PUNTO 8.37

Inciso a)

chi2_0_025_v15 <- qchisq(0.975, df = 15, lower.tail = TRUE)
#INCISO A
chi2_0_025_v15
## [1] 27.48839

Inciso b)

chi2_0_01_v7 <- qchisq(0.99, df = 7, lower.tail = TRUE)
#INCISO B
chi2_0_01_v7
## [1] 18.47531

Inciso c)

chi2_0_05_v24 <- qchisq(0.95, df = 24, lower.tail = TRUE)
#INCISO C
chi2_0_05_v24
## [1] 36.41503

PUNTO 8.38

Inciso a)

chi2_0_0005_v5 <- qchisq(0.995, df = 5 , lower.tail = TRUE)
#INCISO A
chi2_0_0005_v5
## [1] 16.7496

Inciso b)

chi2_0_005_v19 <- qchisq(0.95, df = 19 , lower.tail = TRUE)
#INCISO B
chi2_0_005_v19
## [1] 30.14353

Inciso c)

chi2_0_01_v12 <- qchisq(0.99, df = 12 , lower.tail = TRUE)
#INCISO C
chi2_0_01_v12
## [1] 26.21697

PUNTO 8.39

Inciso a)

chi2_alpha_v4 <- qchisq(0.99, df = 4, lower.tail = FALSE)
chi2_alpha_v4
## [1] 0.2971095
#OR
chi2_alpha_v4_2 <- qchisq(0.01, df = 4, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v4_2
## [1] 0.2971095

Inciso b)

chi2_alpha_v19 <- qchisq(0.025, df = 19, lower.tail = FALSE)
chi2_alpha_v19
## [1] 32.85233
#OR
chi2_alpha_v19_2 <- qchisq(0.975, df = 19, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v19_2
## [1] 32.85233

Inciso c)

Primer Paso: Calcular la probabilidad acumulada hasta 37.652

p_37_652 <- pchisq(37.652, df = 25, lower.tail = TRUE)
p_37_652
## [1] 0.9499946

Segundo Paso: El siguiente valor debe corresponder a la probabilidad acumulada p_37_652 + 0.045

chi2_alpha_v25 <- qchisq(p_37_652 + 0.045, df = 25, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v25
## [1] 46.92392

Intervalo - Inciso c)

cat("El intervalo es:", 37.625, "< X² <", chi2_alpha_v25, "\n")
## El intervalo es: 37.625 < X² < 46.92392
data_frame_2 <- data.frame(category = "Intervalo", ymin = 37.625, ymax = chi2_alpha_v25)
library(ggplot2)
# Crear la gráfica
ggplot(data_frame_2, aes(x = category, ymin = ymin, ymax = ymax)) +
  geom_errorbar(width = 0.2, color = "blue", linewidth = 1) + # Usar `linewidth` en lugar de `size`
  geom_point(aes(y = ymin), color = "red", size = 3) +         # Punto para el límite inferior
  geom_point(aes(y = ymax), color = "red", size = 3) +         # Punto para el límite superior
  coord_flip() +                                               # Girar el gráfico
  labs(
    title = "Intervalo de Chi Cuadrado para v = 25",
    x = "",
    y = "Valores"
  ) +
  theme_minimal() +                                            # Estilo minimalista
  theme(
    plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 16, face = "bold"),  # Centrando el título
    axis.text.y = element_blank(),                             # Eliminando texto en eje Y
    axis.ticks.y = element_blank()                             # Eliminando ticks en eje Y
  )

PUNTO 8.40

Inciso a)

chi2_alpha_v21 <- qchisq(0.01, df = 21, lower.tail = FALSE)
chi2_alpha_v21
## [1] 38.93217
#OR
chi2_alpha_v21_2 <- qchisq(0.99, df = 21, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v21_2
## [1] 38.93217

Inciso b)

chi2_alpha_v6 <- qchisq(0.95, df = 6, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v6
## [1] 12.59159
#OR
chi2_alpha_v6_2 <- qchisq(0.05, df = 6, lower.tail = FALSE)
chi2_alpha_v6_2
## [1] 12.59159

