Matemáticas para la ingeniería: 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

Límites

Sustitución directa
prueba primero x = a; 0/0 significa que hay que simplificar
Factorizar y simplificar
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Conjugado
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Límites en el infinito
divide entre la mayor potencia de x; con grados iguales se obtiene el cociente de los coeficientes principales
Límite notable
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Regla de L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Derivadas

Regla de la potencia
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Regla del producto
(uv)′ = u′v + uv′
Regla del cociente
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Regla de la cadena
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Derivadas habituales
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Método

  1. Identifica la estructura: suma, producto, cociente o composición.
  2. Aplica la regla de la potencia a cada potencia de x.
  3. Usa la regla del producto, del cociente o de la cadena donde haga falta.
  4. Simplifica y, si se pide, evalúa en el punto.

Integrales

Regla de la potencia
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral definida
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integrales habituales
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Área entre curvas
∫ab (f − g) dx

Método

  1. Reescribe el integrando como suma de términos sencillos siempre que puedas.
  2. Aplica la regla de la potencia: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), y las integrales inmediatas de ex, 1/x, sin y cos.
  3. Usa un cambio de variable cuando veas una función junto con su derivada.
  4. En una integral definida, calcula F(b) − F(a).

Números complejos

Forma rectangular
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Módulo y argumento
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Forma polar y exponencial
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
División
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Producto y cociente
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
Raíces n-ésimas
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Ecuación cuadrática con p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Método

  1. Decide qué forma conviene a la operación: la rectangular a + jb para sumar y restar, la polar r∠θ para multiplicar, dividir, potencias y raíces.
  2. Desarrolla con j² = −1; divide multiplicando numerador y denominador por el conjugado del denominador.
  3. Convierte con r = √(a² + b²) y θ a partir de un dibujo del punto (comprueba el cuadrante), y de vuelta con a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Para las potencias usa De Moivre, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; para zⁿ = R∠φ enumera las n raíces R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Ecuaciones diferenciales

Crecimiento/decrecimiento exponencial
dy/dt = ky → y = y0ekt
Periodo de semidesintegración
k = ln 2 / t½
Ley de enfriamiento de Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Factor integrante
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Depósito de mezcla
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matrices y determinantes

determinante 2×2
det = ad − bc
Inversa de 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Producto
(AB)ij = Σk AikBkj
Valores propios
det(A − λI) = 0
Regla de Cramer
xi = det(Ai)/det(A)

Vectores: producto escalar y vectorial

Módulo
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vector unitario
û = a/|a|
Componentes a partir de un ángulo
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Producto escalar
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Proyección escalar de a sobre b
a·b/|b|
Trabajo
W = F·d
Producto vectorial
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Áreas
paralelogramo |a × b|, triángulo ½|a × b|
Momento respecto a O
MO = r × F, r = A − O
Volumen de un paralelepípedo
V = |a·(b × c)|

Método

  1. Escribe cada vector en componentes; para una fuerza dada por un módulo y un ángulo, usa F·cos θ y F·sin θ.
  2. Para longitudes y direcciones usa el módulo √(x² + y² + z²) y el vector unitario a/|a|.
  3. Usa el producto escalar para ángulos, proyecciones, perpendicularidad y trabajo: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Usa el producto vectorial para vectores perpendiculares, áreas y momentos: escribe con cuidado las tres componentes, manteniendo el orden a × b.

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

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

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.

2Problemas de práctica

1.LímitesMedia
xyy = L

Halla el límite L = limx→∞ (6x2 + 4x − 5)/(2x2 + x + 9).

f(x) = (6x2 + 4x − 5)/(2x2 + x + 9)x → ∞
L =
2.LímitesDifícil
xyx = 0

Halla el límite L = limx→0 (1 − cos 4x)/(3x²), con x en radianes.

f(x) = (1 − cos 4x)/(3x²)x → 0
L =
3.DerivadasMedia
xyx = 1

Sea f(x) = x·sin(x), con x en radianes. Calcula f′(1).

f(x) = x·sin(x)x = 1 rad
f′(1) =
4.DerivadasDifícil
xy

Sea f(x) = x3 − 10,5x2 + 30x − 1. Calcula la coordenada x x del mínimo local.

f(x) = x3 − 10,5x2 + 30x − 1
x =
5.IntegralesMedia
xy1y = x·cos x

Calcula I = ∫₀1 x·cos x dx (x en radianes).

