Probabilidad y estadistica para ingenieros PDF
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Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias Novena edición Ronald E. Walpole Roanoke College Raymond H. Myers Virginia Tech Sharon L. Myers Radford University Keying Ye University of Texas at San Antonio Traducción Leticia Esther Pineda Ayala Traductora especialista en estadística Revisión técnica Roberto Hernández Ramírez Departamento de Física y Matemáticas División de Ingeniería y Tecnologías Universidad de Monterrey Linda Margarita Medina Herrera Departamento de Física y Matemáticas Escuela de Diseño, Ingeniería y Arquitectura Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Ciudad de México RONALD E. WALPOLE, RAYMOND H. MYERS, SHARON L. MYERS Y KEYING YE Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias Novena edición PEARSON EDUCACIÓN, México, 2012 ISBN: 978-607-32-1417-9 Área: Ingeniería Formato: 18.5 (cid:2) 23.5 cm Páginas: 816 Authorized translation from the English language edition, entitled PROBABILITY & STATISTICS FOR ENGINEERS & SCIENTISTS 9th Edition, by RONALD E. WALPOLE, RAYMOND H. MYERS, SHARON L. MYERS and KEYING YE, published by Pearson Education, Inc., publishing as Pearson, Copyright © 2012. All rights reserved. ISBN 9780321629111 Traducción autorizada de la edición en idioma inglés, titulada PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA PARA INGENIERÍA Y CIENCIAS 9ª edición por RONALD E. WALPOLE, RAYMOND H. MYERS, SHARON L. MYERS y KEYING YE, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como Pearson, Copyright © 2012. Todos los derechos reservados. Esta edición en español es la única autorizada. Edición en español Dirección Educación Superior: Mario Contreras Editor sponsor: Gabriela López Ballesteros e-mail: [email protected] Editor de desarrollo: Felipe Hernández Carrasco Supervisor de Producción: Juan José García Guzmán Diseño de portada: Dream Studio/Edgar Maldonado Gerencia editorial Educación Superior Latinoamérica: Marisa de Anta NOVENA EDICIÓN, 2012 D.R. © 2012 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V. Atlacomulco 500-5o. piso Col. Industrial Atoto 53519, Naucalpan de Juárez, Estado de México Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. núm. 1031. Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por un sistema de recuperación de información, en ninguna forma ni por ningún medio, sea electrónico, mecánico, fotoquímico, magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor. El préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión de uso de este ejemplar requerirá también la autorización del editor o de sus representantes. ISBN VERSIÓN IMPRESA: 978-607-32-1417-9 ISBN VERSIÓN E-BOOK: 978-607-32-1418-6 ISBN E-CHAPTER: 978-607-32-1419-3 Impreso en México. Printed in Mexico. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 15 14 13 12 www.pearsonenespañol.com AGRADECIMIENTOS Pearson agradece a los profesores usuarios de esta obra y a los centros de estudio por su apoyo y retroali- mentación, elementos fundamentales para esta nueva edición de Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias. COLOMBIA MÉXICO Deliazar Pantoja Espinoza Gloria Arroyo Cervantes Escuela Colombiana de Ingeniería Estado de México Javier Nava Gómez Departamento de Matemáticas Jorge Luis Rodríguez Gutiérrez Facultad de Estudios Superiores Susana Rondón Troncoso José Ángel Partida Ibarra Cuautitlán C-4 José de Jesús Bernal Casillas Armando Aguilar Márquez Pontificia Universidad Javeriana José de Jesús Cabrera Chavarría Fermín Cervantes Martínez Cali José de Jesús Rivera Prado Héctor Coss Garduño Departamento de Ciencias José Solís Rodríguez Juan Carlos Axotla García Naturales y Matemáticas Julieta Carrasco García Miguel de Nazareth Pineda Becerril Daniel Enrique González Gómez Laura Esther Cortés Navarro Vicente Vázquez Juárez María del Pilar Marín Gaviria Lizbeth Díaz Caldera Sandra Milena Ramírez Buelvas Maribel Sierra Fuentes Tecnológico de Estudios Superiores Mario Alberto Prado Alonso de Coacalco Universidad Católica de Colombia Osvaldo Camacho Castillo María de la Luz Dávila Flores Departamento de Ciencias Básicas Rosalía Buenrostro Arceo Martha Nieto López Queeny Madueño Pinto Samuel Rosalío Cuevas Héctor Feliciano Martínez Osorio Jeanette López Alanís Universidad de La Salle Universidad del Valle de México, Departamento de Ciencias Básicas Tecnológico de Estudios Superiores Zapopan Maribel Méndez Cortés de Ecatepec Departamento de Ingeniería Martha Tatiana Jiménez Valderrama Héctor Rodríguez Carmona Abel Vázquez Pérez Milton Armando Reyes Villamil Ángel Hernández Estrada Irene Isabel Navarro González Myrian Elena Vergara Morales Daniel Jaimes Serrano Jorge Eduardo Aguilar Rosas Ramón Jordán Rocha Miguel Arturo Barreiro González COSTA RICA Jalisco Sinaloa Instituto Tecnológico de Costa Rica Escuela de Ingeniería en Universidad de Guadalajara Instituto Tecnológico de Culiacán Producción Industrial Centro Universitario de Ciencias Ciencias Básicas Ivannia Hasbum Fernández Exactas e Ingenierías (CUCEI) Cecilia Norzagaray Gámez Departamento de Matemáticas Universidad de Costa Rica Agustín Rodríguez Martínez Instituto Tecnológico de Los Mochis Escuela de Estadística Carlos Florentino Melgoza Cañedo Ciencias Básicas Facultad de Ciencias Económicas Cecilia Garibay López Jesús Alberto Báez Torres Ana Teresa Garita Salas Dalmiro García Nava Contenido Prefacio .......................................................................................................xv 1 Introducción a la estadística y al análisis de datos ..............................1 1.1 Panorama general: inferencia estadística, muestras, poblaciones y el papel de la probabilidad ............................................................................................................1 1.2 Procedimientos de muestreo; recolección de los datos ....................................................7 1.3 Medidas de localización: la media y la mediana de una muestra ..................................11 Ejercicios ...................................................................................................................13 1.4 Medidas de variabilidad .................................................................................................14 Ejercicios ...................................................................................................................17 