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MAE NS › Bloque 3 · Trigonometría y estadística › Estadística básica

NM 4.4Medidas de dispersión

Medidas de dispersión: rango, rango intercuartílico, varianza y desviación típica. Efecto de transformaciones lineales de los datos sobre la media y las medidas de dispersión.

Medidas de dispersión

Las medidas de dispersión indican cuánto se alejan los datos respecto a su valor central.

  1. El rango es la diferencia entre el valor máximo y el mínimo.

  2. El rango intercuartílico (RIC=Q3−Q1) es la diferencia entre el tercer cuartil y el primer cuartil, y describe la dispersión del 50% central de los datos (más robusto frente a valores atípicos que el rango).

  3. La varianza (σ2) es la media de los cuadrados de las desviaciones respecto a la media:

σ2=∑ifi(xi−x‾)2N

  1. La desviación típica (σ=σ2) tiene las mismas unidades que los datos originales, por lo que suele preferirse a la varianza para interpretar la dispersión.

Efecto de las transformaciones lineales

Si a cada dato xi se le aplica una transformación lineal yi=axi+b:

y‾=ax‾+bσy=|a|σx

es decir, sumar una constante b desplaza la media pero no afecta a la dispersión, mientras que multiplicar por una constante a afecta a ambas.

Figura 56. Dos distribuciones con la misma media y distinta desviación típica.

Actividad resuelta

Un conjunto de datos tiene media 40 y desviación típica 5. Si a cada dato se le resta 10 y el resultado se multiplica por 2, halla la nueva media y la nueva desviación típica.

La transformación es y=2(x−10)=2x−20, con a=2 y b=−20:

y‾=2(40)−20=60σy=|2|⋅5=10

🖩 Recursos tecnológicos

Calculadora CASIO fx-CG50

La misma pantalla de MENU → STAT → CALC → 1-VAR utilizada para la media también muestra directamente la desviación típica poblacional (σx), la desviación típica muestral (sx) y los cuartiles Q1 y Q3, con los que se puede calcular el rango intercuartílico sin operar a mano.

✎ Problemas para practicar en clase

Ejercicios básicos para afianzar la teoría de este ítem. Resuélvelos en tu cuaderno.

1. Calcula el rango, el RIC, la varianza y la desviación típica de los datos: 4, 7, 7, 9, 10, 12, 15.

Ver solución

Rango = 15 − 4 = 11 ; mediana 9 ; Q₁ = 7 ; Q₃ = 12 ⇒ RIC = 5. Media = 64/7 ≈ 9,14 ; varianza ≈ 11,27 ; desviación típica ≈ 3,36 (poblacional; la muestral sería ≈ 3,63)

2. Una variable tiene media 40 y desviación típica 5. Si a cada dato se le resta 10 y se multiplica por 2, halla la nueva media y la nueva desviación típica.

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Nueva media = 2(40 − 10) = 60 ; nueva desviación típica = 2 · 5 = 10

3. Dos clases hacen el mismo examen: la clase A tiene media 6,2 y σ=0,8; la clase B tiene media 6,2 y σ=2,1. Compara las dos clases.

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Misma media (6,2). La clase A (σ = 0,8) es más homogénea, con notas concentradas en torno a la media; la B (σ = 2,1) tiene notas mucho más dispersas

4. En una tabla de frecuencias con marcas de clase 5, 15, 25 y frecuencias 4, 10, 6, estima la media y la desviación típica con la calculadora (MENU → STAT).

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n = 20 ; media = (20 + 150 + 150)/20 = 16 ; σ² = 6100/20 − 16² = 49 ⇒ σ = 7

5. Sabiendo que Q1=12 y Q3=20, halla el RIC y los límites a partir de los cuales un dato se considera atípico (Q1−1,5 RIC y Q3+1,5 RIC).

Ver solución

RIC = 20 − 12 = 8. Límites: 12 − 12 = 0 y 20 + 12 = 32 (son atípicos los datos menores que 0 o mayores que 32)