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
períodos01211 + EAR = ?20% / 2

Una tarjeta de crédito cobra un tipo de interés nominal del 20 % anual con capitalización semestral. Halla el tipo efectivo anual (TAE) EAR en porcentaje.

r = 20%m = 2
EAR = %
2.Valor temporal del dineroDifícil
años0123…28€5 000€5 000€5 000FV = ?

Ingresas €5 000 al principio de cada año durante 28 años; el primer ingreso es hoy. La cuenta paga un 7 % anual. ¿Cuánto hay en la cuenta al final del año 28? Calcula FV.

A = €5 000i = 7%n = 28
FV = €
3.VAN y TIRMedia
años01234−45 00022 00019 00022 00012 000

Una inversión de €45 000 genera estos flujos al final de los años 1 a 4: €22 000, €19 000, €22 000, €12 000. El coste de capital es del 8 %. Calcula el valor actual neto NPV.

r = 8%CF0 = −45 000CF1 = 22 000CF2 = 19 000CF3 = 22 000CF4 = 12 000
NPV = €
4.VAN y TIRDifícil
años0123−50 00022 50023 50019 000

Un proyecto cuesta €50 000 y devuelve €22 500, €23 500, €19 000 al final de los años 1 a 3. Calcula su tasa interna de rentabilidad IRR en porcentaje.

CF0 = −50 000CF1 = 22 500CF2 = 23 500CF3 = 19 000
IRR = %
5.Precio y rentabilidad de bonosMedia
años0123…14P€70€70€70 + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual de 7% y vence dentro de 14 años. Su rentabilidad al vencimiento pasa del 9% al 8%. ¿Cuánto ΔP varía el precio del bono?

F = €1 000cupón = 7%n = 14y1 = 9%y2 = 8%
ΔP = €
6.Precio y rentabilidad de bonosDifícil
años012345€1 040€80€80 + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 y un cupón anual del 8% vence dentro de 5 años y cotiza a €1 040. Calcula su rentabilidad al vencimiento YTM en porcentaje.

F = €1 000cupón = 8%n = 5P = €1 040
YTM = %
7.CAPM y WACCMedia
WACC = ?capital propio€10 000 000re​ = 10%deuda€2 000 000rd​ = 6%T = 30%

Una empresa tiene fondos propios por valor de €10 000 000 y deuda por valor de €2 000 000. Su coste de los fondos propios es del 10%, su coste de la deuda antes de impuestos es del 6% y el tipo impositivo es del 30%. Calcula el WACC.

E = €10 000 000D = €2 000 000re = 10%rd = 6%T = 30%
WACC = %
8.CAPM y WACCDifícil
WACC = ?capital propio4 000 000 × €33,50D0​ = €1,20g = 5%deuda€107 200 000rd​ = 4%T = 28%

Una empresa tiene 4 000 000 acciones que cotizan a €33,50; el valor contable de sus fondos propios es €53 600 000. Acaba de pagar un dividendo de €1,20 por acción, y los dividendos crecen un 5% anual. Su deuda tiene un valor de mercado de €107 200 000 y un coste antes de impuestos del 4%. El tipo impositivo es del 28%. Halla el WACC, usando el modelo de crecimiento de dividendos para el coste de los fondos propios.

N = 4 000 000P0 = €33,50fondos propios contables = €53 600 000D0 = €1,20g = 5%D = €107 200 000rd = 4%T = 28%
WACC = %
9.Estadística descriptivaMedia
25303540455055

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 56, 45, 25, 23, 50.

n = 5
s =
10.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Una magnitud sigue una distribución normal con media 50 y desviación típica 5. ¿Qué proporción P de valores está por debajo de 47,5?

μ = 50σ = 5x = 47,5
P =
11.ProbabilidadMedia
xp(x)100,35200,1300,3400,25μ = 24,5

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

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,35, 0,1, 0,3, 0,25
Var(X) =
12.ProbabilidadDifícil
n = 5, p = 0,5: P(X = 4) = ?k012345

Un examen tiene 5 preguntas de opción múltiple. Una estudiante que contesta al azar acierta cada una con probabilidad 0,5, de forma independiente. ¿Cuál es la probabilidad P de acertar exactamente 4?

n = 5p = 0,5k = 4
P =
13.Distribución normalMedia
200 mm199,3 mmX + Y?

X es normal con media 120 mm y desviación típica 0,3 mm; Y es independiente y normal con media 80 mm y desviación típica 0,4 mm. Halla la probabilidad P de que X + Y sea mayor que 199,3 mm. Redondea z a dos decimales.

μX = 120, σX = 0,3μY = 80, σY = 0,4X + Y > 199,3 mm
P =
14.Distribución normalDifícil
μ = 178x = ?99%

Supón que las estaturas de los hombres adultos siguen una distribución normal con media 178 cm y desviación típica 7 cm. Halla el valor x por debajo del cual queda el 99 % de los datos (el percentil 99).

