Probabilidad y Estadística 2022 Canarias
Distribución Normal: Ventas de periódicos
4B. El número de ventas diarias de periódicos en un quiosco se distribuye como una distribución normal de media 30 periódicos y desviación típica $\sqrt{2}$. Determina:
a) La probabilidad de que en un día se vendan entre 28 y 31 periódicos
1 pto
b) Justifica si es cierto que la probabilidad de vender más de 32 periódicos es menor que 0.1
0.75 ptos
c) El dueño del quiosco considera que su puesto está situado en una buena zona, ya que sabe que hay más de un 80% de posibilidades de vender más de 29 periódicos diarios. ¿Está en lo cierto? Justifícalo
0.75 ptos
Paso 1
Definición de la variable y cálculo de probabilidad en un intervalo
**a) La probabilidad de que en un día se vendan entre 28 y 31 periódicos
1 pto**
Definimos la variable aleatoria $X$ como el número de periódicos vendidos en un día. Según el enunciado, $X$ sigue una distribución normal:
$$X \sim N(\mu, \sigma) = N(30, \sqrt{2})$$
Donde la media es $\mu = 30$ y la desviación típica es $\sigma = \sqrt{2} \approx 1.41$.
Para calcular probabilidades en una distribución normal, debemos **tipificar** la variable para pasar a una normal estándar $Z \sim N(0, 1)$ usando la fórmula $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$.
Nos piden $P(28 \le X \le 31)$:
$$P(28 \le X \le 31) = P\left(\frac{28 - 30}{\sqrt{2}} \le Z \le \frac{31 - 30}{\sqrt{2}}\right)$$
Calculamos los valores de $Z$ redondeando a dos decimales para usar las tablas:
$$Z_1 = \frac{-2}{1.4142} \approx -1.41, \quad Z_2 = \frac{1}{1.4142} \approx 0.71$$
Ahora aplicamos las propiedades de la distribución normal:
$$P(-1.41 \le Z \le 0.71) = P(Z \le 0.71) - P(Z \le -1.41)$$
$$P(Z \le -1.41) = 1 - P(Z \le 1.41)$$
$$P(-1.41 \le Z \le 0.71) = P(Z \le 0.71) - [1 - P(Z \le 1.41)]$$
Buscamos los valores en la tabla de la $N(0, 1)$:
- $P(Z \le 0.71) = 0.7611$
- $P(Z \le 1.41) = 0.9207$
$$P = 0.7611 - (1 - 0.9207) = 0.7611 - 0.0793 = 0.6818$$
💡 **Tip:** Recuerda que para un intervalo $[a, b]$, la probabilidad es $P(Z \le b) - P(Z \le a)$. Si el valor es negativo, usamos la simetría: $P(Z \le -k) = 1 - P(Z \le k)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(28 \le X \le 31) = 0.6818}$$
Paso 2
Justificación de la probabilidad de vender más de 32 periódicos
**b) Justifica si es cierto que la probabilidad de vender más de 32 periódicos es menor que 0.1
0.75 ptos**
Debemos calcular $P(X \gt 32)$. Tipificamos de nuevo:
$$P(X \gt 32) = P\left(Z \gt \frac{32 - 30}{\sqrt{2}}\right) = P\left(Z \gt \frac{2}{1.4142}\right) = P(Z \gt 1.41)$$
Utilizamos la propiedad del complementario:
$$P(Z \gt 1.41) = 1 - P(Z \le 1.41)$$
Buscamos en la tabla el valor para $Z = 1.41$, que ya conocemos del apartado anterior ($0.9207$):
$$P(X \gt 32) = 1 - 0.9207 = 0.0793$$
Comparamos el resultado obtenido con el valor $0.1$:
$$0.0793 \lt 0.1$$
💡 **Tip:** En la normal, $P(X \gt a) = 1 - P(X \le a)$. Si el resultado es menor que el umbral solicitado, la afirmación es cierta.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Es cierto, ya que } 0.0793 \lt 0.1}$$
Paso 3
Análisis de la opinión del dueño del quiosco
**c) El dueño del quiosco considera que su puesto está situado en una buena zona, ya que sabe que hay más de un 80% de posibilidades de vender más de 29 periódicos diarios. ¿Está en lo cierto? Justifícalo
0.75 ptos**
El dueño afirma que $P(X \gt 29) \gt 0.80$. Vamos a calcular la probabilidad real:
$$P(X \gt 29) = P\left(Z \gt \frac{29 - 30}{\sqrt{2}}\right) = P\left(Z \gt \frac{-1}{1.4142}\right) = P(Z \gt -0.71)$$
Por simetría de la campana de Gauss:
$$P(Z \gt -0.71) = P(Z \le 0.71)$$
Buscamos el valor en la tabla de la normal estándar para $Z = 0.71$:
$$P(Z \le 0.71) = 0.7611$$
Convertimos a porcentaje para comparar con la afirmación del dueño:
$$0.7611 \cdot 100 = 76.11\%$$
Como $76.11\% \lt 80\%$, el dueño no está en lo cierto.
💡 **Tip:** No olvides que el área a la derecha de un valor negativo es igual al área a la izquierda del mismo valor en positivo: $P(Z \gt -z) = P(Z \le z)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{No está en lo cierto, la probabilidad es del } 76.11\%, \text{ que es menor al } 80\%}$$