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Primaria

Azar y patrones: qué podemos predecir

«Empieza en dos y suma tres» nos da una regla para saber el siguiente número. Sacar una bola sin mirar es diferente: puede salir más de un resultado. Vamos a separar ambas situaciones y después contar posibilidades sin confundir «más probable» con «seguro».

1. Una regla indicada permite continuar paso a paso

La instrucción dice: empieza en 2 y suma 3 en cada paso. El primer número es 2. Para hallar el segundo hacemos 2 + 3 = 5; para el tercero, 5 + 3 = 8. Seguimos con 11 y 14. Cada flecha del dibujo representa una aplicación de la misma regla.

Una regla explícita determina cómo avanzar
2+35+38+311+314Regla dada: sumar 3 en cada paso
La regla es empezar en 2 y sumar 3 cada vez. Los 5 primeros términos son 2, 5, 8, 11, 14. Cada flecha representa un avance.

Si nos piden el cuarto número contando el inicio como primero, damos tres pasos, no cuatro. Además, una lista corta sin una regla no siempre determina una única continuación. En estos primeros ejercicios la instrucción estará escrita para que sepamos qué seguir.

Contar términos, no solo sumas

Empieza en 4 y suma 2. Escribe los cuatro primeros términos.

  1. Fijamos el primero

    Es 4 antes de hacer ninguna suma.

  2. Calculamos los siguientes

    4 + 2 = 6; 6 + 2 = 8; 8 + 2 = 10.
Resultado

Los términos son 4, 6, 8 y 10.

Lo comprobamos

Hicimos tres avances para obtener cuatro términos contando el inicial.

La regla también puede restar

Empieza en 20 y resta 3 en cada paso. ¿Cuál es el tercer término?

  1. Escribimos el primero

    20.

  2. Obtenemos el segundo

    20 − 3 = 17.
  3. Obtenemos el tercero

    17 − 3 = 14.
Resultado

El tercer término es 14.

Lo comprobamos

Las diferencias son −3 entre vecinos, como indica la regla.

2. Para repetir un patrón identificamos su bloque completo

La regla del dibujo es repetir rojo, azul, azul. El bloque tiene tres posiciones, aunque solo haya dos colores diferentes. Al terminar el tercer elemento volvemos al primero del bloque.

Los bloques tienen tres posiciones, aunque usen dos colores
R1A2A3R4A5A6R7A8A9Bloque de tres: R · A · A
Se repite el bloque rojo, azul, azul. Las posiciones 1, 4 y 7 comienzan un bloque y son rojas. Las nueve posiciones muestran tres bloques completos; letras y colores representan la misma información.

Las posiciones 1, 4 y 7 inician un bloque y son rojas. Las posiciones 2 y 3, 5 y 6, 8 y 9 son azules. Para localizar una posición podemos separar bloques completos y mirar en qué lugar del siguiente bloque cae.

Un bloque de tres elementos

Se repite círculo, círculo, cuadrado. ¿Qué figura ocupa la posición 8, contando desde 1?

  1. Separamos los primeros bloques

    Las posiciones 1 a 3 y 4 a 6 forman dos bloques completos.

  2. Entramos en el tercero

    La 7 es círculo, la 8 es el segundo círculo.

Resultado

En la posición 8 hay un círculo.

Lo comprobamos

No usamos un bloque de dos solo porque haya dos tipos de figura.

Una posición justo al empezar

Se repite rojo, azul, azul. ¿De qué color es la posición 10?

  1. Contamos tres bloques

    Las posiciones 1 a 9 completan tres bloques.

  2. Reiniciamos el patrón

    La posición 10 empieza el cuarto, cuyo primer color es rojo.

Resultado

Es roja.

Lo comprobamos

Cada nuevo bloque empieza con el mismo color: 1, 4, 7, 10…

3. El azar no viene con una regla que determine el próximo color

Nuestra bolsa opaca contiene tres bolas rojas y dos azules. Son iguales al tacto, se mezclan y se extrae una sin favorecer ninguna. No podemos saber de antemano qué bola concreta saldrá, aunque sí conocemos todos los colores que puede dar.

