1. Planteamiento del problema: Queremos calcular intervalos de confianza para la media poblacional \(\mu\) basándonos en muestras y conociendo la desviación típica o usando la desviación muestral.
2. Fórmula general del intervalo de confianza para la media cuando \(\sigma\) es conocida o \(n\) es grande:
$$\left( \overline{X} - z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}, \quad \overline{X} + z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}} \right)$$
Donde:
- \(\overline{X}\) es la media muestral.
- \(z_{\alpha/2}\) es el valor crítico de la distribución normal estándar para el nivel de confianza deseado.
- \(\sigma\) es la desviación típica poblacional (o \(s\) si se usa la muestra y \(n\) es grande).
- \(n\) es el tamaño de la muestra.
3. Problema 1:
- Datos: \(n=100\), \(\overline{x}=705\), \(s=120\), nivel de confianza 99% \(\Rightarrow z_{\alpha/2}=2.575\).
- Intervalo:
$$\left(705 - 2.575 \cdot \frac{120}{\sqrt{100}}, \quad 705 + 2.575 \cdot \frac{120}{\sqrt{100}}\right)$$
4. Cálculo intermedio:
$$\frac{120}{\sqrt{100}} = \frac{120}{10} = 12$$
$$2.575 \cdot 12 = 30.9$$
5. Intervalo numérico:
$$\left(705 - 30.9, \quad 705 + 30.9\right) = (674.1, 735.9)$$
6. Interpretación: Con un 99% de confianza, la media de ingresos mensuales está entre 674.1 y 735.9.
7. Problema 2:
- Datos: \(n=200\), \(\overline{x}=8\), \(s=6\), nivel de significación 5% \(\Rightarrow z_{\alpha/2}=1.96\).
- Intervalo:
$$\left(8 - 1.96 \cdot \frac{6}{\sqrt{200}}, \quad 8 + 1.96 \cdot \frac{6}{\sqrt{200}}\right)$$
8. Cálculo intermedio:
$$\sqrt{200} \approx 14.1421$$
$$\frac{6}{14.1421} \approx 0.4243$$
$$1.96 \cdot 0.4243 \approx 0.8316$$
9. Intervalo numérico:
$$\left(8 - 0.8316, \quad 8 + 0.8316\right) = (7.17, 8.83)$$
10. Interpretación: Con un 95% de confianza, la media de asistencia está entre 7.17 y 8.83.
Estos intervalos nos permiten estimar la media poblacional con un nivel de confianza dado, usando la media y desviación de la muestra y el tamaño de la misma.
Intervalos Confianza B6454F
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