Plantilla para los trabajos

Utiliza este documento para presentar las prácticas de una manera sencilla y bonita.


Probabilidad

Se cumple que \(p(A)= \frac{3}{5}\), \(p(B)=\frac{2}{3}\), \(p(A\cup B)=\frac{5}{6}\). Calcula, sabiendo que son independientes:

  1. \(p(A/B)\)

    \(p(A \cap B) = \frac{3}{5}\) x \(\frac{2}{3} = \frac{6}{15}\)

    \(p(A/B)\) = \(\frac{p(A\cap B)}{p(B)}\) = \(\frac{\frac{6}{15}}{\frac{2}{3}}\) = \(\frac{3}{5}\)

  2. \(p(B/A)\)

    \(p(B/A)\) = \(\frac{p(B\cap A)}{p(A)}\) = \(\frac{\frac{6}{15}}{\frac{3}{5}}\) = \(\frac{2}{3}\)

  3. \(p(A \cap B^c)\)

    \(p(B^c) = 1 - p(B)\) entonces, \(p(B^c)= \frac{1}{3}\)

    \(p(A \cap B^c)\) = \(p(A)\) x \(p(B^c)\) = \(\frac{3}{5}\) x \(\frac{1}{3}\) = \(\frac{3}{15}\)

  4. \(p(A/B^c)\)

    \(p(A/B^c)\) = \(\frac{p(A \cap B^c)}{p(B^c)}\) = \(\frac{\frac{3}{15}}{\frac{1}{3}}\) = \(\frac{3}{5}\)


Variable aleatoria

Sean X una variable exponencial de media 5.

  1. Calcula la probabilidad de que X esté entre 3 y 8.

\(P(3\leq X\leq 8)\)=pexp(8, 1/5) - pexp(3, 1/5)=0.3469151

pexp(8, 1/5) - pexp(3, 1/5)
## [1] 0.3469151
  1. Calcula la varianza de X.

\(Var(X)=1/0.25^2\)=1/0.25^2=16

1/0.25^2 
## [1] 16

  1. Calcula la probabilidad de que X sea mayor de 7 sabiendo que es mayor de 4.

\(P(X>7/X>4)=\frac{P(X>7)}{P(X>4)}=\frac{1-P(X<7)}{1-P(X<4)}\)=(1-pexp(7,1/5))/(1-pexp(4,1/5))=0.5488116

(1-pexp(7,1/5))/(1-pexp(4,1/5))
## [1] 0.5488116

  1. Calcula la probabilidad de que X sea menor de 5.

\(P(x<5)=1-P(x>=5)\) =pexp(5, 1/5)=0.6321206

pexp(5, 1/5) 
## [1] 0.6321206

***

Estadística descriptiva

Se celebra un concurso en el cual, si el concursante acierta 10 preguntas, con 4 posibles respuestas para cada pregunta, ganara un premio.

Sin embargo, el concursante no esta seguro de saber la respuesta correcta de ninguna pregunta, y decide responder de manera aleatoria.

Calcula cual es la probabilidad de…

X = Probabilidad de acierto de una sola pregunta

X~Bi(50,0.25)

  1. Calcular el primer cuartil y la mediana.

Primer cuartil

qbinom(0.25,10,0.75)
## [1] 7

Mediana

qbinom(0.5,10,0.75)
## [1] 8
  1. Contestar correctamente menos de 5 preguntas.

P(X<5)=1-P(X>=5)

1 - pbinom(5,10,0.25) 
## [1] 0.01972771
  1. Contestar correctamente mas de 6 preguntas, pero menos de 8 preguntas.

P(6<Y<8)=P(X<8)-P(X<6)

pbinom(8,10,0.25)-pbinom(6,10,0.25) 
## [1] 0.003476143
  1. Contestar correctamente todas las preguntas.

P(X=10)

dbinom(10,10,0.25)
## [1] 9.536743e-07

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Trabajo 2

Ejercicio Tema 1 y 2

(Primer apartado)

20 jugadores profesionales de fútbol distintos han sido reunidos para realizar un estudio. Se han realizado mediciones en la velocidad máxima que alcanza el esférico cuando chutan con su máxima potencia (Una medición por cada futbolista). A continuación se adjuntan las mediciones obtenidas (en km/h): 85, 89, 90, 85, 91, 86, 97, 79, 101, 89, 88, 110, 95, 86, 85, 82, 81, 96, 92, 87.

x=c(85,89,90,85,91,86,97,79,101,89,88,110,95,86,85,82,81,96,92,87)
  1. Halla la media, la desviación típica y la mediana.
mean(x)
## [1] 89.7
sd(x)
## [1] 7.334848
median(x)
## [1] 88.5
  1. Halla el primer cuartil, el tercer cuartil y el rango. intercuartílico.
quantile(x,0.25)
## 25% 
##  85
quantile(x,0.75)
##   75% 
## 92.75
IQR(x)
## [1] 7.75

(Segundo apartado)

El jugador Javier Galán tiene el record del disparo más potente de la historia con 138 km/h. Debido a las mejoras en el aspecto físico de los jugadores en el futuro, se prevee que la probabilidad de que un jugador profesional promedio en el futuro supere los 138 km/h en un disparo, es de un 0.15. Cuando en el futuro se realice otro estudio con 20 jugadores en el que el comportamiento de los jugadores sea independiente, calcula…

  1. La probabilidad de que 3 jugadores superen el disparo de Javier Galán.

P(X=3)

dbinom(3,20,0.15)
## [1] 0.2428289
  1. La probabilidad de que nadie supere el disparo de Javier Galán.

