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→∞ (−5x2 + 4x + 5)/(4x2 + 3x + 7).

f(x) = (−5x2 + 4x + 5)/(4x2 + 3x + 7)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 = 3

Sea f(x) = ln(2x2 + 5). Calcula f′(3).

f(x) = ln(2x2 + 5)x = 3
f′(3) =
4.DerivadasDifícil
xyx = 1

La recta tangente a f(x) = 3x2 − 3x + 4 en x = 1 corta el eje y en y = b. Calcula b.

f(x) = 3x2 − 3x + 4x = 1
b =
5.IntegralesMedia
xyπ/2y = x·cos x

Calcula I = ∫₀π/2 x·cos x dx (x en radianes).

∫₀π/2 x·cos x dx
I =
6.IntegralesDifícil
xyy = 0,5x2​y = 4x

Calcula el área A de la región encerrada entre y = 0,5x2 e y = 4x.

y = 0,5x2y = 4x
A =
7.Números complejosMedia
ReIm11−1−122−2−2z₁z₂w

Dados z₁ = 2,5∠70° y z₂ = 0,5∠65°, halla el argumento θ de w = z₁·z₂ en grados, entre −180° y 180°.

z₁ = 2,5∠70°z₂ = 0,5∠65°
θ = °
8.Números complejosDifícil
ReIm11−1−122−2−233−3−3z₁z₂

La ecuación z² − 6z + 18 = 0 tiene dos raíces complejas. Halla su módulo |z|.

p = −6q = 18
|z| =
9.Ecuaciones diferencialesMedia
tyy(0) = 5y(1) = ?

Resuelve y″ + 8y′ + 15y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 4. Halla y(1).

y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 5y′(0) = 4
y(1) =
10.Ecuaciones diferencialesDifícil
ty1y(1) = ?

Resuelve y′ + 2y = 6e−3t con y(0) = 0. Halla y(1).

y′ + 2y = 6e−3ty(0) = 0
y(1) =
11.Matrices y determinantesMedia
A =2−5013−54−21

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

A = [2 −5 0; 1 3 −5; 4 −2 1]
det A =
12.Matrices y determinantesDifícil
A =−3−324

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

A = [−3 −3; 2 4]
λ =
13.Vectores: producto escalar y vectorialMedia
xyzdFAB

Una fuerza constante F = (−25, −10, −10) N actúa sobre un objeto mientras este se mueve en línea recta del punto A(−3, 5, 5) al punto B(5, 3, 3). Las coordenadas están en metros. Halla el trabajo W realizado por la fuerza.

F = (−25, −10, −10) NA(−3, 5, 5) mB(5, 3, 3) m
W = J
14.Vectores: producto escalar y vectorialDifícil
xyzab

El vector unitario n̂ es perpendicular a a = (2, −5, 4) y a b = (−2, 3, −2) y tiene componente z positiva. Halla su componente y n̂y.

a = (2, −5, 4)b = (−2, 3, −2)n̂z > 0
n̂y =
15.ProbabilidadMedia
xp(x)00,3510,3520,3μ = 0,95

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

x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,35, 0,3
σ =
16.ProbabilidadDifícil
€p(x)−100,68300,34900,02

Jugar una partida cuesta 10 €. Ganas 40 € con probabilidad 0,3 y 500 € 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 = €10€40: p = 0,3€500: p = 0,02
E(G) = €
17.Estadística descriptivaMedia
202530354045505560

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 16, 55, 40, 60, 40, 40.

n = 6
s =
18.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Una magnitud sigue una distribución normal con media 100 y desviación típica 10. ¿Qué proporción P de valores está por encima de 104?

μ = 100σ = 10x = 104
P =
19.Distribución normalMedia
27,241P = ?

Supón que los tiempos de entrega siguen una distribución normal con media 32 min y desviación típica 6 min. ¿Qué fracción está entre 27,2 y 41 min? Da P como número decimal.

μ = 32σ = 6x1 = 27,2x2 = 41
P =
20.Distribución normalDifícil
μ = 100x = ?80%

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 80 % de los datos (el percentil 80).

μ = 100σ = 15P = 80%
x = puntos

3Disoluciones

1.Límites

Respuesta: L = −1,25

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

(−5 + 4/x + 5/x2)/(4 + 3/x + 7/x2)

Haz x → ∞

L = −5/4 = −1,25

Respuesta

L = −1,25

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′(3) = 0,5217

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 de la cadena para el logaritmo

f′(x) = 4x/(2x2 + 5)

Sustituir

f′(3) = 12/23 = 0,5217

Respuesta

f′(3) = 0,5217
4.Derivadas

Respuesta: b = 1

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.

Punto y pendiente

f(1) = 4
f′(x) = 6x − 3 → f′(1) = 3

Recta tangente en x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 4 − 3·1 = 1

Respuesta

b = 1
5.Integrales

Respuesta: I = 0,5708

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

(π/2·sin π/2 + cos π/2) − (0 + 1) = 0,5708

Respuesta

I = 0,5708
6.Integrales

Respuesta: A = 42,67

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.

