ENUNCIADO. Se sabe que la distribución de la masa de las manzanas de un cierto cargamento es la de una variable aleatoria normal, cuya media es de $250\;\text{gramos}$ y cuya desviación estándar es de $30\;\text{gramos}$. Se elige, al azar, una manzana de dicho cargamento, ¿ cuál es la probabilidad de que la masa de dicha manzana esté comprendida entre $220$ y $260\;\text{gramos}$ ?.
SOLUCIÓN.
$X$ es $N(250\,,\,30)$, luego $P\{220 \le X \le 260\}$. Para poder utilizar las tablas de la distribución de probabilidad normal $N(0,1)$, realizamos la siguiente transformación de la variable
$$Z=\dfrac{X-250}{30}$$ De esta forma
$P\{220 \le X \le 260\} = P\{\dfrac{220-250}{30} \le Z \le \dfrac{260-250}{30}\}$
$=P\{-1 \le Z \le 0'3333\}$ ( habiendo aproximado la abscisa del extremo superior a la cuarta cifra decimal )
$=P\{Z \le 0'3333\}-P\{Z \le -1\}\overset{\text{simetría de} f(z)}{=}P\{Z \le 0'3333\}-P\{Z \ge 1\}$
$\overset{\text{prop. del contrario}}{=}P\{Z \le 0'3333\}-(1-P\{Z \le 1\})$
$=P\{Z \le 0'3333\}+P\{Z \le 1\}=F(0'3333)+F(1)-1 \quad \quad (1)$
siendo $F(z)$ la función de distribución de probabilidad, que viene en las tablas de $Z$ que es $N(0,1)$
Consultando las tablas, vemos a la abscisa $0'33$ le corresponde $F(0'33)=0'6293$; y, a la abscisa $0'34$, $F(0'34)=0'6331$. Entonces, como $0'33 \le 0'3333 \le 0'34$, realizando la interpolación lineal, $$\dfrac{F(0'3333)-0'6293}{0'3333-0'33}=\dfrac{0'6331-0'6293}{0'34-0'33}$$ de donde $$F(0'3333)=\dfrac{0'6331-0'6293}{0'34-0'33}\cdot (0'3333-0'33)+0'6293 \approx 0'6306$$
Por tanto, de (1), y consultando las tablas, obtenemos que la probabilidad pedida es $$0'6306+0'8413-1 = 0'4719 \approx 47\,\%$$
$\square$
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