Probabilidad y Estadística 2021 Castilla y Leon
Probabilidad en una distribución normal de notas
C3. (Estadística y probabilidad)
La nota media de los alumnos de segundo de bachillerato de cierto instituto sigue una distribución normal de media 6.8 y desviación típica de 1.1. Calcular la probabilidad de que un alumno haya obtenido más de un 9.
Paso 1
Definición de la variable y parámetros
**C3. (Estadística y probabilidad) La nota media de los alumnos de segundo de bachillerato de cierto instituto sigue una distribución normal de media 6.8 y desviación típica de 1.1. Calcular la probabilidad de que un alumno haya obtenido más de un 9.**
En primer lugar, definimos la variable aleatoria $X$ que describe el fenómeno del estudio:
$X =$ "Nota media de un alumno de segundo de bachillerato".
El enunciado nos indica que esta variable sigue una distribución normal, que denotamos como $X \sim N(\mu, \sigma)$. Identificamos los parámetros:
- Media: $\mu = 6.8$
- Desviación típica: $\sigma = 1.1$
Por tanto, $X \sim N(6.8, 1.1)$.
El objetivo es calcular la probabilidad de que un alumno obtenga una nota superior a 9, es decir: **$P(X \gt 9)$**.
Paso 2
Tipificación de la variable
Para calcular probabilidades en una distribución normal cualquiera, debemos transformar nuestra variable $X$ en una variable $Z$ que siga una distribución normal estándar $N(0, 1)$. Este proceso se llama **tipificación**.
La fórmula de tipificación es:
$$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$$
Aplicamos la fórmula a nuestro valor de interés ($x = 9$):
$$P(X \gt 9) = P\left( Z \gt \frac{9 - 6.8}{1.1} \right)$$
💡 **Tip:** Recuerda que tipificar nos permite utilizar la tabla de la normal estándar $N(0, 1)$, que es la que se proporciona en los exámenes de EBAU.
Paso 3
Cálculo del valor Z
Realizamos las operaciones aritméticas paso a paso:
1. Restamos la media: $9 - 6.8 = 2.2$
2. Dividimos entre la desviación típica: $\frac{2.2}{1.1} = 2$
Así pues, la probabilidad buscada es equivalente a:
$$P(Z \gt 2)$$
Como la tabla de la normal estándar suele darnos la probabilidad acumulada a la izquierda ($P(Z \le z)$), aplicamos la propiedad del suceso contrario:
$$P(Z \gt 2) = 1 - P(Z \le 2)$$
💡 **Tip:** Siempre que busques una probabilidad del tipo "mayor que", debes restarle a 1 la probabilidad de "menor o igual" para poder usar la tabla.
Paso 4
Búsqueda en la tabla y resultado final
Buscamos el valor $z = 2.00$ en la tabla de la distribución normal estándar $N(0, 1)$:
$$P(Z \le 2.00) = 0.9772$$
Sustituimos este valor en nuestra expresión anterior:
$$P(X \gt 9) = 1 - 0.9772 = 0.0228$$
Esto significa que hay una probabilidad del **2.28%** de que un alumno obtenga más de un 9.
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{P(X \gt 9) = 0.0228}$$