Puntos de corte

0,5x2 = 4x → x = 0, x = 8

Integrar superior menos inferior

A = [2x2 − 0,1667x3]08 = 42,67

Respuesta

A = 42,67
7.Números complejos

Respuesta: θ = 135 °

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| = 2,5 · 0,5 = 1,25
θ = 70° + 65° = 135°

Argumento

θ = 135°

Respuesta

θ = 135°
8.Números complejos

Respuesta: |z| = 4,243

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.

Discriminante

p² − 4q = 36 − 72 = −36 < 0

Fórmula cuadrática

z = (6 ± j√36)/2 = 3 + j3, 3 − j3

Respuesta

|z| = √(3² + 3²) = √18 = 4,243

Respuesta

|z| = 4,243
9.Ecuaciones diferenciales

Respuesta: y(1) = 0,6579

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.

Raíces características

(r + 3)(r + 5) = 0 → r = −3, −5

Constantes a partir de los valores iniciales

A + B = 5, −3A − 5B = 4
A = 14,5, B = −9,5

Evalúa

y(1) = 14,5·e−3 + (−9,5)·e−5 = 0,6579

Respuesta

y(1) = 0,6579
10.Ecuaciones diferenciales

Respuesta: y(1) = 0,5133

Ecuaciones diferenciales de primer orden: dy/dt = k·y tiene la solución y = y₀·ekt (crecimiento para k > 0, decrecimiento para k < 0); un periodo de semidesintegración T da k = ln 2/T. La ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), da T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Una ecuación lineal y′ + p(x)·y = q(x) se resuelve con el factor integrante μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, así que μy = ∫μq dx + C.

Factor integrante

μ = e2t
(e2ty)′ = 6e−t

Solución general

y = 6/(−1)·e−3t + C·e−2t = −6·e−3t + C·e−2t

Condición inicial

0 = −6 + C → C = 6

Evalúa

y(1) = −6·0,04979 + 6·0,1353 = 0,5133

Respuesta

y(1) = 0,5133
11.Matrices y determinantes

Respuesta: det A = 91

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 = −7, M₁₂ = 21, M₁₃ = −14

Desarrollo por cofactores

det A = 2·(−7) − (−5)·21 + 0·(−14) = 91

Respuesta

det A = 91
12.Matrices y determinantes

Respuesta: λ = 3

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 − (1)λ + (−6) = 0

Resuelve

λ = (1 ± √(25))/2 → λ = −2, 3
λ = 3

Respuesta

λ = 3
13.Vectores: producto escalar y vectorial

Respuesta: W = −160 J

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.

Desplazamiento

d = B − A = (5, 3, 3) − (−3, 5, 5) = (8, −2, −2) m

Trabajo

W = F·d = (−25)·8 + (−10)·(−2) + (−10)·(−2) = −160 J

Respuesta

W = −160 J

Trabajo negativo: la fuerza actúa sobre todo en contra del movimiento.

14.Vectores: producto escalar y vectorial

Respuesta: n̂y = 0,6667

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

(a × b)x = aybz − azby = (−5)·(−2) − 4·3 = −2
(a × b)y = azbx − axbz = 4·(−2) − 2·(−2) = −4
(a × b)z = axby − aybx = 2·3 − (−5)·(−2) = −4

Normalizar

La componente z de a × b es negativa, así que usa −(a × b).

|a × b| = √((−2)² + (−4)² + (−4)²) = 6
n̂ = −(−2, −4, −4)/6 = (0,3333, 0,6667, 0,6667)
n̂y = 0,6667

Respuesta

n̂y = 0,6667
15.Probabilidad

Respuesta: σ = 0,8047

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 + 1·0,35 + 2·0,3 = 0,95

Media de los cuadrados

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,3 = 1,55

Varianza

Var(X) = 1,55 − 0,95² = 0,6475
σ = √0,6475 = 0,8047

Respuesta

σ = 0,8047
16.Probabilidad

Respuesta: E(G) = 12 €

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: 30 (p = 0,3), 490 (p = 0,02), −10 (p = 0,68)

Valor esperado

E(G) = 30·0,3 + 490·0,02 − 10·0,68 = 12 €

Respuesta

E(G) = 12 €

Un valor positivo significa que ganas dinero de media.

17.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 15,37

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 = 251/6 = 41,83

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = (−25,83)² + 13,17² + (−1,833)² + 18,17² + (−1,833)² + (−1,833)² = 1181

Desviación típica

s = √(1181/5) = 15,37

Respuesta

s = 15,37
18.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,3446

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 = 0,4

Tabla de la normal estándar

Φ(0,4) = 0,6554
P = 1 − 0,6554 = 0,3446

Respuesta

P = 0,3446
19.Distribución normal

Respuesta: P = 0,7213

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.

Puntuaciones z

z₁ = (27,2 − 32)/6 = −0,8
z₂ = (41 − 32)/6 = 1,5

Área entre ambos valores

P = Φ(1,5) − Φ(−0,8) = 0,9332 − 0,2119 = 0,7213

Respuesta

P = 0,7213
20.Distribución normal

Respuesta: x = 112,6 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) = 0,8 → z = 0,8416

Vuelta a x

x = 100 + 0,8416·15 = 112,62 puntos

Respuesta

x = 112,62 puntos

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