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1° EMS · Matemática
Estadística · Estadística

Media y varianza

Te conviene dominar: Tablas (9.° grado de Educación Básica Integrada (3.° de liceo))
Te conviene dominar: Parámetros estadísticos (9.° grado de Educación Básica Integrada (3.° de liceo))

Valentina y Mateo tienen la misma nota media en Matemática: un $6{,}8$. Valentina saca siempre notas parecidas; Mateo alterna sobresalientes con escritos muy flojos. La media por sí sola no distingue las dos situaciones: hace falta otra medida que diga cuánto se alejan los datos de ella, y entender qué le pasa a la media cuando los datos cambian.

Media aritmética con frecuencias

Practica★☆☆Sin empezar
Se ha preguntado a un grupo de personas por el número de veces que van al cine al mes. Los resultados muestran que $3$ personas van $1$ vez, $5$ personas van $2$ veces y…

Se ha preguntado a un grupo de personas por el número de veces que van al cine al mes. Los resultados muestran que $3$ personas van $1$ vez, $5$ personas van $2$ veces y $2$ personas van $3$ veces. Calcula la media de esta distribución.

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Practica★☆☆Sin empezar
Dada la siguiente lista de datos numéricos: $4, 6, 8, 10, 12$. Calcula la media aritmética y la varianza de la distribución.

Dada la siguiente lista de datos numéricos: $4, 6, 8, 10, 12$. Calcula la media aritmética y la varianza de la distribución.

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Practica★★☆Sin empezar
Se ha realizado una encuesta a $40$ familias sobre el número de mascotas que tienen en casa, obteniendo los siguientes resultados: $10$ familias no tienen mascotas, $15$…

Se ha realizado una encuesta a $40$ familias sobre el número de mascotas que tienen en casa, obteniendo los siguientes resultados: $10$ familias no tienen mascotas, $15$ familias tienen $1$ mascota, $10$ familias tienen $2$ mascotas, y $5$ familias tienen $3$ mascotas. Organiza los datos en una tabla y calcula la media, la varianza y la desviación típica.

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Propiedades algebraicas de la media

Datos en una recta numérica que se transforman con x' = ax + b y su media que sufre la misma transformación. media original x̄ x' = ax+b: media a·x̄+b
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En una semana, las temperaturas máximas registradas de lunes a jueves fueron $20$ ºC, $22$ ºC, $x$ ºC y $24$ ºC. Sabiendo que la temperatura media de esos cuatro días…

En una semana, las temperaturas máximas registradas de lunes a jueves fueron $20$ ºC, $22$ ºC, $x$ ºC y $24$ ºC. Sabiendo que la temperatura media de esos cuatro días fue de $22$ ºC, halla el valor desconocido de $x$.

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Practica★☆☆Sin empezar
La media de las edades de un grupo de $15$ amigos es actualmente de $16$ años. ¿Cuál será la media de sus edades dentro de $4$ años? Justifica tu respuesta aplicando las…

La media de las edades de un grupo de $15$ amigos es actualmente de $16$ años. ¿Cuál será la media de sus edades dentro de $4$ años? Justifica tu respuesta aplicando las propiedades de la media aritmética.

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Practica★★★Sin empezar
Dados los datos $x_1, x_2, \dots, x_N$, demuestra algebraicamente que la suma de sus desviaciones respecto a la media aritmética siempre es igual a cero. Es decir,…

Dados los datos $x_1, x_2, \dots, x_N$, demuestra algebraicamente que la suma de sus desviaciones respecto a la media aritmética siempre es igual a cero. Es decir, demuestra paso a paso que $\sum_{i=1}^N (x_i - \bar{x}) = 0$.

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Varianza y desvío estándar

Las dos fórmulas de la varianza, la directa y la abreviada, dan el mismo resultado. Σ(xᵢ−x̄)²fᵢ / N = Σxᵢ²fᵢ/N − x̄² fórmula directa y abreviada: el mismo resultado
Practica★☆☆Sin empezar
Las notas obtenidas por cinco alumnos en un examen de matemáticas son $5, 7, 6, 8$ y $9$. Calcula la nota media y la desviación típica.

