Tipificación y cómo hallar μ y σ
Toda distribución normal se puede traducir a la normal estándar restando la media y dividiendo por la desviación típica. Ese cambio (tipificar) permite comparar valores de variables distintas y, sobre todo, hallar y/o cuando solo se conocen algunas probabilidades. Es una pregunta típica de la Prueba 2.
La normal estándar y el valor z
Tipificar no cambia las probabilidades: . Es el mismo área con otra escala horizontal. Por eso basta una sola curva de referencia, la de , para todas las normales, y por eso la regla 68-95-99,7 se cumple en cualquiera de ellas.
Para volver atrás se despeja: . Y como es simétrica en torno a 0, .
Comparar posiciones
Un 78 en un examen no dice nada hasta saber cómo les fue a los demás. Si dos personas han hecho pruebas distintas, se comparan sus valores : la que tiene el mayor está mejor situada respecto de su grupo.
Hallar y
Si se conoce , la normal inversa estándar da el de ese área, y entonces es una ecuación con y . Con un parámetro desconocido hay que dar un dato; con dos desconocidos hacen falta dos datos, y salen dos ecuaciones lineales en y .
Ejemplos resueltos
Valor z y área
La puntuación de una prueba de aptitud sigue una distribución .
a) Halla el valor de una puntuación de 72.
b) Halla .
c) Halla la puntuación que tiene un valor .
Solución
Aquí y .
a) : la puntuación está a una desviación típica y media por encima de la media.
b) (distribución normal acumulada, con cualquiera de las dos escalas).
c) .
Resultado: a) ; b) ; c) .
¿Quién destaca más?
Ana ha sacado 78 puntos en un examen de Matemáticas, cuyas notas siguen . Beto ha sacado 71 puntos en un examen de Física, cuyas notas siguen .
a) Halla el valor de la nota de Ana y el de la nota de Beto.
b) Indica quién destaca más en su grupo.
c) Halla la proporción de alumnos que obtiene una nota superior a la de Beto en Física.
Solución
a)
b) : aunque Ana tiene mejor nota bruta, Beto está más lejos de la media de su grupo, medido en desviaciones típicas. Destaca más Beto.
c) , es decir, un 8,46 % de los alumnos.
Resultado: a) , ; b) Beto; c) .
Dos probabilidades, dos incógnitas
a) El peso (en kg) de los sacos de una cooperativa sigue una distribución . Se sabe que el 10 % de los sacos pesa menos de 20 kg. Halla .
b) El tiempo (en minutos) que se tarda en montar un mueble sigue una distribución . Se sabe que el 20 % de los montajes dura menos de 40 minutos y que el 10 % dura más de 58 minutos. Halla y .
c) Con los valores de b), halla la probabilidad de que un montaje dure más de 50 minutos.
Solución
a) Se tiene . Con la normal inversa estándar, el área corresponde a . Así,
b) Se tiene y , es decir, . Los valores de esas áreas son Se plantean las dos ecuaciones: Restando la primera de la segunda: , luego . Sustituyendo, .
c) Con : .
Resultado: a) ; b) y ; c) .
En el examen: escribe cada y el que le corresponde antes de plantear el sistema. No redondees ni antes de usarlos en el apartado c): guarda sus valores completos en la calculadora.
Errores típicos
Resumen
- Tipificar: ; el valor mide a cuántas de la media está . Se vuelve atrás con .
- ; la simetría da .
- Para comparar valores de variables distintas, se comparan sus .
- Para hallar y/o : pasa cada probabilidad a un con la normal inversa (área a la izquierda) y plantea ; con dos incógnitas, resuelve el sistema.
- Comprueba que y no redondees valores intermedios.
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