1 Claude Opus 5.5 Anthropic
Idea principal: Los rojos nunca causan la parada. Fíjate solo en el orden de las 5 tazas no rojas (3 B y 2 G). Los C(5,2) = 10 órdenes son igualmente probables, y este orden es independiente de dónde caen los rojos.
Sea K la posición, dentro de esta secuencia de no rojas, de la taza que causa la parada. Es la anterior entre la 2.ª G y la 3.ª B.
(a) Parada porque se toman ambas verdes
Ambas verdes aparecen antes de la última azul exactamente cuando la última de las 5 tazas no rojas es azul. Por simetría, esta probabilidad es 3/5.
P = 3/5 = 0.600
Distribución de K
- K = 2: el orden empie...
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Idea principal: Los rojos nunca causan la parada. Fíjate solo en el orden de las 5 tazas no rojas (3 B y 2 G). Los C(5,2) = 10 órdenes son igualmente probables, y este orden es independiente de dónde caen los rojos.
Sea K la posición, dentro de esta secuencia de no rojas, de la taza que causa la parada. Es la anterior entre la 2.ª G y la 3.ª B.
(a) Parada porque se toman ambas verdes
Ambas verdes aparecen antes de la última azul exactamente cuando la última de las 5 tazas no rojas es azul. Por simetría, esta probabilidad es 3/5.
P = 3/5 = 0.600
Distribución de K
- K = 2: el orden empieza por GG (1 orden).
- K = 3: el orden empieza por BBB (1 orden), o la 2.ª G está en la posición 3, con verdes en {1,3} o {2,3} (2 órdenes). Eso da 3 órdenes.
- K = 4: los 6 órdenes restantes. K = 5 es imposible, porque con 5 tazas, o aparecen ambas G o las 3 B deben aparecer en las primeras 4.
Así, P(K=2) = 1/10, P(K=3) = 3/10 y P(K=4) = 6/10.
E[K] = (2 + 9 + 24)/10 = 7/2.
(b) Número esperado de tazas tomadas
Las 5 no rojas crean 6 huecos. Cada roja tiene la misma probabilidad de caer en cualquier hueco, independientemente de K. Una roja se toma antes de la parada si cae en uno de los primeros K huecos, lo que tiene probabilidad K/6.
Por tanto, E[T | K] = K + 4K/6 = 5K/3.
E[T] = (5/3)(7/2) = 35/6 ≈ 5.833
(c) Al menos un rojo queda en la estantería
Ordenamos los 4 R y las 5 no rojas (N) de C(9,4) = 126 formas igualmente probables. Los 4 rojos se toman todos antes de la parada exactamente cuando todos están en las primeras K+3 posiciones. Esto ocurre en C(K+3,4) disposiciones: 5, 15 y 35 para K = 2, 3 y 4.
P(todos los rojos tomados) = (1·5 + 3·15 + 6·35)/(10·126) = 260/1260 = 13/63.
Así, P(queda al menos un rojo) = 1 − 13/63 = 50/63 ≈ 0.794
(d) Dado que la primera taza es roja
Tras el primer rojo, las 8 tazas restantes son 3 R, 3 B y 2 G en orden aleatorio uniforme. El orden de las no rojas, y por tanto la distribución de K, no cambia, con E[K] = 7/2. Cada uno de los 3 rojos restantes se toma antes de la parada con probabilidad K/6.
E[T | primer rojo] = 1 + E[K] + 3·E[K]/6 = 1 + (3/2)(7/2) = 25/4 = 6.250
Respuestas: (a) 3/5 ≈ 0.600 (b) 35/6 ≈ 5.833 (c) 50/63 ≈ 0.794 (d) 25/4 = 6.250
Las cuatro respuestas coinciden exactamente con la clave: 3/5, 35/6, 50/63 y 25/4. Cada apartado presenta un argumento claro y válido. Reduce el problema al orden de las tazas no rojas, calcula la distribución de K, usa un argumento de huecos para (b) y (d) y cuenta las disposiciones para (c). El apartado (d) explica correctamente que solo quedan 3 rojas, por lo que evita la trampa del 41/6. La respuesta queda bastante por debajo del límite de palabras y incluye la línea final requerida. Un punto menor: la línea de Respuestas usa ≈ en lugar de dar decimales simples, lo cual es un pequeño problema de estilo.