∫₀1 x·cos x dx
I =
6.IntegralesDifícil
xy−22

Calcula el área A de la región entre la parábola y = 4 − x² y el eje x.

y = 4 − x²
A =
7.Números complejosMedia
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂w

Dados z₁ = 5∠55° y z₂ = 2∠−50°, halla la parte real de w = z₁/z₂.

z₁ = 5∠55°z₂ = 2∠−50°
Re(w) =
8.Números complejosDifícil
ReIm22−2−244−4−4ABCD

Exactamente uno de los puntos A–D es una raíz de z⁶ = 64∠120°. Haz clic en él.

w = 64∠120°n = 6
  1. 1A (2∠40°)
  2. 2B (2∠120°)
  3. 3C (3,6∠−10°)
  4. 4D (2∠−40°)
9.Ecuaciones diferencialesMedia
tyy(0) = 2y(2) = ?

Resuelve y″ + 8y′ + 16y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0. Halla y(2).

y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(2) =
10.Ecuaciones diferencialesDifícil
tyK = 2y(0,75) = ?

Un sistema obedece y″ + 3y′ + 18,25y = 36,5 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla y(0,75); ángulos en radianes.

y″ + 3y′ + 18,25y = 36,5y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
11.Matrices y determinantesMedia
A =−1−5−1−22−211−1

Calcula el determinante det A de la matriz 3×3 A mostrada.

A = [−1 −5 −1; −2 2 −2; 1 1 −1]
det A =
12.Matrices y determinantesDifícil
A =2−3−23

Calcula el valor propio mayor λ de la matriz A mostrada.

A = [2 −3; −2 3]
λ =
13.Vectores: producto escalar y vectorialMedia
xyzab

Halla el ángulo θ entre los vectores a = (4, 3, 4) y b = (6, −1, −6), en grados.

a = (4, 3, 4)b = (6, −1, −6)
θ = °
14.Vectores: producto escalar y vectorialDifícil
xyzabc

Halla el volumen V del paralelepípedo cuyas aristas desde un vértice son a = (3, −1, 5), b = (3, 5, 0) y c = (5, 3, −4).

a = (3, −1, 5)b = (3, 5, 0)c = (5, 3, −4)
V =
15.ProbabilidadMedia
xp(x)00,3510,320,230,15μ = 1,15

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

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,3, 0,2, 0,15
σ =
16.ProbabilidadDifícil
n = 8, p = 0,6: P(X = 5) = ?k012345678

Un examen tiene 8 preguntas de opción múltiple. Una estudiante que contesta al azar acierta cada una con probabilidad 0,6, de forma independiente. ¿Cuál es la probabilidad P de acertar exactamente 5?

n = 8p = 0,6k = 5
P =
17.Estadística descriptivaMedia
1015202530354045505560

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 60, 42, 29, 10, 50, 10, 52.

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

Una magnitud sigue una distribución normal con media 500 y desviación típica 60. ¿Qué proporción P de valores está por debajo de 470?

μ = 500σ = 60x = 470
P =
19.Distribución normalMedia
−3−2−10123zárea sombreada a la derecha de z = 0,9834

Arrastra z para que el área sombreada bajo la curva normal estándar, a la derecha de z, sea 0,9834. Halla z con dos decimales.

A = 0,9834
z =
20.Distribución normalDifícil
μ = 100x = ?25%

Supón que las puntuaciones de CI siguen una distribución normal con media 100 puntos y desviación típica 15 puntos. Halla el valor x por debajo del cual queda el 25 % de los datos (el percentil 25).

μ = 100σ = 15P = 25%
x = puntos

3Disoluciones

1.Límites

Respuesta: L = 3

Límites: prueba primero la sustitución directa. Si da 0/0, simplifica antes: factoriza y cancela el factor común, o multiplica por el conjugado. Cuando x → ∞, divide numerador y denominador entre la mayor potencia de x. Regla de L'Hôpital: si f/g da 0/0 o ∞/∞, entonces lim f/g = lim f′/g′, derivando el numerador y el denominador por separado (no con la regla del cociente).

Divide entre la mayor potencia

(6 + 4/x + (−5)/x2)/(2 + 1/x + 9/x2)

Haz x → ∞

L = 6/2 = 3

Respuesta

L = 3

Con grados iguales el límite es el cociente de los coeficientes principales.

2.Límites

Respuesta: L = 2,667

Límites: prueba primero la sustitución directa. Si da 0/0, simplifica antes: factoriza y cancela el factor común, o multiplica por el conjugado. Cuando x → ∞, divide numerador y denominador entre la mayor potencia de x. Regla de L'Hôpital: si f/g da 0/0 o ∞/∞, entonces lim f/g = lim f′/g′, derivando el numerador y el denominador por separado (no con la regla del cociente).

Primera aplicación

4·sin 4x/(6x) → 0/0

Segunda aplicación

16·cos 4x/6

Sustituye x = 0

L = 16/6 = 2,667

Respuesta

L = 2,667
3.Derivadas

Respuesta: f′(1) = 1,382

Derivación: la derivada f′(x) es la pendiente de la gráfica en x. Regla de la potencia: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Regla del producto: (uv)′ = u′v + uv′. Regla de la cadena: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Donde f′(x) = 0 la gráfica tiene tangente horizontal: un máximo, un mínimo o un punto de silla.

