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
años01234567€12 000FV = ?

Inviertes €12 000 a un tipo nominal del 3 % anual con capitalización trimestral. Calcula el valor FV de la inversión al cabo de 7 años.

PV = €12 0003% / 4n = 7
FV = €
2.Valor temporal del dineroDifícil
meses01…252…360€150 000AB = ?A5,4% / 12

Una hipoteca de €150 000 se devuelve con cuotas mensuales iguales durante 30 años al 5,4 % anual con capitalización mensual. ¿Cuánto se debe todavía justo después de la cuota del final del año 21? Halla el capital pendiente B.

P = €150 0005,4% / 12N = 360k = 252
B = €
3.VAN y TIRMedia
años0123…8−80 00010 00010 00010 00018 000

Una máquina cuesta €80 000 hoy. Genera €10 000 al final de cada año durante 8 años y después puede venderse por €8 000. El coste de capital es del 12 %. Halla el valor actual neto NPV.

C0 = €80 000CF = €10 000S = €8 000n = 8r = 12%
NPV = €
4.VAN y TIRDifícil
r (%)NPVABr* = ?0

El proyecto A cuesta €20 000 y genera €11 500, €8 000, €4 500 al final de los años 1 a 3. El proyecto B cuesta €30 000 y genera €8 500, €13 000, €15 500. Halla el tipo de cruce de Fisher r* con el que ambos proyectos tienen el mismo VAN, en porcentaje.

A: −20 000, 11 500, 8 000, 4 500B: −30 000, 8 500, 13 000, 15 500
r* = %
5.Precio y rentabilidad de bonosMedia
semestres0123…22€20€20€20 + €1 000P = ?

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual del 4% en dos pagos semestrales y vence dentro de 11 años. La rentabilidad al vencimiento es del 3% anual. Calcula el precio P del bono.

F = €1 000cupón = 4%YTM = 3%n = 11
P = €
6.Precio y rentabilidad de bonosDifícil
años0123456P€60€60€60 + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual de 6% y vence dentro de 6 años. La rentabilidad al vencimiento es del 4%. Halla la duración de Macaulay D en años.

F = €1 000cupón = 6%n = 6YTM = 4%
D = años
7.CAPM y WACCMedia
WACC = 12,34%capital propio€6 000 000re​ = ?deuda€1 000 000rd​ = 3%T = 20%

Una empresa tiene fondos propios por valor de €6 000 000 y deuda por valor de €1 000 000. Su WACC es del 12,34%, su coste de la deuda antes de impuestos es del 3% y el tipo impositivo es del 20%. Halla el coste de los fondos propios re.

E = €6 000 000D = €1 000 000WACC = 12,34%rd = 3%T = 20%
re = %
8.CAPM y WACCDifícil
rf​ = 4%, rm​ − rf​ = 5,5%D/E = 0,25capital propioβL​ = 1,2deudaD/E = 0,75capital propiore​ = ?deudaT = 25%

Las acciones de una empresa tienen una beta de 1,2 con su ratio deuda/fondos propios actual de 0,25. Planea elevar su ratio deuda/fondos propios a 0,75. El tipo impositivo es del 25%, el tipo libre de riesgo del 4% y la prima de riesgo de mercado del 5,5%. Halla el coste de los fondos propios re tras el cambio.

βL = 1,2D/E1 = 0,25D/E2 = 0,75T = 25%rf = 4%rm − rf = 5,5%
re = %
9.Estadística descriptivaMedia
2025303540455055

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 50, 57, 52, 37, 20.

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

Una magnitud sigue una distribución normal con media 50 y desviación típica 12. ¿Qué proporción P de valores está por encima de 68?

