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24 nov 2025

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Varianza, Desviación Estándar y Función Acumulada: Conceptos y Aplicaciones

C

Cyntia CA

@cyntiaca

¿Alguna vez te has preguntado cómo medir qué tan dispersos... Mostrar más

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VARIANZA, DESVIACIÓN
ESTÁNDAR Y FUNCIÓN
ACUMULADA DE VARIABLES
ALEATORIAS CONTINUAS
Helmer Chavez
Cyntia Coatzin
Pablo Arriaga
Alanis B

Varianza, Desviación Estándar y Función Acumulada

Las variables aleatorias continuas son aquellas que pueden tomar cualquier valor dentro de un intervalo, como la altura de una persona o el tiempo que tardas en llegar a la escuela. A diferencia de las variables discretas, estas requieren herramientas matemáticas más sofisticadas para analizar su comportamiento.

Para entender completamente una variable aleatoria continua, necesitas conocer tres conceptos fundamentales: su varianza (qué tanto se dispersan los valores), su desviación estándar (la raíz cuadrada de la varianza), y su función acumulada (la probabilidad acumulada hasta cierto punto).

💡 Tip clave: Piensa en la varianza como una medida de "qué tan extendidos" están los datos alrededor de su promedio.

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ESTÁNDAR Y FUNCIÓN
ACUMULADA DE VARIABLES
ALEATORIAS CONTINUAS
Helmer Chavez
Cyntia Coatzin
Pablo Arriaga
Alanis B

¿Qué es la Varianza?

La varianza de una variable aleatoria continua se calcula usando integrales, no sumas como en el caso discreto. Básicamente, te dice qué tan lejos están los valores de su promedio esperado.

La definición formal es: la varianza es la esperanza del cuadrado de la diferencia entre la variable y su esperanza. Suena complicado, pero es solo una forma elegante de decir "qué tan dispersos están los datos".

💡 Recuerda: La varianza siempre es un número positivo o cero, nunca negativo.

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ACUMULADA DE VARIABLES
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Alanis B

Fórmula para Calcular la Varianza

La varianza se representa con σ² o V(X) y su fórmula es:

σ² = V(X) = ∫_{-∞}^{∞} x² · f(x) dx - μ²

Esta fórmula tiene dos partes importantes: primero calculas la "esperanza de X²" (la integral), y luego le restas el cuadrado de la media (μ²). Es como encontrar el promedio de los cuadrados y ajustarlo.

La integral se evalúa solo donde f(x) ≠ 0, así que en la práctica trabajarás con intervalos más pequeños.

💡 Dato útil: Esta es la fórmula más práctica para calcular varianza, aunque existe otra versión equivalente.

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Ejemplo Práctico: La Función de Densidad

Veamos un ejemplo concreto. Tenemos una variable aleatoria continua X con esta función de densidad:

f(x) = 1 - x/2 para 0 ≤ x ≤ 2, y f(x) = 0 en cualquier otro caso.

Esta función nos dice cómo se distribuyen las probabilidades. Nota que solo "existe" entre 0 y 2, fuera de ese rango la probabilidad es cero.

💡 Visualízalo: Esta función forma una línea recta que baja de 1 hasta 0, creando un triángulo.

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Paso 1: Calcular la Media

Antes de calcular la varianza, necesitas encontrar la media o valor esperado:

μ = E(X) = ∫_{-∞}^{∞} x · f(x) dx

Para nuestro ejemplo, como f(x) = 0 fuera del intervalo 0,20,2, la integral se reduce a evaluar solo entre 0 y 2. El resultado es μ = E(X) = 2/3.

Este valor te dice el "centro" de la distribución, el punto alrededor del cual se concentran los datos.

💡 Importante: Siempre calcula primero la media, la necesitarás para la varianza.

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Paso 2: Aplicar la Fórmula de Varianza

Ahora usamos la fórmula de varianza:

σ² = V(X) = ∫_{-∞}^{∞} x² · f(x) dx - μ²

Como f(x) = 0 fuera de 0,20,2, la integral se simplifica a: σ² = V(X) = ∫_0^2 x² · 1x/21 - x/2 dx - μ²

Este paso requiere sustituir la función f(x) y los límites correctos de integración.

💡 Consejo: Siempre verifica los límites de integración según donde f(x) ≠ 0.

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Paso 3: Resolver la Integral

Expandimos la integral:

σ² = V(X) = ∫_0^2 x2x3/2x² - x³/2 dx - (2/3)²

Resolviendo paso a paso: σ² = V(X) = x3/3x4/8x³/3 - x⁴/8|_0^2 - 4/9

Evaluamos en los límites: σ² = V(X) = 8/3 - 16/8 - 0 - 4/9

El álgebra puede parecer tediosa, pero cada paso te acerca al resultado final.

