1. De discreto a continuo (recordatorio rápido)
- Variable continua: puede tomar infinitos valores en un intervalo (tiempo, temperatura).
- La probabilidad se mide con áreas bajo la densidad f(x)f(x)f(x); la probabilidad puntual P(X=c)=0P(X{=}c)=0P(X=c)=0.
2. Distribución Normal N(μ,σ2)N(\mu,\sigma^{2})N(μ,σ2)
| Concepto | Detalle exprés |
|---|---|
| f(x)=1σ2π e−(x−μ)22σ2f(x)=\dfrac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}\,e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}f(x)=σ2π1e−2σ2(x−μ)2 | |
| Simetría | eje x=μx=\mux=μ |
| Regla 68-95-99,7 | μ±σ (68 %), μ±2σ (95 %), μ±3σ (99,7 %) |
| Tipificación | Z=X−μσZ=\dfrac{X-\mu}{\sigma}Z=σX−μ → Z∼N(0,1)Z∼N(0,1)Z∼N(0,1) |
Contexto – alturas, errores de medida, rendimiento de máquinas cuando intervienen muchos factores pequeños.
3. Otras densidades continuas de uso escolar
| Distribución | Aplicación típica | |
|---|---|---|
| Uniforme U(a,b)U(a,b)U(a,b) | f(x)=1/(b−a)f(x)=1/(b-a)f(x)=1/(b−a) | instante aleatorio entre dos tiempos |
| Exponencial Exp(λ)Exp(λ)Exp(λ) | λe−λxλe^{-λx}λe−λx (x≥0) | tiempo entre fallos / colas |
(Usa las propiedades de la integral: área total = 1.)
4. Intervalos de confianza (IC) para la media con σ conocida
xˉ ± zα/2σn \boxed{\; \bar x \;±\; z_{\alpha/2}\dfrac{σ}{\sqrt n} \;}xˉ±zα/2nσ
- Nivel de confianza 1−α1-α1−α (habitual 95 % ⇒ z0.025=1.96z_{0.025}=1.96z0.025=1.96).
- Si σ desconocida y n<30n<30n<30 ⇒ t-Student con n–1 g.l.
5. Contrastes de hipótesis (paso a paso)
| Paso | Explicación express |
|---|---|
| 1. Plantear H₀ (hipótesis nula) | “La media es μ₀” |
| 2. Definir H₁ (alternativa) | >>>, <<< o ≠≠= μ₀ |
| 3. Elegir estadístico | Z (σ conocida) o t (σ desconocida) |
| 4. Región crítica | Usa zαz_{α}zα o tα, n−1t_{α,\,n-1}tα,n−1 según cola(s) |
| 5. Calcular valor-p o comparar con RC | valor-p = prob. de algo tan extremo bajo H₀ |
| 6. Conclusión | Rechazar o no rechazar H₀ |
Error I (α): rechazar H₀ siendo cierta.
Error II (β): no rechazar H₀ siendo falsa.
6. Contraste para la media (σ conocida)
Z=xˉ−μ0σ/nZ=\frac{\bar x-\mu_0}{σ/\sqrt n}Z=σ/nxˉ−μ0
- H₀: μ = μ₀
- H₁: μ ≠ μ₀ (bilateral) o μ > μ₀ / μ < μ₀ (unilateral)
- Rechaza si |Z| > zα/2z_{α/2}zα/2 (bilateral).
7. Contraste para la proporción (muestras grandes)
Z=p^−p0p0(1−p0)/nZ=\frac{\hat p – p_0}{\sqrt{p_0(1-p_0)/n}}Z=p0(1−p0)/np^−p0
Contexto – comprobar si el porcentaje de defectuosos supera 3 %.
8. Valor-p y toma rápida de decisión
- Valor-p = probabilidad (bajo H₀) de obtener estadístico tan extremo o más que el observado.
- Regla: valor-p ≤ α ⇒ rechaza H₀.
(α habitual 0.05).
9. Ejemplo completo (modo EVAU)
Enunciado – Se afirma que la masa media de un componente es 50 g con σ = 2 g. En una muestra de 36 piezas la media resultó 50.8 g. ¿Se puede afirmar al 5 % que la masa ha aumentado?
- H₀: μ = 50 ; H₁: μ > 50
- Z=50.8−502/√36=0.80.333=2.40Z = \dfrac{50.8-50}{2/√36}= \dfrac{0.8}{0.333}=2.40Z=2/√3650.8−50=0.3330.8=2.40
- Región crítica unilateral: z0.05=1.645z_{0.05}=1.645z0.05=1.645.
- 2.40 > 1.645 ⇒ rechaza H₀.
- Conclusión: evidencia suficiente para afirmar que la masa media > 50 g.
10. Errores frecuentes
| Desliz | Solución rápida |
|---|---|
| Confundir IC y contraste | IC decide si μ₀ está dentro; contraste usa estadístico |
| Olvidar condiciones normales (np, n(1−p)≥5) en proporciones | Verifica antes de aplicar Z |
| Usar bilateral cuando el enunciado dice “mayor que” | Observa la dirección de H₁ |
| Poner “aceptar H₀” | Se dice “no se rechaza H₀” |