μ = 50σ = 12x = 68
P =
11.ProbabilidadMedia
xp(x)00,3510,0520,3530,25μ = 1,5

Para la distribución mostrada, halla la desviación típica σ de X.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,05, 0,35, 0,25
σ =
12.ProbabilidadDifícil
€p(x)−10,8520,1490,05

Jugar una partida cuesta 1 €. Ganas 3 € con probabilidad 0,1 y 50 € con probabilidad 0,05; en otro caso no ganas nada. La apuesta no se devuelve. Halla la ganancia neta esperada E(G) por partida.

apuesta = €1€3: p = 0,1€50: p = 0,05
E(G) = €
13.Distribución normalMedia
−3−2−10123zárea sombreada a la derecha de z = 0,9861

Arrastra z para que el área sombreada bajo la curva normal estándar, a la derecha de z, sea 0,9861. Halla z con dos decimales.

A = 0,9861
z =
14.Distribución normalDifícil
0,02 mm0D − d?

Los diámetros D de los agujeros son normales con media 25,02 mm y desviación típica 0,01 mm. Los diámetros d de los ejes son independientes y normales con media 25 mm y desviación típica 0,015 mm. Un eje elegido al azar encaja cuando D − d > 0. Halla la probabilidad P de que encaje. Redondea z a dos decimales.

agujero: μ = 25,02 mm, σ = 0,01 mmeje: μ = 25 mm, σ = 0,015 mm
P =
15.Intervalos de confianzaMedia
n = 20, s = 1LU = ?x̄ = 57E95%

Una muestra de 20 elementos tiene media 57 y desviación típica s = 1. La población es aproximadamente normal. Calcula el límite superior del intervalo de confianza del 95 % para la media.

n = 20x̄ = 57s = 195%t(19) = 2,093
límite superior =
16.Intervalos de confianzaDifícil
μ₁ − μ₂, t(15) = 2,9470LUx̄₁ − x̄₂E = ?99%

Se prueban dos fertilizantes. Grupo de parcelas 1: 11 parcelas, rendimiento medio 58,5 kg, desviación típica 5 kg. Grupo de parcelas 2: 6 parcelas, media 68 kg, desviación típica 5,5 kg. Supón varianzas iguales (t con varianza combinada, gl = n₁ + n₂ − 2). Halla el margen de error E del intervalo de confianza del 99 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 11x̄₁ = 58,5s₁ = 5n₂ = 6x̄₂ = 68s₂ = 5,599%t(15) = 2,947
E = kg
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
1,3p = ?

Se afirma que la media de una población es 500; se sabe que la desviación típica poblacional es 12. Una muestra aleatoria de 36 observaciones tiene una media de 502,6. Contrasta H₀: μ = 500 frente a H₁: μ > 500. Halla el p-valor p.

μ₀ = 500σ = 12n = 36x̄ = 502,6H₁: μ > μ₀
p =
18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
−1,961,96z = ?

En un ensayo se recuperan 83 de 150 pacientes con el tratamiento A y 84 de 200 pacientes con el tratamiento B. Usando la proporción combinada, halla el estadístico de contraste z para H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 83n₁ = 150x₂ = 84n₂ = 200
z =
19.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy22642563484010421241xy5103040

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
xy294156228281036xy510102030ŷ = 32

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. ¿Para qué valor x predice la recta ŷ = 32?

n = 5ŷ = 32
x =

3Disoluciones

1.Valor temporal del dinero

Respuesta: FV = 14793 €

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 = r/m = 0,03/4 = 0,0075
N = m·n = 4·7 = 28

Valor futuro

FV = 12 000·(1 + 0,0075)28 = 12 000·1,233 = €14 792,54

Respuesta

FV = €14 792,54
2.Valor temporal del dinero

Respuesta: B = 71922 €

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.

Cuota mensual

i = 0,0045, N = 360
A = 150 000·0,0045/(1 − (1 + 0,0045)−360) = €842,30

Valor actual de las cuotas restantes

Lo que todavía se debe tiene que quedar exactamente pagado con las cuotas restantes.

