Práctica de métodos cuantitativos y renta fija del CFA Level I: pack de repaso

Hojas de fórmulas, los pasos clave de los métodos de cada tema y 20 problemas de práctica, con las soluciones completas al final.

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1Fórmulas y métodos

Valor temporal del dinero

Valor futuro
FV = PV·(1 + i)n
Valor actual
PV = FV/(1 + i)n
Varios periodos al año
i = r/m, N = m·n
Renta, valor actual
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Renta, valor futuro
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Método

  1. Dibuja una línea temporal con cada flujo de caja y su momento.
  2. Ajusta el tipo al periodo: un tipo mensual para pagos mensuales.
  3. Usa FV = PV·(1 + i)ⁿ para importes únicos y las fórmulas de rentas para pagos iguales.
  4. Comprueba el signo y el orden de magnitud de la respuesta.

VAN y TIR

Valor actual neto
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Flujos iguales
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Tasa interna de retorno
el r con el que NPV = 0
Decisión
aceptar si NPV > 0 (o IRR > rentabilidad exigida)

Método

  1. Anota todos los flujos de caja con su año; la inversión del año 0 es negativa.
  2. Descuenta cada flujo de caja: CFt/(1 + r)t.
  3. Súmalos para obtener el VAN. Si es positivo, el proyecto rinde más que r.
  4. Para la TIR, busca el tipo que anula el VAN por tanteo o interpolación.

Precio y rentabilidad de bonos

Precio del bono
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Cupones semestrales
C/2, y/2 y 2n periodos
Rentabilidad corriente
C/P
Precio y rentabilidad
rentabilidad sube → precio baja

Método

  1. Halla el cupón por periodo y la rentabilidad por periodo.
  2. Precio = valor actual de los cupones (una renta) + valor actual del nominal.
  3. Con cupones semestrales usa la mitad del cupón, la mitad de la rentabilidad y el doble de periodos.
  4. Comprueba: si la rentabilidad supera el tipo del cupón, el precio está por debajo del nominal.

CAPM y WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Valor de la empresa
V = E + D

Estadística descriptiva

Media
x̄ = Σx/n
Desviación típica muestral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor central de los datos ordenados
Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Distribución normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Probabilidad

Complementario
P(not A) = 1 − P(A)
Regla de la suma
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Sucesos independientes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidad condicionada
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribución normal

Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Por debajo de x
P(X < x) = Φ(z)
Por encima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre dos valores
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Convierte el valor en una puntuación z: z = (x − μ)/σ.
  2. Busca Φ(z), el área a la izquierda de z.
  3. Para el área a la derecha usa 1 − Φ(z); para un intervalo resta las dos áreas a la izquierda.
  4. Para un percentil, trabaja al revés: halla z para el área y luego x = μ + z·σ.

Intervalos de confianza

σ conocida
x̄ ± z·σ/√n
σ desconocida
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z crítico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Tamaño muestral
n = (z·σ/E)², rounded up

Método

  1. Decide entre z (σ poblacional conocida) y t (solo la s muestral, con n − 1 grados de libertad).
  2. Halla el valor crítico para el nivel de confianza.
  3. Margen de error: E = valor crítico × desviación típica/√n.
  4. Intervalo: x̄ ± E.

Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Contraste z para una media
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Contraste t para una media
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilateral al 5%
rechaza H0 si |z| > 1,96
Intervalo de confianza
x̄ ± z·σ/√n

Método

  1. Enuncia H₀ y H₁ y decide si el contraste es unilateral o bilateral.
  2. Calcula el estadístico de contraste: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), o con s y t.
  3. Compáralo con el valor crítico o halla el p-valor.
  4. Rechaza H₀ si el estadístico supera el valor crítico (p menor que α) y expresa la conclusión con palabras.

