Material de consulta — Eje Datos y Azar

Preparación Admisión 2027 · Colegio Champagnat · Primero Medio

Apunte de referencia: cuando surja una duda al ejercitar, busca aquí el tema, lee la explicación y el ejemplo resuelto, y vuelve al ejercicio. No es una guía de ejercicios.

Contenido: 1. Cuartiles 2. Percentiles 3. Diagrama de cajón 4. Principio multiplicativo 5. Probabilidad: modelo de Laplace


1) Cuartiles

(Temario: “Percentiles y cuartiles, interpretación, comparación de muestras y análisis en tablas y gráficos”)

La idea central

Los cuartiles dividen un conjunto de datos ordenado en cuatro partes con la misma cantidad de datos (25% cada una):

  mínimo      Q1        Q2        Q3      máximo
    ┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼
      25%       25%       25%       25%
    de los datos en cada tramo

Los cuartiles hablan de posición, no de valor promedio: dicen “dónde se corta” el grupo, no cuánto vale un dato típico.

Método de los 3 pasos

  1. Ordenar los datos de menor a mayor (paso obligatorio; sin orden, todo lo demás falla).
  2. Encontrar la mediana (Q2): el dato central si la cantidad es impar; el promedio de los dos centrales si es par.
  3. Q1 y Q3: Q1 es la mediana de la mitad inferior y Q3 la mediana de la mitad superior. Si la cantidad de datos es impar, la mediana no se incluye en ninguna de las dos mitades.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (cantidad impar). Notas de 7 estudiantes: 5, 2, 8, 4, 10, 7, 12. Calcular Q1, Q2 y Q3.

  1. Ordenar: 2, 4, 5, 7, 8, 10, 12.
  2. Q2: hay 7 datos; el central es el 4.° → Q2 = 7.
  3. Mitad inferior (sin el 7): 2, 4, 5 → su mediana es Q1 = 4.
  4. Mitad superior: 8, 10, 12 → su mediana es Q3 = 10.

Ejemplo 2 (cantidad par). Tiempos (minutos) de 8 corredores: 9, 3, 11, 5, 15, 8, 6, 12. Calcular los cuartiles.

  1. Ordenar: 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 15.
  2. Q2: 8 datos; promedio de los dos centrales (4.° y 5.°): (8 + 9)/2 = 8,5.
  3. Mitad inferior: 3, 5, 6, 8 → Q1 = (5 + 6)/2 = 5,5.
  4. Mitad superior: 9, 11, 12, 15 → Q3 = (11 + 12)/2 = 11,5.

Ejemplo 3 (interpretación, nivel examen). En un curso, el Q3 de las estaturas es 165 cm. ¿Qué significa?

  1. Q3 deja debajo el 75% de los datos.
  2. Interpretación: el 75% de los estudiantes mide 165 cm o menos (y, en consecuencia, el 25% más alto mide 165 cm o más). NO significa que la estatura promedio sea 165 cm.

Errores frecuentes - Calcular sin ordenar primero: el error número uno. Los cuartiles son posiciones dentro de la lista ORDENADA. - Confundir cuartil con promedio: Q2 es la mediana (el dato del medio), no la media aritmética. Pueden ser muy distintos si hay valores extremos. - Incluir la mediana en las mitades cuando la cantidad es impar: con 7 datos, las mitades tienen 3 datos cada una; el central queda fuera. - Confundir “el valor de Q1” con “la cantidad de datos bajo Q1”: Q1 = 4 no significa que haya 4 datos abajo; significa que el 25% de los datos vale 4 o menos.

Se ejercita en: Guía A (Eje 4, cuartiles), Guía G (método de 3 pasos, caso impar y par), Ensayo B (Eje Datos y Azar).


2) Percentiles

(Temario: “Percentiles y cuartiles, interpretación, comparación de muestras”)

La idea central

Los percentiles son la versión fina de los cuartiles: dividen los datos ordenados en 100 partes iguales. El percentil k (Pk) es el valor que deja debajo (aproximadamente) el k% de los datos.

Cómo interpretarlos (el uso principal en la prueba)

La frase clave es siempre la misma:

“Estar en el percentil k” = “el k% de los datos es menor o igual que el tuyo”.

El percentil NO es el puntaje. Percentil 80 no significa 80 puntos ni 80% de respuestas correctas: es una posición relativa dentro del grupo.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (interpretar). En una prueba nacional, un puntaje de 620 corresponde al percentil 75. ¿Qué significa?

  1. P75 deja debajo el 75% de los datos.
  2. El 75% de los estudiantes obtuvo 620 puntos o menos; solo el 25% obtuvo más.

Ejemplo 2 (relacionar con cuartiles). ¿A qué percentiles corresponden Q1, Q2 y Q3?

  1. Q1 deja el 25% debajo → P25.
  2. Q2 (mediana) deja el 50% → P50.
  3. Q3 deja el 75% → P75.

Ejemplo 3 (comparación, nivel examen). Dos cursos rindieron la misma prueba. En el curso A, 30 puntos es el P40; en el curso B, 30 puntos es el P70. ¿En cuál curso fue mejor el rendimiento general?

  1. En A, solo el 40% quedó en 30 o menos → el 60% superó los 30 puntos.
  2. En B, el 70% quedó en 30 o menos → solo el 30% superó los 30 puntos.
  3. El curso A rindió mejor: la misma nota deja atrás a menos gente, señal de que el grupo completo obtuvo puntajes más altos.

Errores frecuentes - Confundir percentil con puntaje o con porcentaje de logro: P80 es posición relativa (“superas al 80%”), no “80 puntos” ni “80% de respuestas buenas”. - Invertir la lectura: percentil 80 significa que el 80% está POR DEBAJO (o igual), no por encima. - Olvidar la equivalencia P25/P50/P75 = Q1/Q2/Q3: la prueba puede nombrar el mismo valor de las dos formas.