N − k = 360 − 252 = 108
B = 842,3·(1 − (1 + 0,0045)−108)/0,0045 = €71 922,22

Respuesta

B = €71 922,22
3.VAN y TIR

Respuesta: NPV = −27093 €

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 los flujos de caja anuales

10 000·4,968 = 49 676,40

Valor actual del valor residual

8 000/2,476 = 3 231,07

NPV

NPV = −80 000 + 49 676,40 + 3 231,07 = −€27 092,54

Respuesta

NPV = −€27 092,54
4.VAN y TIR

Respuesta: r* = 8,826 %

Tipo de cruce (tasa de Fisher): el tipo de descuento con el que dos proyectos tienen el mismo VAN. Es la TIR de la diferencia de sus flujos de caja (B − A). Por debajo de él, el proyecto con flujos más tardíos y grandes tiene mayor VAN; por encima, gana el otro.

Diferencia de flujos de caja

ΔCF0 = −30 000 − (−20 000) = −10 000
ΔCF1 = 8 500 − 11 500 = −3 000
ΔCF2 = 13 000 − 8 000 = 5 000
ΔCF3 = 15 500 − 4 500 = 11 000

TIR de la diferencia

NPVΔ(8%) = 241,07
NPVΔ(9%) = −49,88
r* = 8,826%

Respuesta

r* = 8,826%

Comprobación: al 8,826% ambos VAN valen €813,84.

5.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: P = 1093 €

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 = €20,00, i = 0,015, N = 22

Valor actual de los cupones

€20,00·(1 − 0,7207)/0,015 = €372,42

Valor actual del nominal

€1 000·0,7207 = €720,69

Precio

P = €1 093,10

Respuesta

P = €1 093,10

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: D = 5,256 años

Duración: la duración de Macaulay es el tiempo medio ponderado en el que un bono paga sus flujos de caja, usando como pesos los valores actuales de los flujos: D = Σ t·PVₜ/P. La duración modificada D/(1 + y) estima la variación porcentual del precio ante un pequeño cambio de la rentabilidad: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.

Valor actual de cada flujo

t = 1: 60/1,04 = 57,69, t·PV = 57,69
t = 2: 60/1,082 = 55,47, t·PV = 110,95
t = 3: 60/1,125 = 53,34, t·PV = 160,02
t = 4: 60/1,17 = 51,29, t·PV = 205,15
t = 5: 60/1,217 = 49,32, t·PV = 246,58
t = 6: 1060/1,265 = 837,73, t·PV = 5 026,40

Duración

P = 1 104,84
D = 5 806,79/1 104,84 = 5,256

Respuesta

D = 5,256 años
7.CAPM y WACC

Respuesta: re = 14 %

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 = €7 000 000, E/V = 0,8571, D/V = 0,1429

Parte de la deuda en el WACC

0,1429·3%·(1 − 0,2) = 0,3429%

Coste de los fondos propios

re = (12,34% − 0,3429%)/0,8571 = 14%

Respuesta

re = 14%
8.CAPM y WACC

Respuesta: re = 12,68 %

Beta apalancada (Hamada): la deuda hace más arriesgados los fondos propios. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), donde βU es la beta del negocio sin deuda. Para pasar una beta a otra estructura de capital, desapaláncala primero y luego vuelve a apalancarla con la nueva D/E.

Desapalanca la beta

βU = 1,2/(1 + 0,75·0,25) = 1,011

Vuelve a apalancar con la nueva D/E

βL = 1,011·(1 + 0,75·0,75) = 1,579

Coste de los fondos propios (CAPM)

re = 4% + 1,579·5,5% = 12,68%

Respuesta

re = 12,68%
9.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 14,92

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 = 216/5 = 43,2

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 6,8² + 13,8² + 8,8² + (−6,2)² + (−23,2)² = 890,8

Desviación típica

s = √(890,8/4) = 14,92

Respuesta

s = 14,92
10.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,06681

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 = 1,5

Tabla de la normal estándar

Φ(1,5) = 0,9332
P = 1 − 0,9332 = 0,06681

Respuesta

P = 0,06681
11.Probabilidad

Respuesta: σ = 1,204

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 = 0·0,35 + 1·0,05 + 2·0,35 + 3·0,25 = 1,5

Media de los cuadrados

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,05 + 4·0,35 + 9·0,25 = 3,7

Varianza

Var(X) = 3,7 − 1,5² = 1,45
σ = √1,45 = 1,204

Respuesta

σ = 1,204
12.Probabilidad

Respuesta: E(G) = 1,8 €

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.

