Imagina que trabajas en la oficina de turismo de Quito y el alcalde te pide: *¿Cuánto gasta en promedio un turista que visita la Mitad del Mundo?* O que eres profesor en Cuenca y necesitas demostrar que el rendimiento en matemáticas mejoró después de un taller. Los métodos cuantitativos te dan herramientas para responder con datos reales, no con suposiciones. En este artículo, resolverás ejercicios basados en situaciones cotidianas de Ecuador: desde el precio de un plátano en el mercado de Ambato hasta el número de visitantes al Volcán Cotopaxi. ¡Vamos a practicar lo que realmente se evalúa en Ser Bachiller y en la vida profesional!
¿Cuánto cuesta un café en Quito? Media y desviación estándar
En una encuesta realizada en 10 cafeterías de Quito, se registraron los precios por taza de café (en USD). Determina el precio promedio y la desviación estándar para saber cuánto debes presupuestar si visitas 5 cafeterías diferentes.
Datos
| x₁ | Precio en Café Mosaico | 1.80 | USD |
| x₂ | Precio en Café Mosaico | 2.00 | USD |
| x₃ | Precio en Café Mosaico | 1.90 | USD |
| x₄ | Precio en Café Mosaico | 2.10 | USD |
| x₅ | Precio en Café Mosaico | 1.75 | USD |
| x₆ | Precio en Café Cultura | 2.20 | USD |
| x₇ | Precio en Café Cultura | 2.30 | USD |
| x₈ | Precio en Café Cultura | 2.05 | USD |
| x₉ | Precio en Café Cultura | 2.15 | USD |
| x₁₀ | Precio en Café Cultura | 1.95 | USD |
Se busca
- x̄ — Precio promedio (USD)
- s — Desviación estándar (USD)
Pistas progresivas
Pista 1
Recuerda que la media se calcula como la suma de todos los valores dividida entre el número de datos. Usa la fórmula .
Pista 2
Para la desviación estándar, primero calcula las diferencias , luego saca el promedio de esas diferencias y finalmente la raíz cuadrada.
Pista 3
Si usas calculadora, verifica que esté en modo estadístico para evitar errores manuales.
Solución completa
- Cálculo de la media — Suma todos los precios y divide entre 10 para obtener el precio promedio.
- Cálculo de la varianza — Resta la media a cada precio, eleva al cuadrado, suma todos los resultados y divide entre 9 (n-1).
- Desviación estándar — Saca la raíz cuadrada de la varianza para obtener la desviación estándar.
→ El precio promedio es 0.18 USD.
¿Cómo se movilizan los quiteños? Tabla de frecuencias
En una encuesta a 50 estudiantes de una escuela en Quito, se preguntó: *¿Qué medio de transporte usas para ir a la escuela?* Organiza los datos en una tabla de frecuencias y calcula los porcentajes.
Datos
| n_bus | Número de estudiantes que usan bus | 22 | |
| n_metro | Número de estudiantes que usan metro | 8 | |
| n_caminata | Número de estudiantes que caminan | 10 | |
| n_auto | Número de estudiantes que usan auto | 5 | |
| n_bici | Número de estudiantes que usan bicicleta | 5 |
Se busca
- f_i — Frecuencias absolutas
- h_i — Frecuencias relativas (%) (%)
Pistas progresivas
Pista 1
Una tabla de frecuencias tiene columnas para la categoría, frecuencia absoluta y frecuencia relativa (en porcentaje).
Pista 2
La frecuencia relativa se calcula como (frecuencia absoluta / total) × 100%.
Pista 3
Verifica que la suma de las frecuencias absolutas sea 50 y la de las relativas sea 100%.
Solución completa
- Tabla de frecuencias — Organiza los datos en una tabla con las categorías y sus frecuencias absolutas.
- Cálculo de frecuencias relativas — Para cada categoría, divide la frecuencia absoluta entre 50 y multiplica por 100 para obtener el porcentaje.
→ Bus: 44%, Metro: 16%, Caminata: 20%, Auto: 10%, Bicicleta: 10%.
¿Los turistas visitan Galápagos por su biodiversidad? Prueba de hipótesis
Un estudio afirma que el 70% de los turistas que visitan Ecuador incluyen las Islas Galápagos en su itinerario. En una muestra aleatoria de 200 turistas en el aeropuerto de Quito, 130 visitaron Galápagos. ¿Hay suficiente evidencia para rechazar la afirmación con un nivel de significancia del 5%?
Datos
| p₀ | Proporción esperada | 0.70 | |
| n | Tamaño de la muestra | 200 | |
| x | Turistas que visitaron Galápagos | 130 | |
| α | Nivel de significancia | 0.05 |
Se busca
- z — Estadístico de prueba
- decisión — ¿Se rechaza H₀?
Pistas progresivas
Pista 1
Plantea las hipótesis: H₀: p = 0.70 vs H₁: p ≠ 0.70. Usa un contraste bilateral.
Pista 2
Calcula el estadístico z usando la fórmula , donde .
Pista 3
Compara el valor absoluto de z con el valor crítico de la tabla normal (1.96 para α=0.05).