Regresión lineal y correlación

Sumas de cuadrados
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Pendiente
b = Sxy/Sxx
Ordenada en el origen
a = ȳ − b·x̄
Correlación
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residuo
e = y − ŷ

2Problemas de práctica

1.Valor temporal del dineroMedia
años01234567PV = ?€5 000

Necesitas €5 000 dentro de 7 años. Una cuenta paga un 3 % anual con capitalización mensual. ¿Cuánto debes ingresar hoy? Calcula el valor actual PV.

FV = €5 0003% / 12n = 7
PV = €
2.Valor temporal del dineroDifícil
años0123…18€2 000€2 000€2 000FV = ?

Ingresas €2 000 al principio de cada año durante 18 años; el primer ingreso es hoy. La cuenta paga un 7 % anual. ¿Cuánto hay en la cuenta al final del año 18? Calcula FV.

A = €2 000i = 7%n = 18
FV = €
3.VAN y TIRMedia
años01234−75 00025 00031 00032 00023 000

Una inversión de €75 000 genera estos flujos al final de los años 1 a 4: €25 000, €31 000, €32 000, €23 000. El coste de capital es del 15 %. Calcula el valor actual neto NPV.

r = 15%CF0 = −75 000CF1 = 25 000CF2 = 31 000CF3 = 32 000CF4 = 23 000
NPV = €
4.VAN y TIRDifícil
años0123…8−80 00011 000+5%+5%+5%r = 8%, NPV = ?

Un proyecto cuesta €80 000 hoy. Su flujo de caja es de €11 000 al final del año 1 y crece un 5 % anual hasta el último flujo, al final del año 8. El coste de capital es del 8 %. Halla el valor actual neto NPV.

C0 = €80 000CF1 = €11 000g = 5%n = 8r = 8%
NPV = €
5.Precio y rentabilidad de bonosMedia
semestres0123…8€30€30€30 + €1 000P = ?

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual del 6% en dos pagos semestrales y vence dentro de 4 años. La rentabilidad al vencimiento es del 5% anual. Calcula el precio P del bono.

F = €1 000cupón = 6%YTM = 5%n = 4
P = €
6.Precio y rentabilidad de bonosDifícil
semestres0123…16€1 204€35€35€35 + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual del 7% en dos pagos semestrales y vence dentro de 8 años. Se vende a €1 204. Halla su rentabilidad al vencimiento YTM como tipo anual (el doble de la rentabilidad semestral), en porcentaje.

F = €1 000cupón = 7% (2×)n = 8P = €1 204
YTM = %
7.CAPM y WACCMedia
WACC = ?capital propio€6 000 000re​ = 14%deuda€2 000 000rd​ = 4%T = 30%

Una empresa tiene fondos propios por valor de €6 000 000 y deuda por valor de €2 000 000. Su coste de los fondos propios es del 14%, su coste de la deuda antes de impuestos es del 4% y el tipo impositivo es del 30%. Calcula el WACC.

E = €6 000 000D = €2 000 000re = 14%rd = 4%T = 30%
WACC = %
8.CAPM y WACCDifícil
WACC = ?capital propio€10 000 000re​ = 9%bonos5 000 × €1 084cupón 7%, n = 12T = 28%

Una empresa tiene fondos propios con un valor de mercado de €10 000 000 y un coste de los fondos propios del 9%. Su deuda consiste en 5 000 bonos (valor nominal €1 000, cupón anual 7%, 12 años hasta el vencimiento) que cotizan a €1 084 cada uno. El tipo impositivo es del 28%. Halla el WACC, usando la rentabilidad al vencimiento de los bonos como coste de la deuda antes de impuestos.

E = €10 000 000re = 9%bonos: 5 000 × €1 084cupón = 7%n = 12T = 28%
WACC = %
9.Estadística descriptivaMedia
1015202530354045

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 34, 10, 42, 48, 48, 21, 31.

n = 7
s =
10.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Las notas de un examen siguen una distribución normal con media 170 y desviación típica 15. Calcula la puntuación z z de una nota de 188,8.