El dibujo deja ver el contenido para poder contarlo
RRRAA3 rojas + 2 azules = 5
La bolsa contiene 3 bolas rojas, marcadas R, y 2 azules, marcadas A: 5 en total. Para el experimento suponemos bolsa opaca, bolas indistinguibles al tacto y extracción que no favorece ninguna. Los círculos tienen igual tamaño.

El dibujo muestra el contenido para poder contarlo; durante la extracción no lo vemos. En este modelo cada bola individual tiene la misma posibilidad de salir. «Al azar» no significa siempre que todos los resultados imaginables sean iguales: esa igualdad es una condición que aquí fijamos para contar con fracciones.

Dos colores no garantizan mitad y mitad

Hay tres bolas rojas y dos azules, con todas las bolas igualmente posibles. ¿Tienen los dos colores la misma posibilidad?

  1. Contamos qué bolas dan cada color

    Rojo tiene tres posibilidades; azul, dos.

  2. Comparamos esos recuentos

    Tres es mayor que dos.

Resultado

No; rojo es más probable.

Lo comprobamos

Los resultados individuales igualmente posibles son las cinco bolas, no los dos nombres de colores.

Cambiar las condiciones cambia el modelo

Una bola se distingue por ser mucho más grande y una persona elige al tocarla. ¿Podemos suponer sin más que todas las bolas tienen la misma posibilidad?

  1. Revisamos la selección

    Se está favoreciendo una bola por una característica reconocible.

  2. Revisamos la hipótesis de igualdad

    No está justificada en esta selección.

Resultado

No; debemos conocer cómo se elige antes de usar el recuento como probabilidad.

Lo comprobamos

Contar objetos solo da la regla sencilla si sus posibilidades individuales son iguales.

4. Seguro, imposible y posible dependen de los resultados permitidos

En la bolsa de tres rojas y dos azules, sacar verde es imposible: no hay ninguna bola verde. Sacar roja es posible, pero no seguro: una azul también puede salir. Sacar roja o azul es seguro porque cualquiera de las cinco bolas tiene uno de esos colores.

El dibujo deja ver el contenido para poder contarlo
RRRAA3 rojas + 2 azules = 5
La bolsa contiene 3 bolas rojas, marcadas R, y 2 azules, marcadas A: 5 en total. Para el experimento suponemos bolsa opaca, bolas indistinguibles al tacto y extracción que no favorece ninguna. Los círculos tienen igual tamaño.

Imposible significa ningún resultado favorable, no simplemente algo poco frecuente. Seguro significa todos los resultados favorables. Si añadimos una bola verde, obtener verde deja de ser imposible: cambiaron las condiciones.

Todo el contenido de un color

Una bolsa contiene solo cuatro bolas rojas. Extraemos una. ¿Sacar rojo es seguro?

  1. Revisamos todas las posibilidades

    Las cuatro bolas son rojas.

  2. Aplicamos el significado

    Cualquiera que salga cumple sacar rojo.

Resultado

Sí, es seguro.

Lo comprobamos

No hay una bola de otro color que permita un resultado diferente.

Difícil no significa imposible

Una bolsa tiene nueve bolas rojas y una azul. ¿Sacar azul es imposible?

  1. Buscamos una posibilidad favorable

    Existe una bola azul.

  2. Distinguimos poca cantidad de ninguna

    Una posibilidad no es cero.

Resultado

Es posible, aunque menos probable que rojo.

Lo comprobamos

Un solo resultado favorable basta para que no sea imposible en este modelo finito.

5. La fracción compara favorables con el total, contando lo mismo

Hay cinco bolas individuales igualmente posibles. Tres son rojas: la probabilidad de rojo es 3/5. El denominador 5 cuenta todas las bolas; el numerador 3 cuenta las que cumplen la pregunta. Para azul, el mismo total sigue siendo cinco y los favorables son dos: 2/5.

