Probabilidad y Estadística 2018 Castilla y Leon
Distribución normal: Comparación de salarios en dos empresas
3A- Se sabe que el salario mensual de los trabajadores de dos empresas A y B sigue la distribución normal.
a) Si en la empresa A el salario mensual medio es de 1200 euros y su desviación típica es 400 euros, ¿cuál es la probabilidad de que un trabajador cobre más de 1740 euros al mes?
b) Si en la empresa B el 80.23 % de los trabajadores cobra menos de 1570 euros, calcula la desviación típica del salario mensual sabiendo que el salario medio mensual es de 1400 euros.
Paso 1
Definición de la variable y tipificación (Empresa A)
**a) Si en la empresa A el salario mensual medio es de 1200 euros y su desviación típica es 400 euros, ¿cuál es la probabilidad de que un trabajador cobre más de 1740 euros al mes?**
Definimos la variable aleatoria $X_A$ como el salario mensual de los trabajadores de la empresa A. Según el enunciado:
$$X_A \sim N(\mu = 1200, \sigma = 400)$$
Queremos calcular la probabilidad de que un trabajador cobre más de 1740 euros, es decir: $P(X_A \gt 1740)$.
Para resolverlo, debemos **tipificar** la variable para pasar de una normal cualquiera a una normal estándar $Z \sim N(0, 1)$ utilizando la fórmula:
$$Z = \frac{X_A - \mu}{\sigma}$$
Sustituimos los valores:
$$P(X_A \gt 1740) = P\left(Z \gt \frac{1740 - 1200}{400}\right) = P\left(Z \gt \frac{540}{400}\right) = P(Z \gt 1.35)$$
💡 **Tip:** Tipificar nos permite usar las tablas de la normal estándar $N(0, 1)$ que suelen venir con el examen.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad usando la tabla de la normal
Para calcular $P(Z \gt 1.35)$, recordamos que las tablas de la distribución normal estándar suelen darnos la probabilidad acumulada hacia la izquierda, es decir, $P(Z \le z)$.
Aplicamos la propiedad del suceso complementario:
$$P(Z \gt 1.35) = 1 - P(Z \le 1.35)$$
Buscamos el valor $1.35$ en la tabla de la $N(0, 1)$:
- Buscamos $1.3$ en la primera columna.
- Buscamos $0.05$ en la primera fila.
- La intersección nos da el valor: **0.9115**.
Calculamos el resultado final:
$$P(Z \gt 1.35) = 1 - 0.9115 = 0.0885$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(X_A \gt 1740) = 0.0885 \text{ (un 8.85 %)}}$$
Paso 3
Definición de la variable y planteamiento (Empresa B)
**b) Si en la empresa B el 80.23 % de los trabajadores cobra menos de 1570 euros, calcula la desviación típica del salario mensual sabiendo que el salario medio mensual es de 1400 euros.**
Definimos la variable $X_B$ como el salario mensual en la empresa B. Conocemos:
- Media: $\mu = 1400$
- Desviación típica: $\sigma$ (desconocida)
- Probabilidad: $P(X_B \lt 1570) = 0.8023$
Tipificamos la variable igual que en el apartado anterior:
$$P\left(Z \lt \frac{1570 - 1400}{\sigma}\right) = 0.8023$$
$$P\left(Z \lt \frac{170}{\sigma}\right) = 0.8023$$
💡 **Tip:** En este caso el camino es el inverso: conocemos la probabilidad y debemos buscar el valor de $z$ en la tabla para despejar la incógnita.
Paso 4
Cálculo de la desviación típica
Buscamos el valor de probabilidad **0.8023** en el interior de la tabla de la normal estándar $N(0, 1)$.
Al localizarlo, vemos que corresponde a un valor de $z = 0.85$.
Por tanto, podemos igualar el valor tipificado con el valor de la tabla:
$$\frac{170}{\sigma} = 0.85$$
Despejamos $\sigma$:
$$\sigma = \frac{170}{0.85}$$
$$\sigma = 200$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\sigma = 200 \text{ euros}}$$