ACTIVIDAD # 3: LAS MATRICES Y SUS APLICACIONES EN ESTADÍSTICA

ESTADÍSTICA COMPUTACIONAL - UNINORTE

Profesor:Elmer Rodríguez Stevez

Fecha de Entrega: 08 de Febrero de 2020

1. Crear un vector aleatorio de distribución Poisson de longitud \(30\) y media \(10\).

##  [1] 11 13 14  9  6  9  9 11  9 10 14 10 10 13 15 10  9  8 13  8  9  9 13 10 11
## [26] 12  9  9  5  9

2. Del resultado anterior, seleccionar dos muestras aleatorias de tamaño \(8\),con la condición que primera se tome con reemplazo y la segunda sin reemplazo.

## [1]  9  9  9 10 11  9 13 15
## [1]  9 15 14 12  8  5  9  9

3. Del resultado de la primera muestra, crear dos matrices bajo las siguientes condiciones: que en la primera matriz, los elementos se muestren en dirección columna y que en la segunda matriz, los elementos se muestren en dirección fila. Además, muestre que al menos uno de los objetos que ha creado efectivamente es una matriz y finalmente veifique su dimensión.

##      [,1] [,2] [,3] [,4]
## [1,]    9    9   11   13
## [2,]    9   10    9   15
## [1] "matrix"
## $dim
## [1] 2 4
##      [,1] [,2] [,3] [,4]
## [1,]    9    9    9   10
## [2,]   11    9   13   15
## [1] "matrix"
## $dim
## [1] 2 4

4. Suponga que ha realizado un experimento o un estudio en su campo laboral, el cual tiene cuatro variables de interés (A,B,C y D) y dos réplicas por variable (R1 y R2). Asuma que los datos recogidos lo obtuvo de la segunda matriz generada del punto 2). Etiquete esta matriz tanto en fila como en columna.

##      [,1] [,2] [,3] [,4]
## [1,]    9    9    9   10
## [2,]   11    9   13   15
##     A B  C  D
## R1  9 9  9 10
## R2 11 9 13 15

5. Copie nuevamente la matriz obtenida en 4). Asuma que ésta es una tabla de contingencia. Agregue un vector suma tanto en fila como en columna.

##     A B  C  D   
## R1  9 9  9 10 37
## R2 11 9 13 15 48
##     A  B  C  D   
## R1  9  9  9 10 37
## R2 11  9 13 15 48
##    20 18 22 25 85
##        A  B  C  D Total
## R1     9  9  9 10    37
## R2    11  9 13 15    48
## Total 20 18 22 25    85

6. Dada las siguientes matrices

\(A=\begin{bmatrix} 1 & 0 & 9\\ 3 & 5 & 2\\ 8 & 2 & 1 \end{bmatrix}\) , \(B=\begin{bmatrix} 3 & 1 & 5\\ 0 & 2 & 1\\ 7 & 2 & 4 \end{bmatrix}\)

Calcular:

##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]    1    0    9
## [2,]    3    5    2
## [3,]    8    2    1
##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]    3    1    5
## [2,]    0    2    1
## [3,]    7    2    4
  1. \(A+B\)
##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]    4    1   14
## [2,]    3    7    3
## [3,]   15    4    5
  1. \(B\times A\)
##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]   66   19   41
## [2,]   23   17   28
## [3,]   31   14   46
  1. \(det(B)\)
## [1] -45
  1. \(A^{T}\)
##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]    1    3    8
## [2,]    0    5    2
## [3,]    9    2    1
  1. Verifique la siguiente igualdad: \(A*A^{-1} = I\)
##              [,1]          [,2]          [,3]
## [1,] 1.000000e+00  4.163336e-17  6.661338e-16
## [2,] 1.387779e-16  1.000000e+00 -6.938894e-18
## [3,] 3.191891e-16 -2.966377e-16  1.000000e+00
##      [,1] [,2] [,3]
## [1,]    1    0    0
## [2,]    0    1    0
## [3,]    0    0    1
  1. Calcule la traza de la matriz \(A\)
## [1] 7

7. [Problema de aplicación Análisis Multivariante: Inferencia sobre el vector de medias, con la matriz de varianzas y covarianzas conocida]

En la tabla de abajo se registra la estatura \(X_{1}\) (en pulgadas) y el peso \(X_{2}\) (en libras) para una muestra de \(20\) estudiantes de educación media. Se asume que esta muestra es generada en una población normal bivariada \(N_{2} (\boldsymbol{\mu,\sigma})\), donde

\(\hspace{11cm} {\color{Blue} \sum =\begin{pmatrix} 20 & 100\\ 100 & 1000 \end{pmatrix}}\)

Por lo que usted debe verificar la hipótesis que la estatura media es \(70\) y el peso medio es \(170\); es decir, \(H_{0}:\boldsymbol{\mu}=(20,170){}'\) en este tipo de personas, a un nivel de significancia del \(5\)%.

Ayuda: El vector de medias debe darles \(\bar{x_{1}}=71.45\) y \(\bar{x_{2}}=164.7\). Además, el estadístico de prueba debe darles \(\chi_{o}^{2}=8.4026\)

##    Estatura Peso
## 1        69  153
## 2        74  175
## 3        68  155
## 4        70  135
## 5        72  172
## 6        67  150
## 7        66  115
## 8        70  137
## 9        76  200
## 10       68  130
## 11       72  140
## 12       79  265
## 13       74  185
## 14       67  112
## 15       66  140
## 16       71  150
## 17       74  165
## 18       75  185
## 19       75  210
## 20       76  220
## Estatura     Peso 
##    71.45   164.70
##        [,1]
## [1,] 8.4026
## [1] 5.991465

El objetivo del ejercicio 8 es demostrar que pueden montar el texto de abajo en Rmarkdown. Tenga en cuenta el código LaTeX para la parte matemática:

Nota: El grupo que desee resolver el problema tendría 15 puntos Extras para cualquier tarea.