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INTERVALOS DE CONFIANZA 1.- En un artículo de la revista Human Factors se reportan los resultados de un experimento para comparar características de maniobra para dos automóviles de diferentes longitudes, distancias entre ejes y radios de giro. Las observaciones se refieren a los tiempos en segundos necesarios por una persona para estacionar cada automóvil en paralelo (con dos vehículos a los lados). Cree Usted que el promedio de personas manejará más fácilmente un automóvil que el otro? Use un intervalo de confianza del 90%. Haga explícitas las suposiciones necesarias. 2.- Un investigador médico desea determinar si un remedio experimental tiene el efecto colateral de aumentar la presión sistólica sanguínea. Se seleccionan al azar 12 personas de diferentes edades y condiciones de salud, y se les mide la presión sanguínea antes de aplicar la droga y un tiempo prudencial después de aplicarla. Considera Usted, usando intervalos de confianza del 95% y del 98% que el nuevo remedio tiene efectos colaterales con respecto a la presión sanguínea? 3.- Cierto metal se produce, por lo común, mediante un proceso estándar. Se desarrolla un nuevo proceso en el que se añade una aleación a la producción del metal. Los fabricantes se encuentran interesados en estimar la verdadera diferencia entre las tensiones de ruptura de los metales producidos por los dos procesos. Para cada metal se seleccionan 12 ejemplares y cada uno de éstos se somete a una tensión hasta que se rompe. La siguiente tabla muestra las tensiones de ruptura de los ejemplares, en kilogramos por centímetro cuadrado: Si se supone que el muestreo se llevó a cabo sobre dos distribuciones normales e independientes, obtener los intervalos de confianza estimados del 95 y 99% para la diferencia entre los dos procesos. Interprete los resultados. 4.- Se espera tener una cierta variación aleatoria nominal en el espesor de las láminas de plástico que una máquina produce. Para determinar cuándo la variación en el espesor se encuentra dentro de ciertos limites, cada día se seleccionan en forma aleatoria 12 láminas de plástico y se mide en milímetros su espesor. Los datos que se obtuvieron son los siguientes: 12.6, 11.9, 12.3, 12.8, 11.8, 11.7, 12.4, 12.1, 12.3, 12.0, 12.5, 12.9. Si se supone que el espesor es una variable aleatoria distribuida normal, obtener los intervalos de confianza estimados del 90, 95 y 99% para la varianza desconocida del espesor. Si no es aceptable una varianza mayor de 0.9 mm, ¿existe alguna razón para preocuparse con base en esta evidencia? 5.- Mediciones de la presión sanguínea de 25 mujeres de edad avanzada tienen una media de = 140 mm de mercurio. Si estos datos se pueden considerar como una muestra tomada al azar de una población normal con μ = 10 mm de mercurio, construya un intervalo de confianza del 95% de la media de la población μ 6.- Un experto en eficiencia desea determinar el tiempo promedio que tarda el personal de un taller de reparaciones en cambiar un conjunto de cuatro neumáticos a un auto de carreras. Determinar el tamaño de la muestra requerida para poder afirmar, con el 95% de confianza, que la media de la muestra no difiere de la media real en dos segundos o más. Por estudios realizados antes, se sabe que la desviación estándar de la población es 12 segundos. 7.- Un inspector de alimentos, que examina 12 frascos de cierta marca de mantequilla de cacahuete, obtuvo los siguientes porcentajes de impurezas: 2.3, 1.9, 2.1, 2.8, 2.3, 3.6, 1.4, 1.8, 2.1, 3.2, 2.0 y 1.9. Suponiendo que estas determinaciones están normalmente distribuidas, construya un intervalo de confianza del 99% del porcentaje promedio de impurezas que hay en esta marca de mantequilla de cacahuete. 8.- Una muestra tomada al azar de una población normal de tamaño n1 = l6 con σ12 = 4.8 tiene la media = 18 y una muestra aleatoria de tamaño n2 = 25 tomada de una población normal diferente con σ22= 3.5 tiene la media = 23. Determine un intervalo de confianza del 90% para μ1 - μ2. 9.- Un estudio de dos tipos de equipo de fotocopiado demuestra que 60 fallas del primer tipo de equipo tardaron un promedio de 80.7 minutos en ser reparadas, con una desviación estándar de 19.4 minutos; mientras tanto, 60 fallas del segundo tipo de equipo tardaron en promedio 88.1 minutos en repararse con una desviación estándar de 18.8 minutos. Obtenga un intervalo de confianza del 99% de la diferencia entre los tiempos promedio reales que se requirieron para reparar fallas de los dos tipos de equipo de fotocopiado. 10.- Un estudio de muestra realizada en un supermercado demostró que 204 de 300 compradores utilizan con regularidad cupones de los centavos suprimidos. Utilice el intervalo de confianza de muestra para obtener un intervalo de confianza del 99% para proporción verdadera correspondiente. 11.- En una muestra aleatoria de personas que visitan un famoso centro turístico, 84 de 250 hombres y 156 de 250 mujeres compraron recuerdos. Construya un intervalo de confianza del 95% para la diferencia entre las proporciones verdaderas de hombres y mujeres que compran recuerdos en este sitio turístico (e interprete los resultados). 12.- Entre 500 solicitudes de matrimonio, elegidas al azar en 1971, hubo 48 en las cuales las mujeres eran cuando menos un año mayores que los hombres y entre 400 solicitudes de matrimonio, elegidas al azar en 1977, hubo 68 en las cuales las mujeres eran cuando menos un año mayores que los hombres. Construya un intervalo de confianza del 99% para la diferencia entre las proporciones verdaderas correspondientes de solicitudes de matrimonio en las cuales las mujeres fueron cuando menos un año mayores que 105 hombres.
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