μ = 170σ = 15x = 188,8
z =
11.ProbabilidadMedia
xp(x)10,120,0530,340,2550,3μ = 3,6

Para la distribución mostrada, halla la varianza Var(X) de X.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,1, 0,05, 0,3, 0,25, 0,3
Var(X) =
12.ProbabilidadDifícil
€p(x)−10,7320,25490,02

Jugar una partida cuesta 1 €. Ganas 3 € con probabilidad 0,25 y 50 € con probabilidad 0,02; en otro caso no ganas nada. La apuesta no se devuelve. Halla la ganancia neta esperada E(G) por partida.

apuesta = €1€3: p = 0,25€50: p = 0,02
E(G) = €
13.Distribución normalMedia
160 g158,8 gT = X₁ + … + X₄?

Las masas de tornillos son independientes y normales con media 40 g y desviación típica 1,2 g. Halla la probabilidad P de que la masa total de 4 de ellos supere 158,8 g. Redondea z a dos decimales.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 4> 158,8 g
P =
14.Distribución normalDifícil
10 g0X − Y?

La masa X de un producto de la línea 1 e Y de la línea 2 son independientes y normales: X tiene media 500 g y desviación típica 8 g, Y tiene media 490 g y desviación típica 6 g. Halla la probabilidad P de que X sea mayor que Y. Redondea z a dos decimales.

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =
15.Intervalos de confianzaMedia
n = 7, s = 11,5LU = ?x̄ = 71E99%

Una muestra de 7 elementos tiene media 71 y desviación típica s = 11,5. La población es aproximadamente normal. Calcula el límite superior del intervalo de confianza del 99 % para la media.

n = 7x̄ = 71s = 11,599%t(6) = 3,707
límite superior =
16.Intervalos de confianzaDifícil
μ₁ − μ₂, t(20) = 1,7250LU = ?x̄₁ − x̄₂E90%

Se prueban dos fertilizantes. Grupo de parcelas 1: 17 parcelas, rendimiento medio 54,5 kg, desviación típica 7 kg. Grupo de parcelas 2: 5 parcelas, media 50 kg, desviación típica 3 kg. Supón varianzas iguales (t con varianza combinada, gl = n₁ + n₂ − 2). Halla el límite superior del intervalo de confianza del 90 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 17x̄₁ = 54,5s₁ = 7n₂ = 5x̄₂ = 50s₂ = 390%t(20) = 1,725
límite superior = kg
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,1312,131t = ?df = 15

Se comparan dos métodos de enseñanza. Grupo 1: 7 estudiantes, nota media 92,5, desviación típica 10. Grupo 2: 10 estudiantes, nota media 101,1, desviación típica 9,5. Supón varianzas poblacionales iguales y usa el contraste t de dos muestras con varianza combinada. Halla el estadístico de contraste t para H₀: μ₁ = μ₂, tomando la diferencia como x̄₁ − x̄₂ (grupo 1 menos grupo 2).

n₁ = 7x̄₁ = 92,5s₁ = 10n₂ = 10x̄₂ = 101,1s₂ = 9,5
t =
18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 3α = 0,01βσ = 26, potencia 80%, n = ?

Un contraste z unilateral con α = 0,01 debe detectar un desplazamiento de la media de 3 unidades con una potencia del 80 %. La desviación típica es 26. Halla el tamaño muestral mínimo n.

α = 0,01potencia = 80%δ = 3σ = 26zα = 2,326zβ = 0,842
n =
19.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy36256978799611101xy5106080100

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = horas de estudio e y = nota del examen. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r.

n = 5
r =
20.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy124224319418512613xy246152025x = 3,5

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = antigüedad del coche en años e y = precio en miles de €. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (3,5, 14). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 6(3,5, 14)
e =

3Disoluciones

1.Valor temporal del dinero

Respuesta: PV = 4054 €

Valor temporal del dinero: el dinero de hoy vale más que la misma cantidad en el futuro, porque puede generar intereses. Con un tipo de interés i por periodo, una cantidad crece a FV = PV·(1 + i)n. Una serie de pagos iguales (una renta) se valora sumando cada pago, de donde salen las fórmulas de rentas.