💡 Tip de cálculo: Lleva cuidado con las fracciones, es donde más errores ocurren.

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Resultado Final de la Varianza

Simplificando las fracciones:

σ² = V(X) = 8/3 - 2 - 4/9

Convirtiendo todo a novenos: σ² = V(X) = (24 - 18 - 4)/9

σ² = V(X) = 2/9

¡Listo! La varianza de nuestra variable aleatoria continua es 2/9 ≈ 0.222. Este número te dice qué tan dispersos están los valores alrededor de la media μ = 2/3.

💡 Interpretación: Una varianza pequeña significa que los datos están concentrados cerca de la media.

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Desviación Estándar: La Raíz de la Varianza

La desviación estándar se representa con σ y es simplemente la raíz cuadrada positiva de la varianza:

σ = √σ²

¿Por qué es útil? Mientras la varianza está en unidades al cuadrado, la desviación estándar regresa a las unidades originales de tus datos. Es más fácil de interpretar.

Tanto la varianza como la desviación estándar te dan medidas cuantitativas de cuánta dispersión existe en tu distribución.

💡 Regla práctica: La desviación estándar es más intuitiva para interpretar resultados.

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Cómo Calcular la Desviación Estándar

Para calcular la desviación estándar, sigue estos tres pasos:

  1. Calcular el valor esperado (la media μ)
  2. Calcular la varianza (σ²)
  3. Sacar la raíz cuadrada de la varianza

Para nuestro ejemplo: σ = √(2/9) = 0.4714

Esto significa que, en promedio, los valores se desvían aproximadamente 0.47 unidades de la media. ¡Mucho más fácil de interpretar que 2/9!

💡 Resultado clave: Una desviación estándar de 0.47 indica dispersión moderada en esta distribución.

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Roberto

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Sarah L

usuario de Android

Antes pasaba horas buscando en Google materiales escolares, pero ahora solo subo mis cosas a Knowunity y reviso los útiles resúmenes de otros – me siento mucho más seguro cuando me preparo para los exámenes.

Paul T

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Esta app es realmente genial. Hay tantos apuntes de clase y ayuda [...]. Tengo problemas con matemáticas, por ejemplo, y la aplicación tiene muchas opciones de ayuda. Gracias a Knowunity, he mejorado en mates. Se la recomiendo a todo el mundo.

Elena

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Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.

Ana

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Solía tener dificultades para completar mis tareas a tiempo hasta que descubrí Knowunity, que no solo facilita subir mi propio contenido sino que también proporciona excelentes resúmenes que hacen mi trabajo más rápido y eficiente.

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Lisa M

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A menudo sentía que no tenía suficiente visión general al estudiar, pero desde que comencé a usar Knowunity, eso ya no es un problema – subo mi contenido y siempre encuentro resúmenes útiles en la plataforma, lo que hace mi aprendizaje mucho más fácil.

David K

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Sara

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En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.

Roberto

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Solía ser muy difícil reunir toda la información para mis presentaciones. Pero desde que comencé a usar Knowunity, solo subo mis notas y encuentro increíbles resúmenes de otros – ¡hace mi estudio mucho más eficiente!

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Siempre estaba estresado con todo el material de estudio, pero desde que comencé a usar Knowunity, subo mis cosas y reviso los geniales resúmenes de otros – realmente me ayuda a manejar todo mejor y es mucho menos estresante.

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Paul T

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Probabilidad y estadística

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Varianza, Desviación Estándar y Función Acumulada: Conceptos y Aplicaciones

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Cyntia CA

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¿Alguna vez te has preguntado cómo medir qué tan dispersos están los datos en una distribución continua? En estadística, la varianza y la desviación estándar son herramientas clave para entender cuánta "variabilidad" existe en nuestros datos. Te voy a mostrar... Mostrar más

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Las variables aleatorias continuas son aquellas que pueden tomar cualquier valor dentro de un intervalo, como la altura de una persona o el tiempo que tardas en llegar a la escuela. A diferencia de las variables discretas, estas requieren herramientas matemáticas más sofisticadas para analizar su comportamiento.

Para entender completamente una variable aleatoria continua, necesitas conocer tres conceptos fundamentales: su varianza (qué tanto se dispersan los valores), su desviación estándar (la raíz cuadrada de la varianza), y su función acumulada (la probabilidad acumulada hasta cierto punto).

💡 Tip clave: Piensa en la varianza como una medida de "qué tan extendidos" están los datos alrededor de su promedio.

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¿Qué es la Varianza?

La varianza de una variable aleatoria continua se calcula usando integrales, no sumas como en el caso discreto. Básicamente, te dice qué tan lejos están los valores de su promedio esperado.

La definición formal es: la varianza es la esperanza del cuadrado de la diferencia entre la variable y su esperanza. Suena complicado, pero es solo una forma elegante de decir "qué tan dispersos están los datos".