Las notas obtenidas por cinco alumnos en un examen de matemáticas son $5, 7, 6, 8$ y $9$. Calcula la nota media y la desviación típica.

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Practica★☆☆Sin empezar
En un estudio estadístico con $N = 10$ datos, se sabe que la suma de todos los datos es $\sum x_i = 50$ y la suma de sus cuadrados es $\sum x_i^2 = 300$. Calcula la…

En un estudio estadístico con $N = 10$ datos, se sabe que la suma de todos los datos es $\sum x_i = 50$ y la suma de sus cuadrados es $\sum x_i^2 = 300$. Calcula la varianza de la distribución.

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Practica★☆☆Sin empezar
Un grupo de atletas tiene un peso medio de $70$ kg con una desviación típica de $7$ kg. Otro grupo de gimnastas tiene un peso medio de $50$ kg con una desviación típica…

Un grupo de atletas tiene un peso medio de $70$ kg con una desviación típica de $7$ kg. Otro grupo de gimnastas tiene un peso medio de $50$ kg con una desviación típica de $6$ kg. Calcula el coeficiente de variación de ambos grupos e indica cuál de los dos tiene un peso más disperso en términos relativos.

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Practica★★☆Sin empezar
El tiempo (en minutos) que tardan $50$ estudiantes en llegar al liceo desde sus casas se agrupa en la siguiente tabla de frecuencias: $[0, 10)$: $10$ estudiantes…

El tiempo (en minutos) que tardan $50$ estudiantes en llegar al liceo desde sus casas se agrupa en la siguiente tabla de frecuencias:

  • $[0, 10)$: $10$ estudiantes

  • $[10, 20)$: $25$ estudiantes

  • $[20, 30)$: $15$ estudiantes

Calculá el tiempo medio que tardan en llegar al liceo y la desviación estándar de la distribución.

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Practica★★☆Sin empezar
Para comparar la dispersión de dos variables distintas en un mismo grupo de personas, se midió el peso y la altura. El peso medio es de $65$ kg con una desviación típica…

Para comparar la dispersión de dos variables distintas en un mismo grupo de personas, se midió el peso y la altura. El peso medio es de $65$ kg con una desviación típica de $5$ kg. La altura media es de $170$ cm con una desviación típica de $10$ cm. ¿Qué variable presenta mayor dispersión relativa? Justifica tu respuesta.

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Tablas, gráficos y datos desconocidos

Los datos pueden venir en un diagrama de barras, un histograma o un gráfico circular. El procedimiento es siempre el mismo: pasar a una tabla con $x_i$ y $f_i$ y calcular.

  • Diagrama de barras: la altura de cada barra es $f_i$.

  • Histograma: cada intervalo aporta su marca de clase como $x_i$ y la altura de su barra como $f_i$.

  • Gráfico circular: la frecuencia de un sector es $f_i=\dfrac{\text{ángulo}}{360^\circ}\cdot N$.

Si falta una frecuencia o un valor, se plantea una ecuación con la fórmula de la media y se despeja la incógnita.

Practica★☆☆Sin empezar
El siguiente diagrama de barras muestra el número de hermanos que tienen los alumnos de una clase. A partir del gráfico, calcula la media de hermanos por alumno. Puedes…

El siguiente diagrama de barras muestra el número de hermanos que tienen los alumnos de una clase. A partir del gráfico, calcula la media de hermanos por alumno.

2 4 6 1 2 3 xᵢ fᵢ

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Practica★★☆Sin empezar
El siguiente histograma muestra el tiempo en minutos que dedican al día varios jóvenes a leer. A partir del gráfico, extrae la tabla de frecuencias (utilizando las…

El siguiente histograma muestra el tiempo en minutos que dedican al día varios jóvenes a leer. A partir del gráfico, extrae la tabla de frecuencias (utilizando las marcas de clase) y calcula el tiempo medio de lectura.