Resultados netos

G: 2 (p = 0,1), 49 (p = 0,05), −1 (p = 0,85)

Valor esperado

E(G) = 2·0,1 + 49·0,05 − 1·0,85 = 1,8 €

Respuesta

E(G) = 1,8 €

Un valor positivo significa que ganas dinero de media.

13.Distribución normal

Respuesta: z = −2,2

De un área de vuelta a z: Φ(z) es el área a la izquierda de z. Para un área A en la cola izquierda, busca en la tabla la z con Φ(z) = A. Un área A en la cola derecha significa Φ(z) = 1 − A. Un área central A entre −z y z deja (1 − A)/2 en cada cola, así que Φ(z) = (1 + A)/2. Para un valor x, usa x = μ + zσ.

Área a la izquierda de z

Φ(z) = 1 − 0,9861 = 0,0139

Lee la tabla de z al revés

Busca 0,0139 dentro de la tabla y lee z.

z = −2,20

Respuesta

z = −2,20
14.Distribución normal

Respuesta: P = 0,8665

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 = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,01803 mm

Tipificar

z = (0 − 0,02)/0,01803 = −1,11

Probabilidad

P = 1 − Φ(−1,11) = 0,8665

Respuesta

P = 0,8665
15.Intervalos de confianza

Respuesta: límite superior = 57,47

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 = 19, t = 2,093

Margen de error

E = 2,093·1/√20 = 0,468

Intervalo

57 ± 0,468 → [56,53, 57,47]

Respuesta

límite superior = 57,47
16.Intervalos de confianza

Respuesta: E = 7,736 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 = (10·5² + 5·5,5²)/15 = 26,75
sp = 5,172

Margen de error

E = 2,947·5,172·√(1/11 + 1/6) = 7,736

Respuesta

E = 7,736 kg
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: p = 0,0968

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.

Estadístico de contraste

SE = σ/√n = 12/√36 = 2
z = (502,6 − 500)/2 = 1,3

Área de la cola

Φ(1,3) = 0,9032
1 − Φ(1,3) = 0,0968

p-valor

p = 0,0968

Respuesta

p = 0,0968

p > 0,05, así que no se rechaza H₀ al nivel del 5 %.

18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: z = 2,471

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.

Proporciones muestrales

p̂₁ = 83/150 = 0,5533
p̂₂ = 84/200 = 0,42
p̂ = 167/350 = 0,4771

Error típico bajo H₀

SE = √(0,4771·0,5229·(1/150 + 1/200)) = 0,05395

Estadístico de contraste

z = (0,5533 − 0,42)/0,05395 = 2,471

Respuesta

z = 2,471

|z| > 1,96, así que se rechaza H₀ al nivel del 5 % (bilateral).

19.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r² = 0,8544

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 = 42/6 = 7
ȳ = 208/6 = 34,67

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 132
Syy = Σ(y − ȳ)² = 291,3

Coeficiente de determinación

r² = 132²/(70·291,3) = 0,8544

Respuesta

r² = 0,8544

Aproximadamente el 85,44 % de la variación de y queda explicada por la recta.

20.Regresión lineal y correlación

Respuesta: x = 8,985

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 = 110/5 = 22

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 134

Recta de regresión

b = 134/40 = 3,35
a = 22 − 3,35·6 = 1,9
ŷ = 1,9 + 3,35·x

Despeja x

x = (32 − 1,9)/3,35 = 8,985

Respuesta

x = 8,985

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