Solución completa
- Cálculo de la proporción muestral — Calcula la proporción de turistas en la muestra que visitaron Galápagos.
- Estadístico de prueba — Aplica la fórmula del estadístico z para proporciones.
- Decisión — Si |z| > 1.96, rechaza H₀. De lo contrario, no hay suficiente evidencia.
→ No hay suficiente evidencia para rechazar la afirmación. El estadístico z es -1.46, que es menor que 1.96 en valor absoluto.
Ventas de banano en Los Ríos: Regresión lineal
En una finca bananera de Los Ríos, se registraron las ventas mensuales (en miles de USD) durante 6 meses junto con la temperatura promedio (en °C). Encuentra la ecuación de la recta de regresión que mejor se ajuste a los datos y predice las ventas para 28 °C.
Datos
| x₁ | Temperatura mes 1 | 25 | °C |
| y₁ | Ventas mes 1 | 12 | miles USD |
| x₂ | Temperatura mes 2 | 27 | °C |
| y₂ | Ventas mes 2 | 15 | miles USD |
| x₃ | Temperatura mes 3 | 24 | °C |
| y₃ | Ventas mes 3 | 10 | miles USD |
| x₄ | Temperatura mes 4 | 26 | °C |
| y₄ | Ventas mes 4 | 14 | miles USD |
| x₅ | Temperatura mes 5 | 23 | °C |
| y₅ | Ventas mes 5 | 9 | miles USD |
| x₆ | Temperatura mes 6 | 29 | °C |
| y₆ | Ventas mes 6 | 18 | miles USD |
Se busca
- a — Intercepto de la recta (miles USD)
- b — Pendiente de la recta (miles USD/°C)
- y_pred — Ventas predichas a 28 °C (miles USD)
Pistas progresivas
Pista 1
La recta de regresión tiene la forma . Calcula primero la media de x y y.
Pista 2
Usa las fórmulas: y .
Pista 3
Para predecir, sustituye x = 28 en la ecuación de la recta.
Solución completa
- Medias de x y y — Calcula la temperatura promedio y las ventas promedio.
- Cálculo de la pendiente b — Usa la fórmula de la pendiente con las desviaciones.
- Cálculo del intercepto a — Usa la fórmula del intercepto con los valores de b, x̄ e ȳ.
- Predicción para 28 °C — Sustituye x = 28 en la ecuación de la recta.
→ La ecuación de la recta es . Para 28 °C, las ventas predichas son 14.1 miles de USD.
Peso de mangas en Machala: Intervalo de confianza
En un mercado de Machala, se pesaron 30 mangas seleccionadas al azar. El peso promedio fue de 320 gramos con una desviación estándar de 25 gramos. Construye un intervalo de confianza del 95% para el peso promedio de todas las mangas en el mercado.
Datos
| n | Tamaño de la muestra | 30 | |
| x̄ | Peso promedio muestral | 320 | g |
| s | Desviación estándar muestral | 25 | g |
| α | Nivel de confianza | 0.95 |
Se busca
- IC — Intervalo de confianza (g)
Pistas progresivas
Pista 1
Usa la fórmula del intervalo de confianza para la media con desviación estándar muestral: .
Pista 2
Busca el valor crítico t en la tabla de la distribución t-Student con 29 grados de libertad (n-1) para un nivel de confianza del 95%.
Pista 3
El margen de error es .
Solución completa
- Valor crítico t — Para 95% de confianza y 29 grados de libertad, el valor crítico es aproximadamente 2.045.
- Margen de error — Calcula el margen de error usando la fórmula.
- Intervalo de confianza — Suma y resta el margen de error a la media muestral.
→ El intervalo de confianza del 95% para el peso promedio de las mangas es [309.8 g, 330.2 g].
Visitantes al Cotopaxi: Análisis de serie temporal
En la página web del Parque Nacional Cotopaxi se publican los números mensuales de visitantes (en miles) durante un año. Analiza la tendencia y calcula el promedio móvil de 3 meses para suavizar la serie. ¿En qué meses hay picos de visita?
Datos
| y₁ | Visitantes enero | 12 | miles |
| y₂ | Visitantes febrero | 15 | miles |
| y₃ | Visitantes marzo | 20 | miles |
| y₄ | Visitantes abril | 18 | miles |
| y₅ | Visitantes mayo | 22 | miles |
| y₆ | Visitantes junio | 25 | miles |
| y₇ | Visitantes julio | 30 | miles |
| y₈ | Visitantes agosto | 28 | miles |
| y₉ | Visitantes septiembre | 20 | miles |
| y₁₀ | Visitantes octubre | 18 | miles |
| y₁₁ | Visitantes noviembre | 15 | miles |
| y₁₂ | Visitantes diciembre | 22 | miles |
Se busca
- MA₃ — Promedio móvil de 3 meses (miles)
- meses_pico — Meses con mayor número de visitantes
Pistas progresivas
Pista 1
El promedio móvil de 3 meses para el mes t es . Para los extremos, usa solo los datos disponibles.
Pista 2
Identifica los meses con valores de visitantes superiores a 25 mil como posibles picos.
