El peso en gramos de las tortugas terrestres de una reserva natural sigue una ley Normal de varianza 121g2. Para estimar el peso medio de las tortugas de la reserva, se toma una muestra de 10 tortugas, obteniéndose los siguientes datos:
98010029509851100108589510009121006
a) Halle un intervalo de confianza para el peso medio de las tortugas con un nivel de confianza del 97%.b) ¿Cuál debe ser el tamaño mínimo de la muestra para asegurar con un nivel de confianza del 94% que el error máximo cometido sea de 5g?
Datos iniciales:Varianza poblacional: σ2=121g2⇒ Desviación típica poblacional: σ=121=11g.Tamaño de la muestra: n=10.Datos de la muestra (en gramos): 980,1002,950,985,1100,1085,895,1000,912,1006.Calculamos la media muestral xˉ:
a) Halle un intervalo de confianza para el peso medio de las tortugas con un nivel de confianza del 97%.
Nivel de confianza: 1−α=0.97.Nivel de significación: α=1−0.97=0.03.Valor crítico zα/2: Buscamos P(Z≤zα/2)=1−α/2=1−0.03/2=1−0.015=0.985.De las tablas de la distribución Normal tipificada o usando una calculadora, obtenemos z0.015≈2.17.La fórmula del intervalo de confianza para la media poblacional (μ) cuando se conoce la desviación típica poblacional es:
Sustituimos los valores para construir el intervalo de confianza:
IC=(991.5−7.548,991.5+7.548)=(983.952,999.048)
El intervalo de confianza para el peso medio de las tortugas con un nivel de confianza del 97% es aproximadamente (983.95,999.05) gramos.
b) ¿Cuál debe ser el tamaño mínimo de la muestra para asegurar con un nivel de confianza del 94% que el error máximo cometido sea de 5g?
Nivel de confianza: 1−α=0.94.Nivel de significación: α=1−0.94=0.06.Valor crítico zα/2: Buscamos P(Z≤zα/2)=1−α/2=1−0.06/2=1−0.03=0.97.De las tablas de la distribución Normal tipificada o usando una calculadora, obtenemos z0.03≈1.88.Error máximo permitido: E=5g.Desviación típica poblacional: σ=11g.La fórmula para el tamaño mínimo de la muestra es:
n=(Ezα/2⋅σ)2
Sustituimos los valores conocidos:
n=(51.88⋅11)2=(520.68)2=(4.136)2≈17.106
Como el tamaño de la muestra debe ser un número entero y debemos asegurar que el error máximo no supere los 5g, debemos redondear al alza. Por lo tanto, el tamaño mínimo de la muestra debe ser 18 tortugas.