Matemáticas IIFácil2 pts

Distribución normal

Castilla y León · 2024 · Julio
Enunciado
Suponiendo que el tiempo que dura una partida de torneo entre maestros de ajedrez sigue aproximadamente una distribución normal de media 160160 minutos y desviación típica 3030 minutos, calcular:

a) (1 punto) La probabilidad de que una determinada partida de ajedrez jugada en un torneo de maestros acabe en menos de dos horas.

b) (1 punto) El porcentaje de partidas de torneo entre maestros de ajedrez que duran más de tres horas y 5050 minutos.

(Se adjunta la tabla de la normal.)
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Resultado
a) P(X<120)=P(Z<−1,33)=0,0918\boxed{\text{a)}\ P(X < 120) = P(Z < -1{,}33) = 0{,}0918}b) P(X>230)=P(Z>2,33)=0,0099  ⇒  0,99 %\boxed{\text{b)}\ P(X > 230) = P(Z > 2{,}33) = 0{,}0099 \;\Rightarrow\; 0{,}99\ \%}
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Estrategia

Llamamos XX a la duración en minutos: X∼N(160; 30)X \sim N(160;\ 30). Lo primero es pasar los tiempos a minutos (dos horas son 120 minutos; tres horas y 50 minutos, 230). Después tipificamos con Z=X−μσZ = \frac{X - \mu}{\sigma}, redondeamos zz a dos decimales y usamos la tabla de la N(0,1)N(0, 1), que da P(Z≤z)P(Z \le z) para z≥0z \ge 0: los valores negativos y las colas derechas se resuelven con la simetría y el complementario.
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Desarrollo

Sea XX = «duración en minutos de una partida de torneo entre maestros», con X∼N(μ=160; σ=30)X \sim N(\mu = 160;\ \sigma = 30), y Z∼N(0,1)Z \sim N(0, 1).

a) Dos horas son 120120 minutos. Tipificamos:z=120−16030=−4030≈−1,33z = \frac{120 - 160}{30} = \frac{-40}{30} \approx -1{,}33P(X<120)=P(Z<−1,33)=P(Z>1,33)=1−P(Z≤1,33)P(X < 120) = P(Z < -1{,}33) = P(Z > 1{,}33) = 1 - P(Z \le 1{,}33)De la tabla, P(Z≤1,33)=0,9082P(Z \le 1{,}33) = 0{,}9082:P(X<120)=1−0,9082=0,0918P(X < 120) = 1 - 0{,}9082 = 0{,}0918b) Tres horas y 50 minutos son 3⋅60+50=2303\cdot 60 + 50 = 230 minutos. Tipificamos:z=230−16030=7030≈2,33z = \frac{230 - 160}{30} = \frac{70}{30} \approx 2{,}33P(X>230)=P(Z>2,33)=1−P(Z≤2,33)=1−0,9901=0,0099P(X > 230) = P(Z > 2{,}33) = 1 - P(Z \le 2{,}33) = 1 - 0{,}9901 = 0{,}0099Es decir, alrededor del 0,99 %0{,}99\ \% de las partidas dura más de tres horas y 50 minutos.

Comprobación de sentido. 120 minutos está a 1,331{,}33 desviaciones típicas por debajo de la media: un 9 %9\ \% de partidas tan cortas es razonable. 230 minutos está a más de dos desviaciones por encima: una proporción inferior al 1 %1\ \% encaja con la regla de que fuera de μ±2σ\mu \pm 2\sigma queda solo un 5 %5\ \% entre las dos colas.
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Consejo

Pasa todo a la misma unidad antes de tipificar: si mezclas horas con una media en minutos, el resultado no tiene sentido. «Tres horas y 50 minutos» son 230 minutos, no 350.

En b) piden un porcentaje: termina multiplicando por 100 y dilo con una frase.
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