10 20 30 40 50 0 10 20 30 Tiempo (min) fᵢ

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Practica★★☆Sin empezar
En un test rápido de $3$ preguntas, se ha registrado el número de aciertos de un grupo de personas. Se sabe que $4$ personas tuvieron $0$ aciertos, $x$ personas tuvieron…

En un test rápido de $3$ preguntas, se ha registrado el número de aciertos de un grupo de personas. Se sabe que $4$ personas tuvieron $0$ aciertos, $x$ personas tuvieron $1$ acierto, $5$ personas tuvieron $2$ aciertos y $1$ persona tuvo $3$ aciertos. Si la media de aciertos del grupo es de $1,2$, determina cuántas personas tuvieron exactamente $1$ acierto.

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Practica★★★Sin empezar
En un estudio sobre el consumo de agua diario (en litros) de cierta población, los datos se agrupan en tres intervalos: $[0, 10)$, $[10, 20)$ y $[20, 30)$. Se sabe que…

En un estudio sobre el consumo de agua diario (en litros) de cierta población, los datos se agrupan en tres intervalos: $[0, 10)$, $[10, 20)$ y $[20, 30)$. Se sabe que las frecuencias absolutas de los dos primeros intervalos son $5$ y $f$ respectivamente, y la del tercer intervalo es $3$. Si el consumo medio aproximado es de $13,75$ litros, plantea una ecuación y halla la frecuencia $f$ desconocida.

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Practica★★★Sin empezar
El siguiente gráfico de sectores representa los resultados de una encuesta realizada a $40$ personas sobre el número de veces que hacen deporte a la semana (variable…

El siguiente gráfico de sectores representa los resultados de una encuesta realizada a $40$ personas sobre el número de veces que hacen deporte a la semana (variable $x_i$). Sabiendo que el círculo completo son $360^\circ$ y observando la amplitud de cada sector, deducí las frecuencias absolutas de cada valor y calculá la varianza de la distribución.

xᵢ = 1 xᵢ = 2 xᵢ = 3
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Qué le pasa a la varianza ante cambios lineales

Al sumar una constante b todos los datos se desplazan igual y la distancia entre ellos, y por tanto la varianza, no cambia. datos originales (σ²) +b: desplazados, misma σ²
Practica★★☆Sin empezar
Los salarios mensuales de los trabajadores de una pequeña empresa tienen una media de $48\,000$ pesos y una desviación típica de $6\,000$ pesos. Para el próximo año, la…

Los salarios mensuales de los trabajadores de una pequeña empresa tienen una media de $48\,000$ pesos y una desviación típica de $6\,000$ pesos. Para el próximo año, la dirección decide aplicar un aumento del $10\%$ a todos los sueldos y, además, añadir un plus fijo de $2\,000$ pesos. Calcula la nueva media y la nueva desviación típica de los salarios.

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Practica★★★Sin empezar
Las calificaciones obtenidas por tres estudiantes en un trabajo son proporcionales a su esfuerzo y vienen dadas por las expresiones $a$, $2a$ y $3a$ (donde $a > 0$).…

Las calificaciones obtenidas por tres estudiantes en un trabajo son proporcionales a su esfuerzo y vienen dadas por las expresiones $a$, $2a$ y $3a$ (donde $a > 0$). Sabiendo que la desviación típica de estas tres notas es exactamente $\sqrt{\frac{2}{3}}$, calcula el valor del parámetro $a$ y la media de las calificaciones.

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Practica★★★Sin empezar
La temperatura máxima diaria en una ciudad durante un mes tiene una media de $25$ ºC y una desviación típica de $2$ ºC. Si convertimos estas temperaturas a grados…

La temperatura máxima diaria en una ciudad durante un mes tiene una media de $25$ ºC y una desviación típica de $2$ ºC. Si convertimos estas temperaturas a grados Fahrenheit mediante la fórmula $F = 1,8 \cdot C + 32$, calcula el coeficiente de variación en grados Fahrenheit y compáralo numéricamente con el coeficiente de variación original en grados Celsius. ¿Cambia la dispersión relativa al cambiar de escala?