Regla del producto y de la cadena

f′(x) = sin(x) + x·cos(x)

Sustituir

f′(1) = 0,8415 + 1·0,5403 = 1,382

Respuesta

f′(1) = 1,382
4.Derivadas

Respuesta: x = 5

Derivación: la derivada f′(x) es la pendiente de la gráfica en x. Regla de la potencia: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Regla del producto: (uv)′ = u′v + uv′. Regla de la cadena: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Donde f′(x) = 0 la gráfica tiene tangente horizontal: un máximo, un mínimo o un punto de silla.

Derivada

f′(x) = 3x2 − 21x + 30 = 3·(x2 − 7x + 10)

Resolver f′(x) = 0

x = 2 o x = 5

Cuál es cuál

f″(x) = 6x − 21: negativa en un máximo, positiva en un mínimo.

f″(2) = −9, f″(5) = 9
x = 5

Respuesta

x = 5
5.Integrales

Respuesta: I = 0,3818

Integración por partes: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, a partir de la regla del producto. Elige como u el factor que se simplifica al derivarlo (una potencia de x, o ln x), y como dv el factor que sabes integrar (eˣ, sin x, cos x, o x cuando u = ln x). En una integral definida, evalúa u·v en ambos límites: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Un factor x² necesita dos vueltas.

Elige u y dv

u = x, du = dx; dv = cos x dx, v = sin x

Primitiva

∫x cos x dx = x sin x − ∫sin x dx = x sin x + cos x

Límites

(1·sin 1 + cos 1) − (0 + 1) = 0,3818

Respuesta

I = 0,3818
6.Integrales

Respuesta: A = 10,67

Integrales definidas: ∫ₐᵇ f(x) dx es el área con signo entre la gráfica y el eje x de a a b. Busca una primitiva F (con F′ = f) y calcula F(b) − F(a). Regla de la potencia: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). El área entre dos curvas es ∫(superior − inferior) dx.

Ceros

4 − x² = 0 → x = ±2

Integrar

A = [4x − x³/3]−22 = 5,333 − (−5,333) = 10,67

Respuesta

A = 10,67
7.Números complejos

Respuesta: Re(w) = −0,647

Forma polar: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, con r = |z| y θ = arg z. Para volver a la forma rectangular: a = r cos θ, b = r sin θ. El argumento necesita el cuadrante: θ = atan(b/a) solo cuando a > 0; para a < 0 suma o resta 180°. En forma polar multiplicar es fácil: se multiplican los módulos y se suman los argumentos; para dividir se dividen los módulos y se restan los argumentos.

Módulo y argumento de w

|w| = 5 / 2 = 2,5
θ = 55° − (−50)° = 105°

Forma rectangular

Re(w) = 2,5·cos(105°) = −0,647
Im(w) = 2,5·sin(105°) = 2,415
Re(w) = −0,647

Respuesta

Re(w) = −0,647
8.Números complejos

Respuesta: D (2∠−40°)

De Moivre y raíces: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. La ecuación zⁿ = R∠φ tiene exactamente n raíces, todas con módulo R1/n, en los argumentos (φ + 360°·k)/n para k = 0, 1, …, n − 1: están repartidas uniformemente en una circunferencia, separadas 360°/n. Una ecuación cuadrática z² + pz + q = 0 con p² < 4q tiene las raíces complejas z = −p/2 ± j√(q − p²/4); un polinomio con coeficientes reales siempre tiene sus raíces complejas en pares conjugados a ± jb.

Módulo y argumentos de las raíces

|z| = 2
θ = 20°, 80°, 140°, −160°, −100°, −40°

El punto

D = 2∠−40°

Respuesta

D (2∠−40°)
9.Ecuaciones diferenciales

Respuesta: y(2) = 0,006038

Ecuaciones lineales de segundo orden: para y″ + b·y′ + c·y = 0 prueba y = ert: esto da la ecuación característica r² + b·r + c = 0. Dos raíces reales r₁ ≠ r₂ dan y = A·er₁t + B·er₂t (sobreamortiguado); una raíz doble r da y = (A + Bt)·ert (amortiguamiento crítico); las raíces complejas −α ± jω dan y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (subamortiguado, oscilante). Los valores iniciales y(0) e y′(0) fijan A y B. Escrita como y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn es la frecuencia natural y ζ el factor de amortiguamiento: con ζ < 1 hay oscilación. Con una entrada constante, y″ + by′ + cy = c·K, la solución es el valor estacionario K más la respuesta libre.