Inciso c)

Primer Paso: Calculamos la probabilidad acumulada hasta 23.209.
Primer Paso: Calculamos la probabilidad acumulada hasta 23.209.
p_23_209 <- pchisq(23.209, df = 10, lower.tail = TRUE)
p_23_209
## [1] 0.9899991

Segundo Paso: Restamos el valor de 0.015 para encontrar el valor crítico inferior:

chi2_alpha_v10 <- qchisq(p_23_209 - 0.015, df = 10, lower.tail = TRUE)
chi2_alpha_v10
## [1] 20.48307

Intervalo - Inciso c)

cat("El intervalo es:", chi2_alpha_v10, "< X² <", 23.209, "\n")
## El intervalo es: 20.48307 < X² < 23.209
data_frame_1 <- data.frame(category = "Intervalo", ymin = chi2_alpha_v10, ymax = 23.209)
library(ggplot2)
# Crear la gráfica
ggplot(data_frame_1, aes(x = category, ymin = ymin, ymax = ymax)) +
  geom_errorbar(width = 0.2, color = "blue", linewidth = 1) + # Usar `linewidth` en lugar de `size`
  geom_point(aes(y = ymin), color = "red", size = 3) +         # Punto para el límite inferior
  geom_point(aes(y = ymax), color = "red", size = 3) +         # Punto para el límite superior
  coord_flip() +                                               # Girar el gráfico
  labs(
    title = "Intervalo de Chi Cuadrado para v = 10",
    x = "",
    y = "Valores"
  ) +
  theme_minimal() +                                            # Estilo minimalista
  theme(
    plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 16, face = "bold"),  # Centrando el título
    axis.text.y = element_blank(),                             # Eliminando texto en eje Y
    axis.ticks.y = element_blank()                             # Eliminando ticks en eje Y
  )

PUNTO 8.41

Inciso a)

n = 25

df = 24

𝜎² = 6

n_1 <- 25
df_1 <- n_1 - 1
sigma_squared_1 <- 6

S² = 9.1

s2_a <- 9.1
chi2_a_1 <- (df_1 * s2_a) / sigma_squared_1
p_a_1 <- pchisq(chi2_a_1, df_1, lower.tail = FALSE)
cat("La probabilidad de que sea mayor a 9.1 es:", p_a_1, "lo que es igual a:", paste(round(p_a_1 * 100, 2), "%"), "\n")
## La probabilidad de que sea mayor a 9.1 es: 0.0501701 lo que es igual a: 5.02 %
# Parámetros
n <- 25
df <- n - 1   # grados de libertad
sigma_squared <- 6

# Crear un rango de valores de chi-cuadrado
x <- seq(0, 50, length.out = 1000)

# Calcular la función de densidad de chi-cuadrado
y <- dchisq(x, df)

# Crear la gráfica
plot(x, y, type = "l", lwd = 2, col = "blue", 
     main = expression(chi^2 ~ "con 24 grados de libertad"),
     xlab = expression(chi^2), ylab = "", yaxt = "n")

# Resaltar la región para la probabilidad de S^2 > 9.1
polygon(c(chi2_a_1, seq(chi2_a_1, max(x), length.out = 100), max(x)), 
        c(0, dchisq(seq(chi2_a_1, max(x), length.out = 100), df), 0), 
        col = rgb(1, 0, 0, 0.5), border = NA)

Inciso b)

S²-1 = 3.462

S²-2 = 10.745

s2_b1 <- 3.462
s2_b2 <- 10.745
chi2_b1 <- (df_1*s2_b1) / sigma_squared_1
cat("El valor de X² para el primer valor de S² es:", chi2_b1,"\n" )
## El valor de X² para el primer valor de S² es: 13.848
chi2_b2 <- (df_1*s2_b2) / sigma_squared_1
cat("El valor de X² para el segundo valor de S² es:", chi2_b2, "\n")
## El valor de X² para el segundo valor de S² es: 42.98