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Media y varianza de dos grupos combinados

Dos grupos con sus datos de tamaño, media y varianza se unen en un grupo total reconstruyendo las sumas de datos y de cuadrados. Grupo 1N₁, x̄₁, σ₁² + Grupo 2N₂, x̄₂, σ₂² reconstruir Σxᵢ y Σxᵢ²de cada uno y sumar
Practica★★☆Sin empezar
En un liceo, el grupo de 4.° A tiene $20$ alumnos con una nota promedio en Matemática de $6$. El grupo de 4.° B tiene $30$ alumnos con una nota promedio de $7$. Si…

En un liceo, el grupo de 4.° A tiene $20$ alumnos con una nota promedio en Matemática de $6$. El grupo de 4.° B tiene $30$ alumnos con una nota promedio de $7$. Si calculamos la nota de todos los alumnos de ambos grupos en conjunto, ¿cuál será la nota promedio global?

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Practica★★★Sin empezar
Un grupo de $10$ chicos tiene una altura media de $160$ cm y una varianza de $20$ cm$^2$. Un grupo de $10$ chicas tiene una altura media de $150$ cm y una varianza de…

Un grupo de $10$ chicos tiene una altura media de $160$ cm y una varianza de $20$ cm$^2$. Un grupo de $10$ chicas tiene una altura media de $150$ cm y una varianza de $15$ cm$^2$. Calcula la varianza conjunta de los $20$ estudiantes. (Pista: calcula primero la media global y luego la suma de los cuadrados total empleando las fórmulas de la varianza de cada grupo).

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Practica★★★Sin empezar
La media aritmética de dos números positivos desconocidos es $5$ y su varianza es $4$. Plantea un sistema de ecuaciones utilizando las fórmulas de la media y la…

La media aritmética de dos números positivos desconocidos es $5$ y su varianza es $4$. Plantea un sistema de ecuaciones utilizando las fórmulas de la media y la varianza, y determina cuáles son esos dos números.

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¿Es representativa la media?

La media usa todos los datos, así que un valor extremo la arrastra. Para decidir si resume bien al conjunto, miramos la media junto con el desvío estándar y el coeficiente de variación.

Practica★★★Sin empezar
En una pequeña empresa de $5$ trabajadores, $4$ de ellos cobran exactamente $40\,000$ pesos al mes, mientras que el gerente cobra $240\,000$ pesos. Calcula la media y la…

En una pequeña empresa de $5$ trabajadores, $4$ de ellos cobran exactamente $40\,000$ pesos al mes, mientras que el gerente cobra $240\,000$ pesos. Calcula la media y la desviación típica de los $5$ sueldos. A la vista de los resultados numéricos obtenidos, explica razonadamente si la media aritmética es una medida representativa para este conjunto de datos.

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Practica★★☆Sin empezar
Un profesor calculó que la nota media de sus $20$ alumnos en un examen era de $6,5$. Sin embargo, al revisar las correcciones, se dio cuenta de que anotó por error un…

Un profesor calculó que la nota media de sus $20$ alumnos en un examen era de $6,5$. Sin embargo, al revisar las correcciones, se dio cuenta de que anotó por error un $3$ a un alumno que en realidad había sacado un $8$. Calcula cuál es la nota media correcta sin necesidad de volver a sumar todas las notas individualmente.

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Vuelta al principio: Valentina y Mateo tienen la misma media $6{,}8$, pero Valentina, con notas muy agrupadas, tiene una varianza cercana a $0$; Mateo, con notas extremas, tiene una varianza alta. El desvío estándar $\sigma$ mide y compara esa regularidad.

Resumen

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