Raíz doble

(r + 4)² = 0 → r = −4

Constantes

A = y(0) = 2
y′(0) = B − 4A → B = 0 + 8 = 8

Evalúa

y(2) = (2 + 8·2)·e−8 = 0,006038

Respuesta

y(2) = 0,006038
10.Ecuaciones diferenciales

Respuesta: y(0.75) = 2,608

Ecuaciones lineales de segundo orden: para y″ + b·y′ + c·y = 0 prueba y = ert: esto da la ecuación característica r² + b·r + c = 0. Dos raíces reales r₁ ≠ r₂ dan y = A·er₁t + B·er₂t (sobreamortiguado); una raíz doble r da y = (A + Bt)·ert (amortiguamiento crítico); las raíces complejas −α ± jω dan y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (subamortiguado, oscilante). Los valores iniciales y(0) e y′(0) fijan A y B. Escrita como y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn es la frecuencia natural y ζ el factor de amortiguamiento: con ζ < 1 hay oscilación. Con una entrada constante, y″ + by′ + cy = c·K, la solución es el valor estacionario K más la respuesta libre.

Valor estacionario y raíces

yss = 2, r = −1,5 ± 4j

Constantes a partir de los valores iniciales

y(0) = 2 + A = 0 → A = −2
y′(0) = −1,5A + 4B = 0 → B = −0,75

Evalúa

y(0,75) = 2·(1 − e−1,125(cos 3 + 0,375·sin 3)) = 2,608

Respuesta

y(0,75) = 2,608
11.Matrices y determinantes

Respuesta: det A = 24

Matrices: el determinante de una matriz 2×2 es ad − bc. En 3×3, desarrolla por una fila: cada elemento por el determinante de la matriz 2×2 que queda al quitar su fila y su columna, con signos alternos + − +. Los valores propios λ cumplen det(A − λI) = 0; en 2×2 es λ² − (traza)·λ + det = 0.

Menores 2×2 de la primera fila

M₁₁ = 0, M₁₂ = 4, M₁₃ = −4

Desarrollo por cofactores

det A = (−1)·0 − (−5)·4 + (−1)·(−4) = 24

Respuesta

det A = 24
12.Matrices y determinantes

Respuesta: λ = 5

Matrices: el determinante de una matriz 2×2 es ad − bc. En 3×3, desarrolla por una fila: cada elemento por el determinante de la matriz 2×2 que queda al quitar su fila y su columna, con signos alternos + − +. Los valores propios λ cumplen det(A − λI) = 0; en 2×2 es λ² − (traza)·λ + det = 0.

Ecuación característica

λ² − (5)λ + (0) = 0

Resuelve

λ = (5 ± √(25))/2 → λ = 0, 5
λ = 5

Respuesta

λ = 5
13.Vectores: producto escalar y vectorial

Respuesta: θ = 93,14 °

Dot product: a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.

Producto escalar

a·b = 4·6 + 3·(−1) + 4·(−6) = −3

Módulos

|a| = √(4² + 3² + 4²) = 6,403
|b| = √(6² + (−1)² + (−6)²) = 8,544

Ángulo

cos θ = −3/(6,403·8,544) = −0,05484
θ = arccos(−0,05484) = 93,14°

Respuesta

θ = 93,14°
14.Vectores: producto escalar y vectorial

Respuesta: V = 152

Cross product: a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.

Producto vectorial b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = 5·(−4) − 0·3 = −20
(b × c)y = bzcx − bxcz = 0·5 − 3·(−4) = 12
(b × c)z = bxcy − bycx = 3·3 − 5·5 = −16

Producto escalar con a

a·(b × c) = 3·(−20) + (−1)·12 + 5·(−16) = −152
V = |−152| = 152

Respuesta

V = 152
15.Probabilidad

Respuesta: σ = 1,062

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 + 1·0,3 + 2·0,2 + 3·0,15 = 1,15

Media de los cuadrados

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,3 + 4·0,2 + 9·0,15 = 2,45

Varianza

Var(X) = 2,45 − 1,15² = 1,128
σ = √1,128 = 1,062

Respuesta

σ = 1,062
16.Probabilidad

Respuesta: P = 0,2787

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 = 5) = 56·0,65·0,43 = 56·0,07776·0,064 = 0,2787

Respuesta

P = 0,2787
17.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 20,27

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 = 253/7 = 36,14

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 23,86² + 5,857² + (−7,143)² + (−26,14)² + 13,86² + (−26,14)² + 15,86² = 2465

Desviación típica

s = √(2465/6) = 20,27

Respuesta

s = 20,27
18.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
19.Distribución normal

Respuesta: z = −2,13

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 − 0,9834 = 0,0166

Lee la tabla de z al revés

Busca 0,0166 dentro de la tabla y lee z.

z = −2,13

Respuesta

z = −2,13
20.Distribución normal

Respuesta: x = 89,88 puntos

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) = 0,25 → z = −0,6745

Vuelta a x

x = 100 + −0,6745·15 = 89,88 puntos

Respuesta

x = 89,88 puntos

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