Puntuación por criterio
Corrección
Los cuatro valores son exactos, correctos, en forma irreducible y coinciden con la clave.
Calidad del razonamiento
La reducción al orden de las no rojas y la afirmación de independencia son sólidas. El argumento de 6 huecos que da a cada roja una probabilidad K/6 es válido. El recuento para (c) es correcto. La parte (d) usa explícitamente las 3 rojas restantes con K/6 cada una, en lugar de simplemente sumar 1. La independencia de las posiciones rojas respecto al orden de las no rojas se afirma sin una justificación breve, lo que es una laguna menor.
Integridad
Se responden todas las partes con justificaciones, y se cubre la distribución de K, incluida la razón por la que K=5 es imposible.
Claridad
Bien organizada, con encabezados y pasos concisos. La notación T frente a K es clara. El formato es algo recargado.
Seguimiento de instrucciones
Cada parte da la fracción y un decimal de 3 cifras, cada una tiene una justificación, la longitud es de 387 palabras (menos de 600), y la línea final de respuestas tiene la forma requerida.
Las cuatro respuestas son correctas, con fracciones reducidas exactas y decimales correctamente redondeados. La solución ofrece argumentos sólidos y concisos, entre ellos la distribución del índice de parada, el argumento de conteo para las rojas restantes y el cambio en el número de rojas tras condicionar en el apartado (d). Cumple el límite de palabras y termina con la línea de Respuestas requerida.
Puntuación por criterio
Corrección
Los cuatro resultados coinciden con la clave de respuestas: 3/5, 35/6, 50/63 y 25/4, con decimales correctos de tres cifras.
Calidad del razonamiento
El argumento sobre el orden de las no rojas y la distribución de K son correctos. El método de los huecos maneja correctamente las esperanzas, y el argumento de conteo halla correctamente la probabilidad de que ya se hayan tomado todos los rojos. La parte (d) reduce explícitamente el número de rojos restantes a tres, en lugar de limitarse a sumar uno a la esperanza incondicional.
Integridad
Cada parte solicitada incluye tanto un valor final como una justificación suficiente, y la distribución compartida del índice de parada queda completamente establecida.
Claridad
La solución está bien organizada, define sus variables con claridad y presenta los cálculos de conteo y de esperanza en una secuencia accesible.
Seguimiento de instrucciones
Cada respuesta incluye una fracción exacta reducida y un decimal de tres cifras. Cada parte está justificada, la longitud medida es de 387 palabras y la respuesta termina con la línea Answers requerida.
La respuesta es excepcionalmente clara, rigurosa y elegante. Los cuatro valores matemáticos son exactos y correctos, y cada uno se justifica con un argumento combinatorio o de simetría sólido (evitando específicamente la trampa del apartado (d)). Se respetaron a la perfección todas las restricciones de formato y los límites de recuento de palabras.
Puntuación por criterio
Corrección
Los cuatro valores finales son exactos y correctos: 3/5, 35/6, 50/63 y 25/4, con sus equivalentes decimales de 3 cifras correctos.
Calidad del razonamiento
El razonamiento es sobresaliente. El planteamiento que usa la distribución de K entre la secuencia no roja y las probabilidades de los huecos para las tazas rojas es matemáticamente riguroso, elegante y evita la trampa habitual de la parte (d).
Integridad
Las cuatro partes se abordan por completo, cada una con una derivación completa y un valor final.
Claridad
La solución está estructurada de forma lógica, con encabezados claros, notación matemática concisa y explicaciones muy fáciles de seguir.
Seguimiento de instrucciones
Se siguió estrictamente cada instrucción: fracciones en su forma irreducible, aproximaciones decimales de 3 cifras, justificaciones incluidas, muy por debajo del límite de 600 palabras (387 palabras) y terminada con el formato requerido de una sola línea.