P(X=0)

dbinom(0,20,0.15)
## [1] 0.03875953

Ejercicio Tema 3

La anchura de las puertas blindadas utilizadas en los bancos españoles tienen una distribución normal con media 1.5 metros y desviación estándar de 0.10 metros.

  Su distribucion es: X∼N(1.5,0.10)
  
  1. Probabilidad de que las puertas blindadas tengan una anchura de menos de 1.8 metros y de mas de 1.2 metros.Sabiendo que si miden mas de 1.8 metros o menos de 1.2 metros, esas puertas no sirven. ¿Cuál es la proporció.n de puertas inservibles?

    P(1.8 >= X U X >= 1.2)= 1 - P(1.2 <= X <= 1.8)= 1 - (P(X<=1.8)-P(X<=1.2)) = 1 - (pnorm(1.8,1.5,0.1) - pnorm(1.2,1.5,0.1)) = 1 - 0.9973 = 0.0027

  2. La probabilidad de que al seleccionar 3 puertas blindadas,tengan una anchura de menos de 1.8 metros y de mas de 1.2 metros.¿ Y cuál es la probabilidad de que todas sean inservibles?

    Como conocemos la probabilidad de que sean inservibles, ahora tenemos que calcular la probabilidad de que ninguna sea inservibles

    P(Y = 0) = dbinom(0,3,0.0027) = 0.9919 P(Y = 3) = 1 - 0.9919 = 0.0080

  3. La probabilidad de que el ancho de 3 puertas blindadeas, de al menos dos tengan una anchura de menos de 1.8 metros y de mas de 1.2 metros.

    Como conocemos la probabilidad de que sean inservibles, ahora tenemos que calcular la probabilidad de que 1 o ninguna sean inservibles

    P(X<=1) = ppbinom(1,3,0.0027) = 0.9999782

  4. La probabilidad de que la media de los anchos esté entre 1.8 y 1.2 metros.

    Por el teorema central del límite, al ser X ∼ N(1.5,0.1) y n = 3, tenemos que X∼N (1.5,(0.1/√ 3)=N(1.5,√3/30)

    P(1.8 <= X <= 1.2) = P(Z<=(1.8-1.5)/√3/30)-P(Z<=(1.2-1.5)/√3/30)= P(Z<=5.19)-P(Z<=-5.19)= pnorm(5.19,1.5,sqrt(3)/30) - pnorm(-5.19,1.5,sqrt(3)/30)= 1


Ejercicio Tema 4

Se sabe que la duración, en horas, de un foco de 75 watts tiene una distribución aproximadamente normal, con una desviación estándar de σ=25 horas. Se toma una muestra aleatoria de 20 focos, la cual resulta tener una duración promedio de x̄= 1014 horas.

  1. Calcula un intervalo de confianza unilateral por la derecha y otro por la izquierda con una confianza del 95%.

bar_x = 1014 (x̄)

sigma=25 (σ)

n=20 (n)

alpha=0.05 (α)

¿z_alpha2 -> (\(Z_{\alpha/2}\))?

qnorm(1-0.05/2)
## [1] 1.959964

Por la derecha:

\(\bar{X} + Z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}\)

1014 + 1.96*25/sqrt(20)
## [1] 1024.957

Por la izquierda:

\(\bar{X} - Z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}\)

1014 - 1.96*25/sqrt(20)
## [1] 1003.043
  1. ¿Qué tamaño muestral es necesario para estimar la media con un error de ± 8 y con una confianza del 90%?

Utilizamos la siguiente fórmula:

\(n=\frac{Z^2\sigma^2}{e^2}\)

α=0.1 (alpha)

\(Z\)= qnorm(1- α/2) -> 1.645

\(n=\frac{(1.645^2)(25^2)}{8^2} = 26.426\)

  1. Teniendo en cuenta que para una proporcion de 40 focos sobre 100 la duracion media en horas es mayor, hallar un intervalo de confianza del 80 % para la proporción donde las media sea mayor.

p =40/100 = 0.4

1 − pˆ = 0.6

α = 0.2

Z =

qnorm(1-0.2/2)
## [1] 1.281552

Por tanto, el intervalo es:

0.4- 1.281 * sqrt(0.4*0.6/100)
## [1] 0.3372441
0.4+ 1.281 * sqrt(0.4*0.6/100)
## [1] 0.4627559

El intervalo es: (0.33, 0.46)

  1. Si el valor medio está entre 1000 y 1050, ¿con qué nivel de confianza se puede hacer esa afirmación?

alpha=0.05 (α)

\(Z_{\alpha/2}\)

qnorm(1-0.05/2)
## [1] 1.959964

\(P(1000 < Z < 1050) = P((1000-1025)/1.95 < Z < (1050-1025)/1.95) = P( -12.82< Z < 12.82) =\)

\(183.6831 - 179.0965 = 4.5866\)

(1014  + 12.82) / (25 / sqrt(20))
## [1] 183.6831
(1014  - 12.82) / (25 / sqrt(20))
## [1] 179.0965

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