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Las bolas blancas en dos cajas

El factor azarPensador · ●●●●○

Las bolas blancas en dos cajas es un acertijo de optimización y pensamiento estructurado que desafía la intuición desde el primer minuto. Aunque el planteamiento parece sencillo, resolverlo exige interpretar con precisión cada condición y evitar conclusiones rápidas.

Es una excelente práctica para fortalecer el razonamiento en nivel avanzado. Lee el enunciado completo e intenta llegar a tu propia respuesta antes de pasar a la explicación.

Tienes 50 bolas blancas y 50 negras.

Debes repartirlas en dos cajas, cumpliendo:

  • cada caja tiene al menos una bola.

Luego se hace este experimento:

  1. se elige una de las dos cajas al azar (probabilidad 1/2 cada una),
  2. de esa caja se extrae una bola al azar.

Ganas si la bola extraída es blanca.

¿Cómo debes repartir las bolas para maximizar la probabilidad de ganar?
¿Cuál es esa probabilidad máxima?

Pistas

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  1. Usa ese dato para fijar una condicion sobre bola y descartar al menos una alternativa imposible.
  2. Con esa distribución: $\mathbb{P}(\text{blanca})=\frac12\cdot1+\frac12\cdot\frac{49}{99}=\frac{148}{198}\approx0.7475$.
  3. Y se verifica que p(x) decrece con x, así que el máximo se da en x=1.

Solución

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Respuesta: coloca 1 bola blanca sola en una caja, y en la otra las 99 restantes (49 blancas y 50 negras).

Con esa distribución:

$$ \mathbb{P}(\text{blanca})=\frac12\cdot1+\frac12\cdot\frac{49}{99} =\frac{148}{198}\approx0.7475. $$

Para justificar optimalidad, en una solución óptima la caja “pequeña” no debe contener bolas negras (solo empeoran su fracción de blancas).
Si esa caja tiene $x$ blancas y 0 negras, la probabilidad es:

$$ p(x)=\frac12+\frac12\cdot\frac{50-x}{100-x},\quad 1\le x\le50. $$

Y se verifica que $p(x)$ decrece con $x$, así que el máximo se da en $x=1$.

Conclusión: el máximo exacto es $\frac12+\frac12\cdot\frac{49}{99}\approx74.75\%$.


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