💡 Recuerda: La varianza siempre es un número positivo o cero, nunca negativo.

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Fórmula para Calcular la Varianza

La varianza se representa con σ² o V(X) y su fórmula es:

σ² = V(X) = ∫_{-∞}^{∞} x² · f(x) dx - μ²

Esta fórmula tiene dos partes importantes: primero calculas la "esperanza de X²" (la integral), y luego le restas el cuadrado de la media (μ²). Es como encontrar el promedio de los cuadrados y ajustarlo.

La integral se evalúa solo donde f(x) ≠ 0, así que en la práctica trabajarás con intervalos más pequeños.

💡 Dato útil: Esta es la fórmula más práctica para calcular varianza, aunque existe otra versión equivalente.

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Veamos un ejemplo concreto. Tenemos una variable aleatoria continua X con esta función de densidad:

f(x) = 1 - x/2 para 0 ≤ x ≤ 2, y f(x) = 0 en cualquier otro caso.

Esta función nos dice cómo se distribuyen las probabilidades. Nota que solo "existe" entre 0 y 2, fuera de ese rango la probabilidad es cero.

💡 Visualízalo: Esta función forma una línea recta que baja de 1 hasta 0, creando un triángulo.

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Paso 1: Calcular la Media

Antes de calcular la varianza, necesitas encontrar la media o valor esperado:

μ = E(X) = ∫_{-∞}^{∞} x · f(x) dx

Para nuestro ejemplo, como f(x) = 0 fuera del intervalo 0,20,2, la integral se reduce a evaluar solo entre 0 y 2. El resultado es μ = E(X) = 2/3.

Este valor te dice el "centro" de la distribución, el punto alrededor del cual se concentran los datos.

💡 Importante: Siempre calcula primero la media, la necesitarás para la varianza.

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Paso 2: Aplicar la Fórmula de Varianza

Ahora usamos la fórmula de varianza:

σ² = V(X) = ∫_{-∞}^{∞} x² · f(x) dx - μ²

Como f(x) = 0 fuera de 0,20,2, la integral se simplifica a: σ² = V(X) = ∫_0^2 x² · 1x/21 - x/2 dx - μ²

Este paso requiere sustituir la función f(x) y los límites correctos de integración.

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Paso 3: Resolver la Integral

Expandimos la integral:

σ² = V(X) = ∫_0^2 x2x3/2x² - x³/2 dx - (2/3)²

Resolviendo paso a paso: σ² = V(X) = x3/3x4/8x³/3 - x⁴/8|_0^2 - 4/9

Evaluamos en los límites: σ² = V(X) = 8/3 - 16/8 - 0 - 4/9

El álgebra puede parecer tediosa, pero cada paso te acerca al resultado final.

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Resultado Final de la Varianza

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σ² = V(X) = 8/3 - 2 - 4/9

Convirtiendo todo a novenos: σ² = V(X) = (24 - 18 - 4)/9

σ² = V(X) = 2/9

¡Listo! La varianza de nuestra variable aleatoria continua es 2/9 ≈ 0.222. Este número te dice qué tan dispersos están los valores alrededor de la media μ = 2/3.

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Desviación Estándar: La Raíz de la Varianza

La desviación estándar se representa con σ y es simplemente la raíz cuadrada positiva de la varianza:

σ = √σ²

¿Por qué es útil? Mientras la varianza está en unidades al cuadrado, la desviación estándar regresa a las unidades originales de tus datos. Es más fácil de interpretar.

Tanto la varianza como la desviación estándar te dan medidas cuantitativas de cuánta dispersión existe en tu distribución.

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Cómo Calcular la Desviación Estándar

Para calcular la desviación estándar, sigue estos tres pasos:

  1. Calcular el valor esperado (la media μ)
  2. Calcular la varianza (σ²)
  3. Sacar la raíz cuadrada de la varianza

Para nuestro ejemplo: σ = √(2/9) = 0.4714

Esto significa que, en promedio, los valores se desvían aproximadamente 0.47 unidades de la media. ¡Mucho más fácil de interpretar que 2/9!

💡 Resultado clave: Una desviación estándar de 0.47 indica dispersión moderada en esta distribución.

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Reseñas de nuestros usuarios. Ellos obtuvieron todo lo bueno — y tú también lo harías.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones. Definitivamente utilizaré la aplicación para un examen de clase. Y, por supuesto, también me sirve mucho de inspiración.

Pablo

usuario de iOS

Esta app es realmente genial. Hay tantos apuntes de clase y ayuda [...]. Tengo problemas con matemáticas, por ejemplo, y la aplicación tiene muchas opciones de ayuda. Gracias a Knowunity, he mejorado en mates. Se la recomiendo a todo el mundo.

Elena

usuaria de Android

Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.

