) + P (AB') y P(B) = P (AB) + P (A'B)

    es decir,

    P (AB') = P(A) - P(AB) y P (A'B) = P(B) - P (AB).

    Como, por otro lado, A U B se puede expresar como unión disjunta de la forma

    A U B = (AB) U (AB') U (A'B)

    su probabilidad será

    P(A U B) = P (AB) + P (AB') + P (A'B)

    y, sustituyendo los valores antes calculados para los dos últimos sumandos,

    quedará

    P(A U B) = P (AB) + P(A) - P (AB) + P(B) - P (AB)

    o en definitiva,

    P(A U B) = P(A) + P(B) - P (AB)

    como queríamos demostrar.


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