Obtener un intervalo <strong>de</strong> confianza para la media <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> carcajadas por minuto que lanzaun preso en su interrogatorio.Solución.Suponemos que el número <strong>de</strong> carcajadas sigue una distribución normal. El Intervalo <strong>de</strong> confianzapara la media es()ŝ n−1ŝ¯x − t n−1,1−α/2 √ n−1, ¯x + t n−1,α/2 √ .n nEn este caso, ¯x =53.81, ŝ n−1 =17.37 y t 9,1−α/2, =2.262 (eligiendo el valor habitual para α =0.05).El intervalo <strong>de</strong> confianza es (53.81 ± 2.26 17.37 √10)=(41.39, 66.24).4. En una ciudad <strong>de</strong> los Estados Unidos se observó que, <strong>de</strong> una muestra <strong>de</strong> 120 personas, 68tenían un arsenal <strong>de</strong> armas automáticas en su casa. Construir un intervalo <strong>de</strong> confianza para laproporción <strong>de</strong> personas obsesas con la violencia, para un nivel <strong>de</strong> confianza <strong>de</strong>l 95 por ciento.Solución.Sea p la proporción <strong>de</strong> obsesos con las armas. En la muestra, los datos son:n = 120, ˆp = 68120 =0.56. 1 − α =0.95 ⇒ α =0.05 ⇒ Z α/2 =1.96.El intervalo <strong>de</strong> confianza para una proporción es( √ ) (√ )ˆp(1 − ˆp)0.56(1 − 0.56)ˆp ± Z α/2 = 0.56 ± 1.96 ·=n120=(0.56 − 0.088, 0.56+0.088) = (0.472, 0.648). INTERVALOS DE CONFIANZA 137
5. La <strong>de</strong>sviación típica <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> alcohol <strong>de</strong> garrafa en las botellas <strong>de</strong> las fiestas universitariasque organiza un pub es una variable importante a controlar, para que no haya exceso<strong>de</strong> alcohol en las botellas y el pub llegase a per<strong>de</strong>r dinero. Para ello se elige al borrachín <strong>de</strong>la empresa y se le pi<strong>de</strong> que se beba 13 botellas y estime el nivel <strong>de</strong> alcohol en cada una <strong>de</strong>ellas. Después <strong>de</strong> anotar los datos se encuentra una <strong>de</strong>sviación típica muestral <strong>de</strong> 0.12 litros.Obtener un intervalo <strong>de</strong> confianza para la verda<strong>de</strong>ra <strong>de</strong>sviación típica <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> alcoholpor botella, con un nivel <strong>de</strong>l 90 por ciento.Solución.Los datos que nos dan son n =13, Ŝn =0.12. 1 − α =0.9 ⇒ α =0.1. El intervalo es(√ √ )nŜ2 n,nŜ2 n,don<strong>de</strong> χ 2 n−1,α/2 = χ2 12, 0.12χ 2 n−1,α/2χ 2 n−1,1−α/2=21.026. χ 2 n−1,1−,α/2 = χ2 12,1− 0.12=5.226.Por lo tanto, el intervalo resulta(√ √ )13 · 0.122 13 · 0.1221.026 , 2=(0.094, 0.189). 5.2266. Dos grupos <strong>de</strong> jubilados varones se presentan voluntarios para un experimento, enfocado acomprobar las diferencias <strong>de</strong> dos vitaminas para estimulación <strong>de</strong> la líbido en personas mayores.El grupo A toma unas pastillas <strong>de</strong> invención <strong>de</strong> una firma farmacéutica americana, y el grupo Btoma una que suministra la seguridad social (y que resultó ser mezcla <strong>de</strong> aspirina, que vale paratodo). Los resultados (medida <strong>de</strong> la proporción <strong>de</strong> aumento <strong>de</strong> cierto miembro innombrable, trastomar la pastilla y un largo paseo por una playa nudista), en los grupos AyBsongrupo A 1.85 0.177 0.564 0.140 0.128 0.51 0 0.759 0.332grupo B 0.83 1.256 0.412 0.14 0.232 0.11 0 0.123 0.332Suponiendo que los datos son normales y ambos grupos tienen la misma varianza, ¿confirmanestos datos que los resultados <strong>de</strong> la firma farmacéutica americana son <strong>estadistica</strong>mentesimilares a los <strong>de</strong> la seguridad social?Solución.El intervalo <strong>de</strong> confianza para la diferencia <strong>de</strong> medias, suponiendo que las varianzas por gruposson iguales, es: (√ )1(x − y) ± t n+m−2,α/2 Ŝ Tn + 1 =m138 INTERVALOS DE CONFIANZA