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:**
$$\boxed{0.0668}$$