El dibujo deja ver el contenido para poder contarlo
RRRAA3 rojas + 2 azules = 5
La bolsa contiene 3 bolas rojas, marcadas R, y 2 azules, marcadas A: 5 en total. Para el experimento suponemos bolsa opaca, bolas indistinguibles al tacto y extracción que no favorece ninguna. Los círculos tienen igual tamaño.

Escribimos probabilidad = casos favorables ÷ casos totales cuando todos esos casos son igualmente posibles. No mezclamos «dos colores» abajo con «tres bolas» arriba: ambos recuentos deben referirse al mismo tipo de resultado.

La probabilidad está entre 0 y 1, incluidos los extremos.

Imposible corresponde a 0/5 = 0; seguro, a 5/5 = 1.

Una probabilidad mayor no garantiza el resultado de una extracción. Ni 1/2 obliga a que en cada dos intentos ocurra exactamente una vez.

Otra bolsa y otra pregunta

Una bolsa tiene dos bolas rojas y cuatro azules, todas igualmente posibles. Halla la probabilidad de azul.

  1. Contamos el total

    2 + 4 = 6 bolas.
  2. Contamos las favorables

    Cuatro son azules.

  3. Escribimos y simplificamos

    4/6 = 2/3, dividiendo ambos números entre dos.
Resultado

La probabilidad de azul es 2/3.

Lo comprobamos

Dos favorables de cada tres como proporción del modelo; no una promesa de dos azules exactas en tres intentos.

Incluir todos los colores presentes

En una bolsa hay cinco rojas y tres azules. ¿Qué probabilidad tiene sacar roja o azul?

  1. Contamos todas las bolas

    5 + 3 = 8.
  2. Contamos las favorables

    Las ocho cumplen uno de los dos colores.

  3. Formamos la fracción

    8/8 = 1.
Resultado

La probabilidad es 1: es seguro.

Lo comprobamos

Las probabilidades pueden ser iguales a uno; no tienen que ser siempre fracciones propias.

6. Devolver una bola y no devolverla son experimentos diferentes

Si sacamos una roja y la devolvemos, al mezclar otra vez vuelven a estar las tres rojas y dos azules. Bajo el mismo procedimiento, la siguiente extracción conserva las probabilidades 3/5 y 2/5. Haber visto rojo antes no obliga a que ahora salga azul.

El dibujo deja ver el contenido para poder contarlo
RRAA2 rojas + 2 azules = 4
La bolsa contiene 2 bolas rojas, marcadas R, y 2 azules, marcadas A: 4 en total. Para el experimento suponemos bolsa opaca, bolas indistinguibles al tacto y extracción que no favorece ninguna. Los círculos tienen igual tamaño.

Si sacamos una roja y no la devolvemos, quedan dos rojas y dos azules: cuatro bolas.

En ese nuevo estado, la probabilidad de azul es 2/4 = 1/2.

Lo que cambió fue el contenido de la bolsa, no una obligación de compensar colores.

Se devuelve y se mezcla

En la bolsa original sale azul dos veces, devolviendo la bola y mezclando cada vez. ¿Cuál es la probabilidad de rojo en el siguiente intento?

  1. Revisamos el contenido actual

    Sigue habiendo tres rojas y dos azules.

  2. Volvemos al mismo recuento

    Tres favorables de cinco bolas.

Resultado

Sigue siendo 3/5.

Lo comprobamos

Los resultados anteriores no han retirado ninguna bola.

Se retira una azul

De la bolsa original sacamos una azul y no la devolvemos. Halla la probabilidad de rojo en la siguiente extracción.

  1. Actualizamos el contenido

    Quedan tres rojas y una azul.

  2. Contamos el total nuevo

    3 + 1 = 4.
  3. Contamos las rojas favorables

    Siguen siendo tres: probabilidad 3/4.

Resultado

Ahora es 3/4.

Lo comprobamos

Usar cinco como total ignoraría que retiramos una bola.

