16. Probabilidad de la intersección de eventos

La intersección A ∩ B representa la posibilidad de que dos eventos ocurran simultáneamente. Su probabilidad depende de los resultados compartidos y de la relación entre ambos eventos.

16.1 Introducción

En muchos problemas no basta con saber si ocurre A o si ocurre B: necesitamos que se cumplan ambas condiciones. Por ejemplo, que una persona tenga una determinada característica y además haya realizado una acción, o que un paquete llegue tarde y también llegue dañado.

La intersección permite describir esa coincidencia. En un diagrama de Venn corresponde a la zona superpuesta; en un programa, a una condición lógica con &&.

16.2 Definición de intersección

La intersección de A y B, escrita A ∩ B, contiene los resultados que pertenecen a ambos eventos:

A ∩ B = {x ∈ Ω : x ∈ A y x ∈ B}

Si A = {2, 4, 6} y B = {4, 5, 6}, entonces:

A ∩ B = {4, 6}

Los resultados 4 y 6 son los únicos que cumplen simultáneamente las dos condiciones.

16.3 Intersección y eventos disjuntos

Si dos eventos no comparten resultados, su intersección es el conjunto vacío:

A ∩ B = ∅

P(A ∩ B) = 0

Por ejemplo, en un lanzamiento de dado, “obtener un número par” y “obtener un número impar” son eventos disjuntos. No pueden ocurrir ambos en la misma realización.

16.4 Cálculo por conteo

Si el espacio muestral es finito y equiprobable, la probabilidad de la intersección se calcula contando los resultados comunes:

P(A ∩ B) = cantidad de resultados de A ∩ B / cantidad de resultados de Ω

En un dado:

A = números pares = {2, 4, 6}
B = números mayores que 3 = {4, 5, 6}
A ∩ B = {4, 6}

P(A ∩ B) = 2/6 = 1/3

16.5 Relación con la unión

La unión y la intersección aparecen juntas en la fórmula de inclusión-exclusión:

P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)

La intersección se resta porque los resultados comunes fueron incluidos tanto en P(A) como en P(B). Conocerla permite calcular correctamente la unión.

16.6 Intersección de tres eventos

La idea se extiende a más eventos. La intersección A ∩ B ∩ C contiene los resultados que pertenecen simultáneamente a los tres:

A ∩ B ∩ C = {x : x ∈ A, x ∈ B y x ∈ C}

Por ejemplo, una observación puede pertenecer a la categoría A, haber sido registrada en B y además cumplir la condición C. Cada condición adicional reduce o mantiene el conjunto de resultados posibles.

16.7 Intersección y lenguaje lógico

Notación Lenguaje natural Condición en JavaScript
A ∩ B A y B ocurren. condicionA && condicionB
A ∩ Bc A ocurre y B no ocurre. condicionA && !condicionB
(A ∩ B)c No ocurren A y B simultáneamente. !(condicionA && condicionB)

16.8 Simulación: filtro doble

El siguiente gráfico representa un espacio de 12 resultados que atraviesa dos filtros. La primera fila muestra los resultados que cumplen A, la segunda los que cumplen B y la tercera los que sobreviven a ambos filtros: A ∩ B.

Resultados que cumplen dos condiciones

Un resultado debe estar marcado en las dos primeras filas para aparecer en la tercera. Por eso la intersección es siempre un subconjunto de A y también de B.

16.9 Probabilidad de intersección en JavaScript

El método filter puede conservar solo los elementos que pertenecen a los dos eventos:

function interseccionEventos(A, B) {
  return A.filter(elemento => B.includes(elemento));
}

const A = [2, 4, 6, 8, 10, 12];
const B = [3, 6, 9, 12];
const comunes = interseccionEventos(A, B);

console.log(comunes); // [6, 12]

16.10 Simulación: frecuencia de la intersección

Seleccionaremos al azar un resultado entre 1 y 12 y verificaremos si cumple simultáneamente A y B. La frecuencia observada se compara con P(A ∩ B).

Repetir la coincidencia de dos eventos

Pulsa “Simular” para comenzar.

16.11 Intersección y probabilidad condicional

Cuando estudiamos una intersección podemos preguntar qué proporción de A también pertenece a B. Esa idea conduce a la probabilidad condicional:

P(A ∩ B) = P(A) · P(B | A)

La interpretación y el cálculo de P(B | A) se estudiarán en los próximos temas. Por ahora, es suficiente reconocer que la intersección describe la ocurrencia conjunta.

16.12 Errores frecuentes

  • Confundir la intersección con la unión.
  • Sumar las cantidades de A y B en lugar de buscar los resultados comunes.
  • Olvidar que A ∩ B puede ser vacío.
  • Usar resultados que pertenecen a A pero no verificar si también pertenecen a B.
  • Interpretar P(A ∩ B) como P(A) × P(B) sin comprobar condiciones de independencia.

16.13 Qué debes recordar de este tema

  • A ∩ B contiene los resultados que cumplen A y B simultáneamente.
  • Si A y B son disjuntos, P(A ∩ B) = 0.
  • En espacios equiprobables se cuentan los resultados comunes y se divide por el total.
  • La intersección aparece en la fórmula de la unión.
  • La intersección puede implementarse como una condición lógica AND.
  • La multiplicación de probabilidades requiere condiciones adicionales y se estudiará más adelante.

16.14 Conclusión

La intersección representa la coincidencia entre eventos. Es la herramienta adecuada para estudiar situaciones en las que deben cumplirse dos o más condiciones al mismo tiempo, tanto en cálculos de conjuntos como en modelos y programas.

En el próximo tema estudiaremos los eventos mutuamente excluyentes, cuya intersección es el conjunto vacío.