Ana

usuaria de iOS

Solía tener dificultades para completar mis tareas a tiempo hasta que descubrí Knowunity, que no solo facilita subir mi propio contenido sino que también proporciona excelentes resúmenes que hacen mi trabajo más rápido y eficiente.

Thomas R

usuario de iOS

Siempre era un desafío encontrar toda la información importante para mis tareas – desde que comencé a usar Knowunity, puedo simplemente subir mi contenido y beneficiarme de los resúmenes de otros, lo que me ayuda mucho con la organización.

Lisa M

usuario de Android

A menudo sentía que no tenía suficiente visión general al estudiar, pero desde que comencé a usar Knowunity, eso ya no es un problema – subo mi contenido y siempre encuentro resúmenes útiles en la plataforma, lo que hace mi aprendizaje mucho más fácil.

David K

usuario de iOS

¡La app es buenísima! Sólo tengo que introducir el tema en la barra de búsqueda y recibo la respuesta muy rápido. No tengo que ver 10 vídeos de YouTube para entender algo, así que me ahorro tiempo. ¡Muy recomendable!

Sara

usuaria de Android

En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.

Roberto

usuario de Android

Solía ser muy difícil reunir toda la información para mis presentaciones. Pero desde que comencé a usar Knowunity, solo subo mis notas y encuentro increíbles resúmenes de otros – ¡hace mi estudio mucho más eficiente!

Julia S

usuario de Android

Siempre estaba estresado con todo el material de estudio, pero desde que comencé a usar Knowunity, subo mis cosas y reviso los geniales resúmenes de otros – realmente me ayuda a manejar todo mejor y es mucho menos estresante.

Marco B

usuario de iOS

Siempre era difícil encontrar los materiales correctos para mis tareas. Ahora solo subo mis apuntes a Knowunity y obtengo los mejores resúmenes de otros – realmente me ayuda a entender todo más rápido y mejora mis calificaciones.

Sarah L

usuario de Android

Antes pasaba horas buscando en Google materiales escolares, pero ahora solo subo mis cosas a Knowunity y reviso los útiles resúmenes de otros – me siento mucho más seguro cuando me preparo para los exámenes.

Paul T

usuario de iOS

La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones. Definitivamente utilizaré la aplicación para un examen de clase. Y, por supuesto, también me sirve mucho de inspiración.

Pablo

usuario de iOS

Esta app es realmente genial. Hay tantos apuntes de clase y ayuda [...]. Tengo problemas con matemáticas, por ejemplo, y la aplicación tiene muchas opciones de ayuda. Gracias a Knowunity, he mejorado en mates. Se la recomiendo a todo el mundo.

Elena

usuaria de Android

Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.

Ana

usuaria de iOS

Solía tener dificultades para completar mis tareas a tiempo hasta que descubrí Knowunity, que no solo facilita subir mi propio contenido sino que también proporciona excelentes resúmenes que hacen mi trabajo más rápido y eficiente.

Thomas R

usuario de iOS

Siempre era un desafío encontrar toda la información importante para mis tareas – desde que comencé a usar Knowunity, puedo simplemente subir mi contenido y beneficiarme de los resúmenes de otros, lo que me ayuda mucho con la organización.

Lisa M

usuario de Android

A menudo sentía que no tenía suficiente visión general al estudiar, pero desde que comencé a usar Knowunity, eso ya no es un problema – subo mi contenido y siempre encuentro resúmenes útiles en la plataforma, lo que hace mi aprendizaje mucho más fácil.

David K

usuario de iOS

¡La app es buenísima! Sólo tengo que introducir el tema en la barra de búsqueda y recibo la respuesta muy rápido. No tengo que ver 10 vídeos de YouTube para entender algo, así que me ahorro tiempo. ¡Muy recomendable!

Sara

usuaria de Android

En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.

Roberto

usuario de Android

Solía ser muy difícil reunir toda la información para mis presentaciones. Pero desde que comencé a usar Knowunity, solo subo mis notas y encuentro increíbles resúmenes de otros – ¡hace mi estudio mucho más eficiente!

Julia S

usuario de Android

Siempre estaba estresado con todo el material de estudio, pero desde que comencé a usar Knowunity, subo mis cosas y reviso los geniales resúmenes de otros – realmente me ayuda a manejar todo mejor y es mucho menos estresante.

Marco B

usuario de iOS

Siempre era difícil encontrar los materiales correctos para mis tareas. Ahora solo subo mis apuntes a Knowunity y obtengo los mejores resúmenes de otros – realmente me ayuda a entender todo más rápido y mejora mis calificaciones.

Sarah L

usuario de Android

Antes pasaba horas buscando en Google materiales escolares, pero ahora solo subo mis cosas a Knowunity y reviso los útiles resúmenes de otros – me siento mucho más seguro cuando me preparo para los exámenes.

Paul T

usuario de iOS