7. Los resultados observados se registran; no se fuerzan a seguir un patrón

Podemos anotar cada extracción y contar frecuencias: cuántas veces salió cada color. Esa tabla describe lo ocurrido. La probabilidad calculada con la bolsa describe las posibilidades del modelo. En pocos intentos no tienen por qué coincidir sus proporciones.

Una secuencia programada «rojo, azul, azul» sí sigue ese bloque porque la regla lo exige. Las extracciones con devolución no están obligadas a formar ningún bloque. Antes de predecir un siguiente elemento, revisa si tienes una regla explícita o un experimento de azar.

Comparar observación y modelo

Una bolsa con tres rojas y dos azules da dos rojas y tres azules en cinco extracciones con devolución. ¿Es imposible ese resultado?

  1. Revisamos qué permite cada intento

    Ambos colores son posibles.

  2. Interpretamos la probabilidad

    3/5 para rojo no obliga a obtener tres rojas exactas en cada grupo de cinco intentos.

Resultado

No; es un resultado posible.

Lo comprobamos

La frecuencia observada en una muestra pequeña puede diferir de la proporción de la bolsa.

La misma lista puede venir de situaciones distintas

Vemos rojo, azul, azul. ¿Podemos asegurar que después tocará rojo?

  1. Preguntamos por la regla

    Si se ha ordenado repetir ese bloque, sí.

  2. Consideramos el azar

    Si son extracciones, esa lista por sí sola no determina la siguiente.

Resultado

Solo podemos asegurarlo si la regla de repetir el bloque está dada.

Lo comprobamos

No convertimos unos resultados pasados en una instrucción que el azar tenga que cumplir.

Ahora lo resolvemos de principio a fin.

EJEMPLO RESUELTO 1

Elegir el color más probable

Una bolsa contiene 4 bolas amarillas y 1 azul, iguales al tacto. Se mezclan y se extrae una sin mirar, sin favorecer ninguna. ¿Qué color es más probable y cuál es su probabilidad?

  1. Revisamos las condiciones

    Las bolas son iguales al tacto y no se favorece ninguna: podemos contar bolas individuales como casos igualmente posibles.

  2. Contamos el total

    4 amarillas + 1 azul = 5 bolas.
  3. Comparamos los favorables

    Amarillo tiene cuatro casos y azul uno: amarillo es más probable.

  4. Escribimos la probabilidad pedida

    4 favorables de 5 posibles: 4/5.

  5. Interpretamos la respuesta

    Amarillo es más probable, pero una azul sigue siendo posible.

Resultado

Amarillo es más probable; su probabilidad es 4/5.

Lo comprobamos

4/5 para amarillo y 1/5 para azul completan todos los resultados: 5/5 = 1.

EJEMPLO RESUELTO 2

Continuar una regla conocida

Empieza en 5 y suma 4 en cada paso. Escribe los cuatro primeros números, contando el 5 como primero.

  1. Contamos el comienzo como primero

    El primer término es 5.

  2. Aplicamos una vez la regla

    5 + 4 = 9: segundo término.
  3. Aplicamos otra vez la regla

    9 + 4 = 13: tercero.
  4. Hacemos el tercer avance

    13 + 4 = 17: cuarto.
  5. Comprobamos

    Los cuatro números son 5, 9, 13 y 17; cada vecino aumenta en cuatro.

Resultado

Los cuatro números son 5, 9, 13 y 17.

Lo comprobamos

Todas las diferencias consecutivas son cuatro, tal como exige la regla.

Los símbolos que hemos usado

Azar
Situación cuyo resultado concreto no conocemos de antemano.
Seguro
Ocurre en todos los resultados permitidos por las condiciones.
Imposible
No ocurre en ninguno de los resultados permitidos.
Más probable
Tiene mayor posibilidad de ocurrir dentro del modelo usado.
Patrón
Organización que sigue una regla, como repetir colores o sumar siempre lo mismo.

Ahora te toca a ti.

Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.

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