μ = 178σ = 7P = 99%
x = cm
15.Intervalos de confianzaMedia
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Se compara la duración de la batería de dos modelos de móvil. Modelo 1: 40 móviles, media 75 h, desviación típica conocida 16 h. Modelo 2: 60 móviles, media 62,5 h, desviación típica conocida 13 h. Halla el límite inferior del intervalo de confianza del 95 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 40x̄₁ = 75 hσ₁ = 16 hn₂ = 60x̄₂ = 62,5 hσ₂ = 13 h95%
límite inferior = h
16.Intervalos de confianzaDifícil
σ = 31, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 599%

La desviación típica poblacional es 31. ¿Qué tamaño muestral n necesitas para que un intervalo de confianza del 99 % para la media tenga un margen de error de como máximo 5?

σ = 31E = 599%
n =
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,1312,131t = ?df = 15

Se comparan dos métodos de enseñanza. Grupo 1: 9 estudiantes, nota media 116,5, desviación típica 6. Grupo 2: 8 estudiantes, nota media 123,6, desviación típica 3. 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 = 9x̄₁ = 116,5s₁ = 6n₂ = 8x̄₂ = 123,6s₂ = 3
t =
18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
σ = 5, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,599%

¿Qué tamaño debe tener una muestra para que el intervalo de confianza del 99 % para una media tenga un margen de error de como mucho 2,5? La desviación típica es 5. Calcula el menor tamaño muestral n.

σ = 5E = 2,599%
n =
19.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy128229338434540646xy2463040

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = gasto en publicidad en miles de € e y = ventas en miles de €. Halla el coeficiente de determinación r² de la recta de mínimos cuadrados.

n = 6
r² =
20.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy294176208271035xy510102030x = 9

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = carga en kN e y = alargamiento en mm. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (9, 34). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 5(9, 34)
e =

3Disoluciones

1.Valor temporal del dinero

Respuesta: EAR = 21 %

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 por periodo

r/m = 0,2/2 = 0,1

Capitaliza durante un año

EAR = (1 + 0,1)2 − 1 = 1,21 − 1 = 21%

Respuesta

EAR = 21%

La TAE siempre es mayor que el tipo nominal cuando los intereses se capitalizan más de una vez al año.

2.Valor temporal del dinero

Respuesta: FV = 431733 €

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)28 − 1)/0,07 = 80,7

Renta prepagable

Cada ingreso está invertido un año más.

FV = 5 000·80,7·1,07 = €431 732,65

Respuesta

FV = €431 732,65
3.VAN y TIR

Respuesta: NPV = 17944 €

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 = −45 000
CF1/(1 + 0,08)1 = 22 000/1,08 = 20 370,37
CF2/(1 + 0,08)2 = 19 000/1,166 = 16 289,44
CF3/(1 + 0,08)3 = 22 000/1,26 = 17 464,31
CF4/(1 + 0,08)4 = 12 000/1,36 = 8 820,36

Sumarlos

NPV = €17 944,48

Respuesta

NPV = €17 944,48

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

4.VAN y TIR

Respuesta: IRR = 14,79 %

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.

Acotar la TIR

El VAN baja al subir el tipo, así que la TIR está entre un tipo con VAN positivo y otro con VAN negativo.

NPV(10%) = 4 151,01
NPV(15%) = −172,60

Acotar

La interpolación lineal da una primera estimación; repetirla (o la función TIR de una calculadora) da el tipo exacto.

IRR ≈ 10 + 5·4 151,01/(4 151,01 − (−172,60)) = 14,8%
exacto: NPV(14,79%) = 0 → IRR = 14,79%

Respuesta

IRR = 14,79%
5.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: ΔP = 73,28 €

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.

Precio con la rentabilidad anterior

C = €70,00, i = 0,09, N = 14
€70,00·(1 − 0,2992)/0,09 + €1 000·0,2992 = €545,03 + €299,25 = €844,28

Precio con la nueva rentabilidad

C = €70,00, i = 0,08, N = 14
€70,00·(1 − 0,3405)/0,08 + €1 000·0,3405 = €577,10 + €340,46 = €917,56

Variación

ΔP = 917,56 − 844,28 = €73,28

Respuesta

ΔP = €73,28
6.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: YTM = 7,024 %

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.

