Probabilidad y Estadística 2019 Canarias
Distribución Normal: Tiempo de devolución de préstamos
En un banco se sabe que el tiempo de devolución de un préstamo de 18000€ sigue una distribución normal de media 60 meses y desviación típica 8 meses. Se elige al azar un préstamo de 18000€ realizado en dicho banco:
a) Calcular la probabilidad de que dicho préstamo se devuelva como mucho en 70 meses. (0,75 ptos)
b) ¿Cuál es la probabilidad de que fuera devuelto, al menos en 4 años? (0,75 ptos)
c) ¿Qué porcentaje de préstamos de 18000€ del mismo banco se formalizan para ser devueltos entre los 4 y los 6 años? (1 pto)
Paso 1
Definición de la variable y tipificación para el apartado a)
**a) Calcular la probabilidad de que dicho préstamo se devuelva como mucho en 70 meses. (0,75 ptos)**
En primer lugar, definimos la variable aleatoria que describe el experimento:
$X =$ "tiempo de devolución del préstamo en meses".
Según el enunciado, esta variable sigue una distribución normal:
$$X \sim N(\mu, \sigma) = N(60, 8)$$
Para calcular probabilidades en una normal distinta a la estándar, debemos realizar la **tipificación** (transformar $X$ en $Z$) usando la fórmula:
$$Z = \frac{X - \mu}{\sigma} = \frac{X - 60}{8}$$
Donde $Z \sim N(0, 1)$. En este apartado nos piden calcular $P(X \le 70)$:
$$P(X \le 70) = P\left(Z \le \frac{70 - 60}{8}\right) = P\left(Z \le \frac{10}{8}\right) = P(Z \le 1.25)$$
💡 **Tip:** La tipificación nos permite usar las tablas de la normal estándar $N(0, 1)$ que están tabuladas.
Paso 2
Búsqueda en tablas y resultado del apartado a)
Buscamos el valor $1.25$ en la tabla de la distribución normal estándar $N(0, 1)$:
- Miramos la fila $1.2$ y la columna $0.05$.
- El valor obtenido es $0.8944$.
Por tanto:
$$P(X \le 70) = P(Z \le 1.25) = 0.8944$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X \le 70) = 0.8944}$$
Paso 3
Cambio de unidades y probabilidad del apartado b)
**b) ¿Cuál es la probabilidad de que fuera devuelto, al menos en 4 años? (0,75 ptos)**
Primero debemos unificar las unidades. Como nuestra variable $X$ está en meses:
$$4 \text{ años} = 4 \cdot 12 = 48 \text{ meses}$$
Nos piden calcular la probabilidad de que se devuelva "al menos" en 48 meses, es decir, $P(X \ge 48)$. Tipificamos:
$$P(X \ge 48) = P\left(Z \ge \frac{48 - 60}{8}\right) = P\left(Z \ge \frac{-12}{8}\right) = P(Z \ge -1.5)$$
Por simetría de la campana de Gauss, sabemos que $P(Z \ge -a) = P(Z \le a)$:
$$P(Z \ge -1.5) = P(Z \le 1.5)$$
Buscamos $1.5$ en la tabla $N(0, 1)$ y obtenemos $0.9332$.
💡 **Tip:** Recuerda que $P(Z \ge -k)$ es el área a la derecha de un valor negativo, que por simetría es igual al área a la izquierda del mismo valor positivo $P(Z \le k)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X \ge 48) = 0.9332}$$
Paso 4
Cálculo de la probabilidad en un intervalo para el apartado c)
**c) ¿Qué porcentaje de préstamos de 18000€ del mismo banco se formalizan para ser devueltos entre los 4 y los 6 años? (1 pto)**
Convertimos los años a meses:
- $4 \text{ años} = 48 \text{ meses}$
- $6 \text{ años} = 6 \cdot 12 = 72 \text{ meses}$
Queremos hallar $P(48 \le X \le 72)$. Tipificamos ambos extremos:
$$P(48 \le X \le 72) = P\left(\frac{48 - 60}{8} \le Z \le \frac{72 - 60}{8}\right)$$
$$P(-1.5 \le Z \le 1.5)$$
Para calcular la probabilidad en un intervalo $[a, b]$, usamos la fórmula $P(a \le Z \le b) = P(Z \le b) - P(Z \le a)$:
$$P(-1.5 \le Z \le 1.5) = P(Z \le 1.5) - P(Z \le -1.5)$$
Como $P(Z \le -1.5) = 1 - P(Z \le 1.5)$, la expresión queda:
$$P(Z \le 1.5) - [1 - P(Z \le 1.5)] = 2 \cdot P(Z \le 1.5) - 1$$
Sustituimos el valor de la tabla:
$$2 \cdot 0.9332 - 1 = 1.8664 - 1 = 0.8664$$
Para dar el porcentaje, multiplicamos por 100:
$$0.8664 \cdot 100 = 86.64\%$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{86.64\%}$$