Tipo y número de periodos

i = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·7 = 84

Valor actual

PV = FV/(1 + i)N = 5 000/1,233 = €4 053,98

Respuesta

PV = €4 053,98
2.Valor temporal del dinero

Respuesta: FV = 72758 €

Valor temporal del dinero: el dinero de hoy vale más que la misma cantidad en el futuro, porque puede generar intereses. Con un tipo de interés i por periodo, una cantidad crece a FV = PV·(1 + i)n. Una serie de pagos iguales (una renta) se valora sumando cada pago, de donde salen las fórmulas de rentas.

Factor de renta pospagable

((1 + 0,07)18 − 1)/0,07 = 34

Renta prepagable

Cada ingreso está invertido un año más.

FV = 2 000·34·1,07 = €72 757,93

Respuesta

FV = €72 757,93
3.VAN y TIR

Respuesta: NPV = 4370 €

Valor actual neto: descuenta cada flujo de caja hasta hoy con la rentabilidad exigida r y súmalos: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un proyecto con NPV > 0 rinde más que r y crea valor. La tasa interna de rentabilidad (TIR) es el tipo para el que NPV = 0.

Valor actual de cada flujo

CF0 = −75 000
CF1/(1 + 0,15)1 = 25 000/1,15 = 21 739,13
CF2/(1 + 0,15)2 = 31 000/1,322 = 23 440,45
CF3/(1 + 0,15)3 = 32 000/1,521 = 21 040,52
CF4/(1 + 0,15)4 = 23 000/1,749 = 13 150,32

Sumarlos

NPV = €4 370,43

Respuesta

NPV = €4 370,43

El VAN es positivo, así que el proyecto rinde más que la rentabilidad exigida.

4.VAN y TIR

Respuesta: NPV = −6015 €

Valor actual neto: descuenta cada flujo de caja hasta hoy con la rentabilidad exigida r y súmalos: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un proyecto con NPV > 0 rinde más que r y crea valor. La tasa interna de rentabilidad (TIR) es el tipo para el que NPV = 0.

Valor actual de la renta creciente

((1,05)/(1,08))8 = 0,7982
PV = 11 000/(0,08 − 0,05)·(1 − 0,7982) = 73 984,83

NPV

NPV = 73 984,83 − 80 000 = −€6 015,17

Respuesta

NPV = −€6 015,17

El VAN es negativo, así que el proyecto rinde menos que la rentabilidad exigida.

5.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: P = 1036 €

Precio de un bono: el precio de un bono es el valor actual de sus flujos de caja, descontados a la rentabilidad al vencimiento (YTM): los cupones forman una renta y el valor nominal se devuelve al vencimiento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Cuando la rentabilidad supera el tipo de cupón, el bono cotiza por debajo de su valor nominal, y al revés.

Por periodo

C = €30,00, i = 0,025, N = 8

Valor actual de los cupones

€30,00·(1 − 0,8207)/0,025 = €215,10

Valor actual del nominal

€1 000·0,8207 = €820,75

Precio

P = €1 035,85

Respuesta

P = €1 035,85

La rentabilidad es inferior al tipo de cupón, así que el bono se vende con prima (sobre la par).

6.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: YTM = 3,996 %

Precio de un bono: el precio de un bono es el valor actual de sus flujos de caja, descontados a la rentabilidad al vencimiento (YTM): los cupones forman una renta y el valor nominal se devuelve al vencimiento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Cuando la rentabilidad supera el tipo de cupón, el bono cotiza por debajo de su valor nominal, y al revés.