Pista 3
Grafica los datos para visualizar la tendencia estacional (más visitantes en junio-julio).
Solución completa
- Cálculo del promedio móvil — Calcula el promedio móvil para cada mes posible (de marzo a noviembre).
- Identificación de picos — Busca los meses con valores de visitantes superiores a 25 mil.
- Tendencia — Observa si hay un patrón estacional (ej. más visitantes en temporada seca).
→ Los meses con picos de visita son junio (25 mil), julio (30 mil) y agosto (28 mil). El promedio móvil suaviza la serie, mostrando una tendencia creciente hasta julio.
Clima y ventas de helados en Guayaquil: Coeficiente de correlación
En una heladería de Guayaquil, se registraron las ventas diarias (en USD) y la temperatura máxima (en °C) durante 8 días. Calcula el coeficiente de correlación de Pearson para determinar si hay una relación lineal entre ambas variables.
Datos
| x₁ | Temperatura día 1 | 28 | °C |
| y₁ | Ventas día 1 | 150 | USD |
| x₂ | Temperatura día 2 | 30 | °C |
| y₂ | Ventas día 2 | 200 | USD |
| x₃ | Temperatura día 3 | 26 | °C |
| y₃ | Ventas día 3 | 120 | USD |
| x₄ | Temperatura día 4 | 29 | °C |
| y₄ | Ventas día 4 | 180 | USD |
| x₅ | Temperatura día 5 | 25 | °C |
| y₅ | Ventas día 5 | 100 | USD |
| x₆ | Temperatura día 6 | 31 | °C |
| y₆ | Ventas día 6 | 220 | USD |
| x₇ | Temperatura día 7 | 27 | °C |
| y₇ | Ventas día 7 | 140 | USD |
| x₈ | Temperatura día 8 | 24 | °C |
| y₈ | Ventas día 8 | 90 | USD |
Se busca
- r — Coeficiente de correlación
Pistas progresivas
Pista 1
La fórmula del coeficiente de correlación es .
Pista 2
Calcula primero las medias de x y y, luego las desviaciones y .
Pista 3
Interpreta el valor de r: cercano a 1 indica correlación positiva fuerte, cercano a 0 indica poca correlación.
Solución completa
- Medias de x y y — Calcula la temperatura promedio y las ventas promedio.
- Cálculo de r — Usa la fórmula del coeficiente de correlación con las desviaciones.
- Interpretación — Un valor de r cercano a 1 indica una fuerte correlación positiva entre temperatura y ventas.
→ El coeficiente de correlación es r = 0.98, lo que indica una correlación positiva casi perfecta entre temperatura y ventas de helados.
Comparar notas de Ser Bachiller: Datos normalizados
En dos escuelas de Ambato, se compararon las notas promedio de Ser Bachiller en matemáticas. Escuela A: promedio 78, desviación 8. Escuela B: promedio 82, desviación 10. Normaliza los datos para comparar el rendimiento relativo de un estudiante que sacó 85 en la Escuela A y otro que sacó 88 en la Escuela B.
Datos
| μ_A | Promedio Escuela A | 78 | |
| σ_A | Desviación Escuela A | 8 | |
| μ_B | Promedio Escuela B | 82 | |
| σ_B | Desviación Escuela B | 10 | |
| x_A | Nota del estudiante A | 85 | |
| x_B | Nota del estudiante B | 88 |
Se busca
- z_A — Nota normalizada Escuela A
- z_B — Nota normalizada Escuela B
- mejor_estudiante — ¿Quién tuvo mejor rendimiento relativo?
Pistas progresivas
Pista 1
La normalización usa la fórmula .
Pista 2
Un valor z positivo indica que la nota está por encima del promedio de su escuela.
Pista 3
Compara los valores z: el mayor indica mejor rendimiento relativo.
Solución completa
- Normalización de notas — Aplica la fórmula z a cada estudiante.
- Comparación — El estudiante con mayor valor z tuvo mejor rendimiento relativo.
→ El estudiante de la Escuela A tiene z = 0.875 y el de la Escuela B tiene z = 0.6. Por lo tanto, el estudiante de la Escuela A tuvo mejor rendimiento relativo.
Inflación en los uniformes escolares: Cálculo de variación porcentual
En 2022, un uniforme escolar en Cuenca costaba 45 USD. En 2023, el mismo uniforme cuesta 50 USD. Calcula la variación porcentual del precio y determina si supera la inflación promedio del 3.5% en Ecuador.
Datos
| P₀ | Precio inicial | 45 | USD |
| P₁ | Precio final | 50 | USD |
Se busca
- var_p — Variación porcentual (%)
- supera_inflación — ¿Supera el 3.5%?
Pistas progresivas
Pista 1
La variación porcentual se calcula como .
Pista 2
Si el resultado es mayor que 3.5%, entonces supera la inflación promedio.
Pista 3
Usa la fórmula de variación porcentual para comparar.
Solución completa
- Cálculo de la variación — Aplica la fórmula de variación porcentual.
- Comparación con inflación — Compara el resultado con el 3.5% de inflación promedio.
→ La variación porcentual es 11.11%, que supera la inflación promedio del 3.5% en Ecuador.