2 Sucesos aleatorios

Definition 2.1.

Un suceso aleatorio o evento aleatorio es cualquier subconjunto del espacio muestral Ω\Omega, es decir, cualquiera de las cosas que puede suceder (o no suceder) al realizar un experimento aleatorio:

A es suceso aleatorio AΩ (definicion provisional)A\text{ es suceso aleatorio }\equiv A\subset\Omega\quad\text{ (definicion % provisional)}
Definition 2.2.

Un suceso AA ocurre si el resultado del experimento aleatorio es alguno de los elementos de AA.

Los sucesos aleatorios pueden contener uno o varios de los resultados posibles del experimento. A los sucesos que tienen un unico elemento se les da el nombre de sucesos elementales. El suceso seguro es el suceso que siempre ocurre (coincide con Ω\Omega). El suceso imposible es aquel que nunca se verifica como resultado del experimento (coincide con \varnothing).

Definition 2.3.

Dado un evento AΩA\subset\Omega, el suceso no ocurre AA esta formado por los resultados que no pertenecen a AA, y recibe el nombre de suceso complementario o suceso contrario de AA. Se denota por AcA^{c} o A¯\overline{A}.

Dados dos eventos A,BΩA,B\subset\Omega,

  • La union de AA y BB, ABA\cup B, es el suceso AA o BB, es decir, el evento que se verifica cuando ocurre al menos uno de los dos sucesos:

    AB={ωΩ:ωA o ωB}A\cup B=\left\{\omega\in\Omega\colon\omega\in A\text{ o }\omega\in B\right\}

    Si ocurre ABA\cup B, o bien ocurre AA o bien ocurre BB, incluyendo la posibilidad de que ocurran ambos.

  • La interseccion AA y BB, ABA\cap B, es el suceso AA y BB es decir, el evento que se verifica cuando ocurren ambos sucesos al mismo tiempo:

    AB={ωΩωA y ademas ωB}A\cap B=\left\{\omega\in\Omega\mid\omega\in A\text{ y ademas }\omega\in B\right\}

    Si ocurre ABA\cap B ocurren tanto AA como BB.

Definition 2.4.

Dados A,BΩA,B\subset\Omega, se dice que son sucesos incompatibles si no tienen ningun elemento en comun, es decir, si son conjuntos disjuntos (o mutuamente incluyentes).

A,B incompatibles AB=A,B\text{ incompatibles }\equiv A\cap B=\varnothing

Si dos sucesos son incompatibles, no pueden suceder ambos al mismo tiempo.

Dados los sucesos A,B,CΩA,B,C\subset\Omega se verifican las propiedades conmutativa, asociativa y distributiva de los conjuntos.

Dados dos sucesos A,BΩA,B\subset\Omega se verifican las leyes de De Morgan:

  • (AB)c=AcBc(A\cup B)^{c}=A^{c}\cap B^{c}

  • (AB)c=AcBc(A\cap B)^{c}=A^{c}\cup B^{c}

La diferencia de AA y BB, que se denota ABA-B o ABA\setminus B es el evento que se verifica cuando ocurre AA pero no ocurre BB:

AB=AB={ωΩωA y ademas ωB}=ABcA\setminus B=A-B=\left\{\omega\in\Omega\mid\omega\in A\text{ y ademas }\omega% \notin B\right\}=A\cap B^{c}

La diferencia simetrica de AA y BB que se denota ABA\triangle B, es el suceso que se verifica cuando o bien ocurre solamente AA o bien ocurre solamente BB.

AB=(AB)(BA)=(AB)(BA)A\triangle B=(A\setminus B)\cup(B\setminus A)=(A\cup B)\setminus(B\cap A)
Example 2.5.

Dados tres sucesos AA, BB y CC, escribir expresiones conjuntistas para los siguientes eventos:

  1. 1.

    Solo ocurre AA: ABcCcA\cap B^{c}\cap C^{c}

  2. 2.

    Al menos dos sucesos entre AA, BB y CC ocurren: (A¯BC)(AB¯C)(ABC¯)(\overline{A}\cap B\cap C)\cup(A\cap\overline{B}\cap C)\cup(A\cap B\cap% \overline{C})

  3. 3.

    Solo un suceso de los tres ocurre: (ABcCc)(AcBCc)(AcBcC)(A\cap B^{c}\cap C^{c})\cup(A^{c}\cap B\cap C^{c})\cup(A^{c}\cap B^{c}\cap C).

  4. 4.

    Ninguno de los tres ocurre: AcBcCcA^{c}\cap B^{c}\cap C^{c}