Por periodo

C = €35,00, N = 16

Resolver numéricamente

i = 1,998% por semestre

YTM

YTM = 2·1,998% = 3,996%

Respuesta

YTM = 3,996%
7.CAPM y WACC

Respuesta: WACC = 11,2 %

Coste del capital: el CAPM da la rentabilidad que exigen los accionistas: re = rf + β·(rm − rf). El coste medio ponderado del capital combina fondos propios y deuda según sus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), con V = E + D. Los intereses son deducibles fiscalmente; de ahí el factor (1 − T).

Ponderaciones

V = €8 000 000, E/V = 0,75, D/V = 0,25

WACC

WACC = 0,75·14% + 0,25·4%·(1 − 0,3) = 11,2%

Respuesta

WACC = 11,2%
8.CAPM y WACC

Respuesta: WACC = 7,355 %

Coste del capital: el CAPM da la rentabilidad que exigen los accionistas: re = rf + β·(rm − rf). El coste medio ponderado del capital combina fondos propios y deuda según sus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), con V = E + D. Los intereses son deducibles fiscalmente; de ahí el factor (1 − T).

Coste de la deuda (YTM)

1084 = 70·(1 − (1 + y)−12)/y + 1000/(1 + y)12
y = 5,998%

Valores de mercado

D = 5 000·€1 084 = €5 420 000
V = €15 420 000, E/V = 0,6485, D/V = 0,3515

WACC

WACC = 0,6485·9% + 0,3515·5,998%·(1 − 0,28) = 7,355%

Respuesta

WACC = 7,355%
9.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 14,19

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Media

x̄ = 234/7 = 33,43

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 0,5714² + (−23,43)² + 8,571² + 14,57² + 14,57² + (−12,43)² + (−2,429)² = 1208

Desviación típica

s = √(1208/6) = 14,19

Respuesta

s = 14,19
10.Estadística descriptiva

Respuesta: z = 1,25

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Tipificar

z = (188,8 − 170)/15 = 1,25

Respuesta

z = 1,25
11.Probabilidad

Respuesta: Var(X) = 1,54

Variables aleatorias discretas: una distribución de probabilidad enumera cada valor x que puede tomar una variable con su probabilidad p(x); las probabilidades están entre 0 y 1 y suman 1. El valor esperado (media) es E(X) = Σx·p(x), el promedio a largo plazo. La varianza es Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², y la desviación típica es σ = √Var(X). Para un cambio lineal Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) y σY = |a|·σX; sumar una constante no cambia la dispersión.

Media

μ = 1·0,1 + 2·0,05 + 3·0,3 + 4·0,25 + 5·0,3 = 3,6

Media de los cuadrados

E(X²) = 1·0,1 + 4·0,05 + 9·0,3 + 16·0,25 + 25·0,3 = 14,5

Varianza

Var(X) = 14,5 − 3,6² = 1,54

Respuesta

Var(X) = 1,54
12.Probabilidad

Respuesta: E(G) = 0,75 €

Variables aleatorias discretas: una distribución de probabilidad enumera cada valor x que puede tomar una variable con su probabilidad p(x); las probabilidades están entre 0 y 1 y suman 1. El valor esperado (media) es E(X) = Σx·p(x), el promedio a largo plazo. La varianza es Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², y la desviación típica es σ = √Var(X). Para un cambio lineal Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) y σY = |a|·σX; sumar una constante no cambia la dispersión.

Resultados netos

G: 2 (p = 0,25), 49 (p = 0,02), −1 (p = 0,73)

Valor esperado

E(G) = 2·0,25 + 49·0,02 − 1·0,73 = 0,75 €

Respuesta

E(G) = 0,75 €

Un valor positivo significa que ganas dinero de media.

