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Probabilidad y Estadística 2018 Castilla y Leon

Proporción de obesidad en una distribución normal

E5.- La variable aleatoria IMC (índice de masa corporal, de modo abreviado) de las personas adultas de un determinado país sigue una distribución normal de media 26 y desviación típica de 6. Si tener un IMC superior a 35 significa ser obeso, encontrar la proporción de personas adultas obesas de ese país. (2 puntos)
Paso 1
Definición de la variable y parámetros
Definimos la variable aleatoria $X$ como el índice de masa corporal (IMC) de las personas adultas de un determinado país. Según el enunciado, esta variable sigue una distribución normal con media $\mu = 26$ y desviación típica $\sigma = 6$: $$X \sim N(26, 6)$$ 💡 **Tip:** En una distribución normal $N(\mu, \sigma)$, el primer valor indica el centro de la campana (media) y el segundo la dispersión de los datos (desviación típica).
Paso 2
Identificación de la probabilidad a calcular
El problema nos pide hallar la proporción de personas adultas obesas. Sabemos que se considera obesa a una persona si su IMC es superior a 35. Por tanto, debemos calcular la probabilidad: $$P(X \gt 35)$$ 💡 **Tip:** En problemas de distribuciones continuas, la proporción de la población se corresponde con la probabilidad de que un individuo elegido al azar cumpla la condición especificada.
Paso 3
Tipificación de la variable
Para calcular probabilidades en una normal no estándar, debemos transformar la variable $X$ en una normal estándar $Z \sim N(0, 1)$ mediante la fórmula de tipificación: $$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$$ Sustituyendo nuestros valores en la expresión de la probabilidad: $$P(X \gt 35) = P\left( Z \gt \frac{35 - 26}{6} \right)$$ $$P(X \gt 35) = P\left( Z \gt \frac{9}{6} \right)$$ $$P(X \gt 35) = P(Z \gt 1.5)$$ 💡 **Tip:** La tipificación permite comparar cualquier distribución normal con la tabla de la normal estándar $N(0, 1)$.
Paso 4
Cálculo mediante la tabla de la normal estándar
Las tablas de la distribución normal estándar suelen proporcionar la probabilidad acumulada hacia la izquierda, es decir, $P(Z \le k)$. Para hallar el área a la derecha (nuestro caso), usamos la propiedad del suceso contrario: $$P(Z \gt 1.5) = 1 - P(Z \le 1.5)$$ Buscando el valor $1.5$ en la tabla $N(0, 1)$ obtenemos: $$P(Z \le 1.5) = 0.9332$$ Calculamos la diferencia: $$P(X \gt 35) = 1 - 0.9332 = 0.0668$$ 💡 **Tip:** Recuerda que debido a la simetría de la campana y a que el área total es 1, $P(Z \gt k) = 1 - P(Z \le k)$.
Paso 5
Interpretación del resultado
La probabilidad obtenida representa la proporción de adultos en dicho país con un IMC superior a 35. Por tanto, la proporción de personas adultas obesas es **0.0668** (lo que equivale a un **6.68%** de la población adulta). ✅ **Resultado final:** $$\boxed{0.0668}$$
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