IB Análisis y Enfoques NS · Variable aleatoria continua y distribución normal · Apartado 4 de 4

Tipificación y cómo hallar μ y σ

3 ejemplos resueltos · Por Álvaro López

Idea clave

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

Ejemplo 1 Básico

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) .

Ejemplo 2 Medio

¿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) .

Ejemplo 3 Difícil

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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