Ahora encontramos la probabilidad de que la varianza muestral esté entre 3.462 y 10.745:

p_b_1 <- pchisq(chi2_b2, df) - pchisq(chi2_b1, df)
cat("La probabilidad de que la varianza muestral este entre 3.462 y 10.745 es del:", p_b_1, "lo que es igual a:", paste(round(p_b_1 * 100, 2), "%"), "\n")
## La probabilidad de que la varianza muestral este entre 3.462 y 10.745 es del: 0.9400097 lo que es igual a: 94 %
# Parámetros
n <- 25
df <- n - 1   # grados de libertad
sigma_squared <- 6

# Crear un rango de valores de chi-cuadrado
x <- seq(0, 50, length.out = 1000)

# Calcular la función de densidad de chi-cuadrado
y <- dchisq(x, df)

# Crear la gráfica
plot(x, y, type = "l", lwd = 2, col = "blue", 
     main = expression(chi^2 ~ "con 24 grados de libertad"),
     xlab = expression(chi^2), ylab = "", yaxt = "n")

# Resaltar la región para la probabilidad de 3.462 < S^2 < 10.745
polygon(c(chi2_b1, seq(chi2_b1, chi2_b2, length.out = 100), chi2_b2), 
        c(0, dchisq(seq(chi2_b1, chi2_b2, length.out = 100), df), 0), 
        col = rgb(0, 1, 0, 0.5), border = NA)

PUNTO 8.42

𝜎² = 8

n = 20

S² = 20

Primer Paso: Se encuentra el valor de x²

sigma_squared_2 <- 8
n <- 20
s2_1 <- 20
df_2 <- n - 1
chi2_8_42 <- (df_2*s2_1) / sigma_squared_2
cat("El valor de x² es de:", chi2_8_42, "\n")
## El valor de x² es de: 47.5

Segundo Paso: Tratamos de hallar los valores críticos de la distribucción X² con n - 1 = 19 grados de libertad para un nivel de significancia ⍺, (⍺ = 0.05) nivel de significancia del 5%.

alpha_1 <- 0.05
#Lower = Cola izquierda
chi2_lower_1 <- qchisq(alpha_1/2, df_2, lower.tail = TRUE)
#Upper = Cola derecha
chi2_upper_1 <- qchisq(alpha_1/2, df_2, lower.tail = FALSE)

# Crear un rango de valores de chi-cuadrado
x <- seq(0, 50, length.out = 1000)
y <- dchisq(x, df_2)

# Crear la gráfica de la distribución chi-cuadrado
plot(x, y, type = "l", lwd = 2, col = "blue",
     main = expression(Distribución ~ chi^2 ~ con ~ 19 ~ grados ~ de ~ libertad),
     xlab = expression(chi^2), ylab = "",yaxt = "n")

# Resaltar las regiones de rechazo
polygon(c(x[x <= chi2_lower_1], chi2_lower_1), c(y[x <= chi2_lower_1], 0), col = rgb(1, 0, 0, 0.5), border = NA)
polygon(c(chi2_upper_1, x[x >= chi2_upper_1]), c(0, y[x >= chi2_upper_1]), col = rgb(1, 0, 0, 0.5), border = NA)

# Añadir una línea vertical para el estadístico de prueba
abline(v = chi2_8_42, col = "green", lwd = 2)

# Añadir una leyenda
legend("topright", legend = c("Región de rechazo", "Estadístico de prueba"),
       fill = c(rgb(1, 0, 0, 0.5), "green"), border = NA)

# Decisión
if (chi2_8_42 < chi2_lower_1 | chi2_8_42 > chi2_upper_1) {
  cat("Rechazamos: La varianza poblacional de 8 no es válida.\n")
} else {
  cat("No rechazamos: La varianza poblacional de 8 es válida.\n")
}
## Rechazamos: La varianza poblacional de 8 no es válida.