1.5 Datos discretos y continuos ...........................................................................................17 1.6 Modelado estadístico, inspección científica y diagnósticos gráficos .............................18 1.7 Tipos generales de estudios estadísticos: diseño experimental, estudio observacional y estudio retrospectivo ...............................................................27 Ejercicios ...................................................................................................................30 2 Probabilidad .........................................................................................35 2.1 Espacio muestral ............................................................................................................35 2.2 Eventos...........................................................................................................................38 Ejercicios ...................................................................................................................42 2.3 Conteo de puntos muestrales .........................................................................................44 Ejercicios ...................................................................................................................51 2.4 Probabilidad de un evento ..............................................................................................52 2.5 Reglas aditivas ...............................................................................................................56 Ejercicios ...................................................................................................................59 2.6 Probabilidad condicional, independencia y regla del producto .....................................62 Ejercicios ...................................................................................................................69 2.7 Regla de Bayes...............................................................................................................72 Ejercicios ...................................................................................................................76 Ejercicios de repaso ..................................................................................................77 viii Contenido 2.8 Posibles riesgos y errores conceptuales; relación con el material de otros capítulos ...........................................................................................................79 3 Variables aleatorias y distribuciones de probabilidad ......................81 3.1 Concepto de variable aleatoria .......................................................................................81 3.2 Distribuciones discretas de probabilidad .......................................................................84 3.3 Distribuciones de probabilidad continua .......................................................................87 Ejercicios ...................................................................................................................91 3.4 Distribuciones de probabilidad conjunta .......................................................................94 Ejercicios .................................................................................................................104 Ejercicios de repaso ................................................................................................107 3.5 Posibles riesgos y errores conceptuales; relación con el material de otros capítulos .........................................................................................................109 4 Esperanza matemática .......................................................................111 4.1 Media de una variable aleatoria ...................................................................................111 Ejercicios .................................................................................................................117 4.2 Varianza y covarianza de variables aleatorias ..............................................................119 Ejercicios .................................................................................................................127 4.3 Medias y varianzas de combinaciones lineales de variables aleatorias .......................128 4.4 Teorema de Chebyshev ................................................................................................135 Ejercicios .................................................................................................................137 Ejercicios de repaso ................................................................................................139 4.5 Posibles riesgos y errores conceptuales; relación con el material de otros capítulos .........................................................................................................142 5 Algunas distribuciones de probabilidad discreta ............................143 5.1 Introducción y motivación ...........................................................................................143 5.2 Distribuciones binomial y multinomial .......................................................................143 Ejercicios .................................................................................................................150 5.3 Distribución hipergeométrica.......................................................................................152 Ejercicios .................................................................................................................157 5.4 Distribuciones binomial negativa y geométrica ...........................................................158 5.5 Distribución de Poisson y proceso de Poisson.............................................................161 Ejercicios .................................................................................................................164 Ejercicios de repaso ................................................................................................166 5.6 Posibles riesgos y errores conceptuales; relación con el material de otros capítulos .........................................................................................................169
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