Ecuación de la rentabilidad

€1 040 = €80·(1 − (1 + y)⁻⁵)/y + €1 000/(1 + y)⁵

Resolver numéricamente

P(7%) = €1 041,00, P(8%) = €1 000,00
YTM = 7,024%

Respuesta

YTM = 7,024%
7.CAPM y WACC

Respuesta: WACC = 9,033 %

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 = €12 000 000, E/V = 0,8333, D/V = 0,1667

WACC

WACC = 0,8333·10% + 0,1667·6%·(1 − 0,3) = 9,033%

Respuesta

WACC = 9,033%
8.CAPM y WACC

Respuesta: WACC = 6,147 %

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 los fondos propios

D1 = 1,2·1,05 = €1,26
re = 1,26/33,5 + 0,05 = 8,761%

Valores de mercado

E = 4 000 000·€33,50 = €134 000 000
V = €241 200 000, E/V = 0,5556, D/V = 0,4444

WACC

WACC = 0,5556·8,761% + 0,4444·4%·(1 − 0,28) = 6,147%

Respuesta

WACC = 6,147%
9.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 14,96

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 = 199/5 = 39,8

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 16,2² + 5,2² + (−14,8)² + (−16,8)² + 10,2² = 894,8

Desviación típica

s = √(894,8/4) = 14,96

Respuesta

s = 14,96
10.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,3085

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 = −0,5

Tabla de la normal estándar

Φ(−0,5) = 0,3085
P = 0,3085

Respuesta

P = 0,3085
11.Probabilidad

Respuesta: Var(X) = 144,8

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 = 10·0,35 + 20·0,1 + 30·0,3 + 40·0,25 = 24,5

Media de los cuadrados

E(X²) = 100·0,35 + 400·0,1 + 900·0,3 + 1600·0,25 = 745

Varianza

Var(X) = 745 − 24,5² = 144,8

Respuesta

Var(X) = 144,8
12.Probabilidad

Respuesta: P = 0,1563

Probabilidad: con resultados equiprobables, P(A) = favorables/totales. Para sucesos independientes se multiplica: P(A y B) = P(A)·P(B). El complementario suele ayudar: P(al menos uno) = 1 − P(ninguno). Binomial: en n ensayos independientes con probabilidad de éxito p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Fórmula binomial

P(X = 4) = 5·0,54·0,51 = 5·0,0625·0,5 = 0,1563

Respuesta

P = 0,1563
13.Distribución normal

Respuesta: P = 0,9192

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 suma

μ = 200 mm, σ = √(0,3² + 0,4²) = 0,5 mm

Tipificar

z = (199,3 − 200)/0,5 = −1,4

Cola superior

P = 1 − Φ(−1,4) = 1 − 0,08076 = 0,9192

Respuesta

P = 0,9192
14.Distribución normal

Respuesta: x = 194,3 cm

Distribución normal: convierte un valor x en una puntuación z, z = (x − μ)/σ, que indica a cuántas desviaciones típicas está de la media. Una tabla z (o Φ(z)) da el área a la izquierda de z, que es P(X < x). El área a la derecha es 1 − Φ(z), y el área entre dos valores es la diferencia de sus dos áreas.

z del percentil

Φ(z) = 0,99 → z = 2,326

Vuelta a x

x = 178 + 2,326·7 = 194,28 cm

Respuesta

x = 194,28 cm
15.Intervalos de confianza

Respuesta: límite inferior = 6,55 h

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.

Estimación puntual

x̄₁ − x̄₂ = 75 − 62,5 = 12,5

Error típico

SE = √(16²/40 + 13²/60) = 3,036

Margen de error

E = 1,96·3,036 = 5,95

Intervalo

12,5 ± 5,95 → [6,55, 18,45]

Respuesta

límite inferior = 6,55 h

El intervalo no contiene el 0, así que las medias difieren significativamente.

16.Intervalos de confianza

Respuesta: n = 256

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.

Despejar n

n = (2,576·31/5)² = 255,1

Redondear hacia arriba

El tamaño muestral es un número entero, y redondear hacia abajo haría el margen demasiado grande.

n = 256

Respuesta

n = 256
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = −3,021

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 = (8·6² + 7·3²)/15 = 23,4
sp = 4,837

Error típico

SE = 4,837·√(1/9 + 1/8) = 2,351

Estadístico de contraste

t = (116,5 − 123,6)/2,351 = −3,021

Respuesta

t = −3,021

Con gl = 15, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,131; |t| es mayor, así que se rechaza H₀.

18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: n = 27

Contraste de una media: el estadístico de contraste mide a cuántos errores típicos está la media muestral del valor afirmado en H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) si σ es conocida, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) si se estima con la muestra. Un intervalo de confianza es x̄ ± (valor crítico)·(error típico).

Despejar n

n = (2,576·5/2,5)² = 26,54

Redondear hacia arriba

n = 27

Respuesta

n = 27
19.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r² = 0,8542

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 = 215/6 = 35,83

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 59,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 236,8

Coeficiente de determinación

r² = 59,5²/(17,5·236,8) = 0,8542

Respuesta

r² = 0,8542

Aproximadamente el 85,42 % de la variación de y queda explicada por la recta.

20.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = 3,1

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 = 30/5 = 6
ȳ = 108/5 = 21,6

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 124

Recta de regresión

b = 124/40 = 3,1
a = 21,6 − 3,1·6 = 3
ŷ = 3 + 3,1·x

Valor predicho

ŷ = 3 + 3,1·9 = 30,9

Residuo

e = 34 − 30,9 = 3,1

Respuesta

e = 3,1

El punto está por encima de la recta.

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