Álgebra 2017 Andalucia
Muestreo estratificado proporcional en un centro escolar
En un centro docente hay 160 alumnos matriculados en 1º de ESO, 120 en 2º, 120 en 3º, 80 en 4º, 240 en 1º de Bachillerato y 200 en 2º. Se quiere constituir una comisión en la que todos los cursos estén representados de forma proporcional.
a) (1.25 puntos) ¿Cuántos alumnos debe haber en la comisión y cuántos de cada curso si dicha comisión está formada por el 5 % del total del alumnado?
b) (1.25 puntos) ¿Cuál sería la composición de la comisión si queremos que haya 9 alumnos de 2º de ESO?
Paso 1
Cálculo del número total de alumnos
Para resolver ambos apartados, primero debemos conocer el número total de alumnos matriculados en el centro docente ($N$).
Sumamos los alumnos de todos los cursos:
$$N = 160 + 120 + 120 + 80 + 240 + 200$$
$$N = 920 \text{ alumnos}$$
💡 **Tip:** En problemas de muestreo proporcional (muestreo estratificado), la suma de todos los estratos representa la población total sobre la cual aplicaremos las proporciones.
$$\boxed{N = 920}$$
Paso 2
Determinación del tamaño de la comisión (Apartado a)
**a) (1.25 puntos) ¿Cuántos alumnos debe haber en la comisión y cuántos de cada curso si dicha comisión está formada por el 5 % del total del alumnado?**
Calculamos el tamaño total de la comisión ($n$) aplicando el $5\%$ al total del alumnado:
$$n = 5\% \text{ de } 920 = 0,05 \cdot 920$$
$$n = 46 \text{ alumnos}$$
La comisión debe tener un total de **46 alumnos**.
💡 **Tip:** El factor de proporcionalidad para cada curso será $k = 0,05$ (el $5\%$).
Paso 3
Distribución proporcional por curso (Apartado a)
Como la comisión debe ser proporcional, cada curso aportará el $5\%$ de sus alumnos matriculados:
- **1º ESO:** $160 \cdot 0,05 = 8$ alumnos
- **2º ESO:** $120 \cdot 0,05 = 6$ alumnos
- **3º ESO:** $120 \cdot 0,05 = 6$ alumnos
- **4º ESO:** $80 \cdot 0,05 = 4$ alumnos
- **1º Bach:** $240 \cdot 0,05 = 12$ alumnos
- **2º Bach:** $200 \cdot 0,05 = 10$ alumnos
Comprobamos que la suma total sea correcta: $8 + 6 + 6 + 4 + 12 + 10 = 46$.
✅ **Resultado del apartado a):**
$$\boxed{\text{Total: } 46. \text{ Distribución: 8, 6, 6, 4, 12 y 10 alumnos respectivamente}}$$
Paso 4
Cálculo de la nueva cuota de proporcionalidad (Apartado b)
**b) (1.25 puntos) ¿Cuál sería la composición de la comisión si queremos que haya 9 alumnos de 2º de ESO?**
En este caso, se nos fija una condición: el estrato de 2º de ESO debe aportar 9 alumnos. Calculamos la proporción ($k$) que esto representa respecto a sus 120 alumnos matriculados:
$$k = \frac{\text{alumnos en comisión}}{\text{alumnos totales del curso}} = \frac{9}{120}$$
Simplificamos o calculamos el valor decimal:
$$k = 0,075$$
Esto significa que la comisión estará formada por el **$7,5\%$** de los alumnos de cada curso.
💡 **Tip:** Para mantener la proporcionalidad, todos los cursos deben multiplicarse por este mismo factor $k$.
Paso 5
Cálculo de la composición final (Apartado b)
Aplicamos el factor $k = 0,075$ al resto de los cursos:
- **1º ESO:** $160 \cdot 0,075 = 12$ alumnos
- **2º ESO:** $120 \cdot 0,075 = 9$ alumnos (dato del enunciado)
- **3º ESO:** $120 \cdot 0,075 = 9$ alumnos
- **4º ESO:** $80 \cdot 0,075 = 6$ alumnos
- **1º Bach:** $240 \cdot 0,075 = 18$ alumnos
- **2º Bach:** $200 \cdot 0,075 = 15$ alumnos
El tamaño total de la comisión en este caso sería: $12 + 9 + 9 + 6 + 18 + 15 = 69$ alumnos.
✅ **Resultado del apartado b):**
$$\boxed{\text{Composición: 12, 9, 9, 6, 18 y 15 alumnos respectivamente}}$$