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El último pasajero

Este acertijo de probabilidad y razonamiento lógico, conocido como El último pasajero, combina intuición y método en una proporción muy difícil de equilibrar. A primera vista parece directo, pero suele exigir más estructura de la que parece para no perderse por el camino.

Por eso se usa tanto para entrenar razonamiento formal en el archivo de acertijos. Tómate unos minutos y prueba primero una solución propia.

Un avión tiene \(n\) asientos y \(n\) pasajeros, cada uno con su asiento asignado.

El pasajero 1 pierde su tarjeta y se sienta al azar en cualquier asiento. A partir del pasajero 2, cada uno actúa así:

  • si su asiento está libre, se sienta en él;
  • si está ocupado, elige al azar entre los asientos libres.

¿Cuál es la probabilidad de que el último pasajero acabe en su propio asiento?

Pistas

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  1. No sigas a todos los pasajeros: casi todos no deciden nada.
  2. Mientras el proceso siga abierto, la incertidumbre real solo afecta a dos asientos especiales.
  3. El juego termina cuando alguien elige por primera vez el asiento 1 o el asiento n.

Solución

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Respuesta:

$$ \mathbb{P}(\text{último en su asiento})=\tfrac12 \quad (n\ge2). $$

Explicación:

Mientras el proceso sigue abierto, solo importan dos asientos: el 1 y el n.

Cada vez que un pasajero encuentra ocupado su sitio y tiene que elegir al azar, pueden pasar tres cosas:

  1. toma el asiento 1, y desde ese momento el último acabará bien;
  2. toma el asiento $n$, y el último ya no podrá sentarse en el suyo;
  3. toma cualquier otro, y el problema se traslada al dueño de ese asiento, sin cambiar su estructura.

Así que todo termina cuando aparece por primera vez uno de esos dos asientos críticos. Como ambos están en situación simétrica, cada uno ocurre con probabilidad $1/2$.

Por eso la probabilidad de que el último se siente en su sitio es exactamente $1/2$.

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