Matemáticas IIFácil2,5 pts

Distribución normal

Castilla y León · 2025 · Julio
Enunciado
El tamaño de las truchas que hay en el río Tormes, entre el pantano de Santa Teresa y su paso por Fresno Alhándiga, se puede aproximar por una variable aleatoria con distribución normal de media 28 cm y desviación típica de 6 cm.

a) (1,5 puntos) Calcular el porcentaje de truchas cuyo tamaño está entre 19 cm y 40 cm.

b) (1 punto) Sabiendo que una de las truchas capturadas medía más de 38 cm, ¿cuál es la probabilidad de que midiera más de 42 cm?
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Resultado
a) P(19≤X≤40)=0,9104  ⇒  91,04 %\boxed{\text{a)}\ P(19 \le X \le 40) = 0{,}9104 \;\Rightarrow\; 91{,}04\ \%}b) P(X>42∣X>38)=0,00990,0475≈0,2084\boxed{\text{b)}\ P(X > 42 \mid X > 38) = \frac{0{,}0099}{0{,}0475} \approx 0{,}2084}
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Estrategia

Llamamos XX al tamaño de una trucha: X∼N(28, 6)X \sim N(28,\ 6). En a) tipificamos los dos extremos con Z=X−μσZ = \frac{X - \mu}{\sigma} y usamos la tabla de la N(0,1)N(0, 1) con la simetría para el extremo negativo; el porcentaje es la probabilidad por 100.

El apartado b) es una probabilidad condicionada: P(X>42∣X>38)P(X > 42 \mid X > 38). Como medir más de 42 cm implica medir más de 38 cm, la intersección es simplemente {X>42}\{X > 42\}, y queda un cociente de dos colas de la normal.
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Desarrollo

Sea XX = "tamaño en cm de una trucha de ese tramo del río", con X∼N(μ=28; σ=6)X \sim N(\mu = 28;\ \sigma = 6), y Z∼N(0,1)Z \sim N(0, 1).

a) Tipificamos:z1=19−286=−1,5,z2=40−286=2z_1 = \frac{19 - 28}{6} = -1{,}5, \qquad z_2 = \frac{40 - 28}{6} = 2P(19≤X≤40)=P(−1,5≤Z≤2)=P(Z≤2)−P(Z<−1,5)P(19 \le X \le 40) = P(-1{,}5 \le Z \le 2) = P(Z \le 2) - P(Z < -1{,}5)Por la simetría de la normal, P(Z<−1,5)=1−P(Z≤1,5)P(Z < -1{,}5) = 1 - P(Z \le 1{,}5). En la tabla, P(Z≤2)=0,9772P(Z \le 2) = 0{,}9772 y P(Z≤1,5)=0,9332P(Z \le 1{,}5) = 0{,}9332:P(19≤X≤40)=0,9772−(1−0,9332)=0,9772−0,0668=0,9104P(19 \le X \le 40) = 0{,}9772 - (1 - 0{,}9332) = 0{,}9772 - 0{,}0668 = 0{,}9104Es decir, el 91,04 %91{,}04\ \% de las truchas mide entre 19 y 40 cm.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
b) PidenP(X>42∣X>38)=P(X>42 ∩ X>38)P(X>38)=P(X>42)P(X>38)P(X > 42 \mid X > 38) = \frac{P(X > 42 \,\cap\, X > 38)}{P(X > 38)} = \frac{P(X > 42)}{P(X > 38)}porque si una trucha mide más de 42 cm, también mide más de 38 cm: {X>42}⊂{X>38}\{X > 42\} \subset \{X > 38\}.

Tipificamos (redondeando zz a dos decimales, como en la tabla):z=38−286=106≈1,67,z=42−286=146≈2,33z = \frac{38 - 28}{6} = \frac{10}{6} \approx 1{,}67, \qquad z = \frac{42 - 28}{6} = \frac{14}{6} \approx 2{,}33P(X>38)=1−P(Z≤1,67)=1−0,9525=0,0475P(X > 38) = 1 - P(Z \le 1{,}67) = 1 - 0{,}9525 = 0{,}0475P(X>42)=1−P(Z≤2,33)=1−0,9901=0,0099P(X > 42) = 1 - P(Z \le 2{,}33) = 1 - 0{,}9901 = 0{,}0099P(X>42∣X>38)=0,00990,0475≈0,2084P(X > 42 \mid X > 38) = \frac{0{,}0099}{0{,}0475} \approx 0{,}2084Comprobación de sentido. Pocas truchas pasan de 38 cm (un 4,75 %4{,}75\ \%), y de esas grandes, alrededor de una de cada cinco pasa además de 42 cm: el resultado es coherente.
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Consejo

En b) la clave es ver que {X>42}\{X > 42\} está dentro de {X>38}\{X > 38\}: la intersección es el suceso más pequeño. Muchos multiplican P(X>42)⋅P(X>38)P(X > 42)\cdot P(X > 38), como si fueran independientes, y no lo son.

Escribe siempre la fórmula de la condicionada antes de sustituir: la corrección la puntúa aunque luego falle una lectura de la tabla.
Paso 1 de 3
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