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MAE NS › Bloque 5 · Análisis y probabilidad › Distribuciones de probabilidad

NS 4.15Suma de variables aleatorias independientes

Distribución de la suma de dos o más variables aleatorias normales o de Poisson independientes, utilizando resultados conocidos (sin necesidad de demostración).

Suma de variables normales independientes

Si X1∼N(μ1,σ1) y X2∼N(μ2,σ2) son independientes, su suma también sigue una distribución normal, con:

X1+X2∼N(μ1+μ2,σ12+σ22)

(este resultado se acepta sin demostración, aplicando directamente las fórmulas de media y varianza de una suma de variables independientes vistas en el apartado 4.10, junto con el hecho de que la suma de normales independientes es, a su vez, normal).

Suma de variables de Poisson independientes

Si X1∼Po(λ1) y X2∼Po(λ2) son independientes, su suma también sigue una distribución de Poisson:

X1+X2∼Po(λ1+λ2)

Actividad resuelta

El peso de los paquetes que envía una empresa sigue una distribución 𝐍(𝟐,𝟎,𝟑) kg, y el de las cajas en que se transportan, 𝐍(𝟏,𝟎,𝟏) kg, de forma independiente. Halla la distribución del peso total de un paquete junto con su caja, y la probabilidad de que dicho peso total supere los 3,5 kg.

T=Xpaquete+Xcaja∼N(2+1,0,32+0,12)=N(3,0,316)

P(T>3,5)≈0,0568(calculadoconT∼N(3;0,316))

✎ Problemas para practicar en clase

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

1. X ∼ N(10,22) e Y ∼ N(15,32) son independientes. Halla la distribución de X+Y y calcula P(X+Y>30).

Ver solución

X + Y ∼ N(25, 13) ⇒ σ ≈ 3,61 ; P(X + Y > 30) = P(Z > 1,39) ≈ 0,0828

2. X ∼ Po(3) e Y ∼ Po(5) son independientes. Halla la distribución de X+Y y calcula P(X+Y=6).

Ver solución

X + Y ∼ Po(8) ⇒ P(X + Y = 6) ≈ 0,1221

3. X ∼ N(50,42) e Y ∼ N(30,32) son independientes. Halla la distribución de X−Y y calcula P(X>Y).

Ver solución

X − Y ∼ N(20, 25), σ = 5 ⇒ P(X > Y) = P(X − Y > 0) = P(Z > −4) ≈ 0,99997

4. El peso de una caja vacía es N(2,0,12) kg y el de su contenido N(18,0,52) kg, independientes. Halla la probabilidad de que una caja llena pese más de 20,5 kg.

Ver solución

Peso total ∼ N(20; 0,26), σ ≈ 0,510 ⇒ P(> 20,5) = P(Z > 0,98) ≈ 0,163

5. Si X1, X2, …, X10 son independientes con distribución N(5,12), halla la distribución de su suma y de su media.

Ver solución

Suma ∼ N(50, 10), σ ≈ 3,16. Media ∼ N(5; 0,1), σ ≈ 0,316