13.Distribución normal

Respuesta: P = 0,6915

Sumas y diferencias de variables normales: si X e Y son independientes y normales, X + Y y X − Y también son normales. Las medias se suman o se restan: E(X ± Y) = μX ± μY. Las varianzas siempre se suman, también en una diferencia: Var(X ± Y) = σX² + σY², así que σ = √(σX² + σY²). Las desviaciones típicas nunca se suman directamente. El total de n elementos independientes con la misma distribución tiene media n·μ y desviación típica σ·√n. Después estandariza como de costumbre: z = (x − media)/σ y lee Φ(z).

Distribución del total

μT = 160 g, σT = 1,2·√4 = 2,4 g

Tipificar

z = (158,8 − 160)/2,4 = −0,5

Probabilidad

P = 1 − Φ(−0,5) = 0,6915

Respuesta

P = 0,6915
14.Distribución normal

Respuesta: P = 0,8413

Sumas y diferencias de variables normales: si X e Y son independientes y normales, X + Y y X − Y también son normales. Las medias se suman o se restan: E(X ± Y) = μX ± μY. Las varianzas siempre se suman, también en una diferencia: Var(X ± Y) = σX² + σY², así que σ = √(σX² + σY²). Las desviaciones típicas nunca se suman directamente. El total de n elementos independientes con la misma distribución tiene media n·μ y desviación típica σ·√n. Después estandariza como de costumbre: z = (x − media)/σ y lee Φ(z).

Distribución de la diferencia

μ = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

Tipificar

z = (0 − 10)/10 = −1

Probabilidad

P = 1 − Φ(−1) = 0,8413

Respuesta

P = 0,8413
15.Intervalos de confianza

Respuesta: límite superior = 87,11

Intervalo de confianza para la media: x̄ ± margen de error. Con σ poblacional conocida, el margen es z·σ/√n; si solo se tiene la desviación típica muestral s, usa t con n − 1 grados de libertad: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Para conseguir un margen E o menor, necesitas n ≥ (z·σ/E)², redondeado hacia arriba.

Valor crítico

df = n − 1 = 6, t = 3,707

Margen de error

E = 3,707·11,5/√7 = 16,11

Intervalo

71 ± 16,11 → [54,89, 87,11]

Respuesta

límite superior = 87,11
16.Intervalos de confianza

Respuesta: límite superior = 10,12 kg

Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.

Desviación típica combinada

sp² = (16·7² + 4·3²)/20 = 41
sp = 6,403

Margen de error

E = 1,725·6,403·√(1/17 + 1/5) = 5,619

Intervalo

4,5 ± 5,619 → [−1,119, 10,12]

Respuesta

límite superior = 10,12 kg
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = −1,799

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

Varianza combinada

sp² = (6·10² + 9·9,5²)/15 = 94,15
sp = 9,703

Error típico

SE = 9,703·√(1/7 + 1/10) = 4,782

Estadístico de contraste

t = (92,5 − 101,1)/4,782 = −1,799

Respuesta

t = −1,799

Con gl = 15, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,131; |t| es menor, así que no se rechaza H₀.

18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: n = 754

Tamaño muestral para un contraste: para detectar un desplazamiento real δ con potencia 1 − β en un contraste z unilateral de nivel α, el error típico debe cumplir δ = (z_α + z_β)·σ/√n, así que n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², redondeado hacia arriba.

Despejar n

n = ((2,326 + 0,842)·26/3)² = 753,8

Redondear hacia arriba

n = 754

Respuesta

n = 754
19.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = 0,9808

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Medias

x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 415/5 = 83

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 210
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1146

Coeficiente de correlación

r = 210/√(40·1146) = 0,9808

Respuesta

r = 0,9808
20.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = −4,333

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Medias

x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 110/6 = 18,33

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −46

Recta de regresión

b = −46/17,5 = −2,629
a = 18,33 − (−2,629)·3,5 = 27,53
ŷ = 27,53 − 2,629·x

Valor predicho

ŷ = 27,53 + (−2,629)·3,5 = 18,33

Residuo

e = 14 − 18,33 = −4,333

Respuesta

e = −4,333

El punto está por debajo de la recta.

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