Se ejercita en: Guía A (Eje 4), Guía G (interpretación de posiciones), Ensayo B (Eje Datos y Azar).


3) Diagrama de cajón

(Temario: “Diagramas de cajón, análisis e interpretación de cuartiles y rango intercuartil”)

La idea central

El diagrama de cajón (o de caja y bigotes) es un resumen visual de los datos con cinco números: mínimo, Q1, Q2 (mediana), Q3 y máximo.

        bigote            caja            bigote
  ├────────────────┬──────────┬────────┬──────────────┤
mínimo            Q1         Q2       Q3            máximo
  2                4          7        10             12
  ┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼──
  2    3    4    5    6    7    8    9   10   11   12

La lectura clave: 25% en cada tramo

Los cuatro tramos (mínimo→Q1, Q1→Q2, Q2→Q3, Q3→máximo) contienen la misma cantidad de datos: el 25% cada uno, aunque en el dibujo tengan largos distintos.

Un tramo largo NO tiene más datos: tiene los datos más repartidos (dispersos). Un tramo corto concentra su 25% en poco espacio. Esta es la trampa favorita de las preguntas de interpretación.

Rango y rango intercuartil (RIC)

Cómo construirlo (receta)

  1. Ordena los datos y calcula mínimo, Q1, Q2, Q3 y máximo (sección 1).
  2. Dibuja una recta numérica graduada que cubra desde el mínimo al máximo.
  3. Marca los 5 valores; dibuja la caja de Q1 a Q3, la línea de la mediana adentro y los bigotes hasta mínimo y máximo.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (construir). Con los datos del Ejemplo 1 de cuartiles (2, 4, 5, 7, 8, 10, 12): mínimo = 2, Q1 = 4, Q2 = 7, Q3 = 10, máximo = 12 — exactamente el diagrama dibujado arriba.

  1. Caja de 4 a 10, mediana en 7, bigotes hasta 2 y 12.
  2. RIC = Q3 − Q1 = 10 − 4 = 6. Rango = 12 − 2 = 10.

Ejemplo 2 (leer un diagrama). Un diagrama de cajón de notas muestra: mínimo 3,0; Q1 = 4,0; mediana 5,0; Q3 = 5,5; máximo 7,0. ¿Qué porcentaje del curso obtuvo nota entre 4,0 y 5,5? ¿Y sobre 5,5?

  1. De Q1 a Q3 está el 50% central → el 50% del curso está entre 4,0 y 5,5.
  2. Sobre Q3 queda el 25% → el 25% obtuvo más de 5,5.
  3. Observa el bigote derecho: va de 5,5 a 7,0 (largo 1,5) mientras que el tramo Q2→Q3 mide solo 0,5. Ambos contienen el 25% de los datos; el bigote largo solo indica que ese cuarto superior está más disperso.

Ejemplo 3 (comparar muestras, nivel examen). Dos cursos rindieron la misma prueba. El curso A tiene mediana 60 y RIC 10; el curso B tiene mediana 60 y RIC 30. ¿Qué se puede concluir?

  1. Las medianas son iguales: el estudiante “del medio” rinde igual en ambos.
  2. El RIC de B es el triple: el 50% central de B está mucho más disperso — hay más diferencia entre sus estudiantes.
  3. Conclusión: A es más homogéneo; B más heterogéneo, con igual rendimiento central.

Errores frecuentes - Creer que el tramo más largo tiene más datos: cada tramo tiene el 25% SIEMPRE. El largo mide dispersión, no cantidad. - Confundir rango con RIC: rango = máximo − mínimo (todo el diagrama, bigotes incluidos); RIC = Q3 − Q1 (solo la caja). - Leer la mediana como promedio: la línea central del cajón es la mediana; el promedio no aparece en el diagrama. - Dibujar sin escala: la recta numérica debe estar graduada de manera uniforme; un cajón “a ojo” produce lecturas equivocadas.

Se ejercita en: Guía A (Eje 4, diagrama de cajón y RIC), Guía G (construcción y lectura con diagrama graficado, trampa de tramos de distinto largo), Ensayo B (Eje Datos y Azar).


4) Principio multiplicativo

(Temario: “Principio multiplicativo para determinar espacios muestrales”)

La idea central

Cuando una situación se compone de etapas independientes (elegir una cosa Y después otra), el total de combinaciones posibles es la multiplicación de las opciones de cada etapa:

Total = (opciones etapa 1) × (opciones etapa 2) × …

Por qué funciona: con 3 poleras y 2 pantalones, CADA polera puede combinarse con CADA pantalón. El diagrama de árbol lo muestra: de cada polera salen 2 ramas, y hay 3 poleras → 3 × 2 = 6 tenidas.

            ┌─ pantalón azul   → tenida 1
  polera R ─┤
            └─ pantalón negro  → tenida 2
            ┌─ pantalón azul   → tenida 3
  polera V ─┤
            └─ pantalón negro  → tenida 4
            ┌─ pantalón azul   → tenida 5
  polera B ─┤
            └─ pantalón negro  → tenida 6

La palabra clave es la “y”: polera y pantalón, entrada y plato de fondo, primer lanzamiento y segundo lanzamiento. Cada “y” es una etapa nueva que multiplica.

Este principio sirve para contar los espacios muestrales de los experimentos aleatorios: lanzar dos dados tiene 6 × 6 = 36 resultados posibles; lanzar tres monedas, 2 × 2 × 2 = 8.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (directo). Un quiosco ofrece 4 tipos de jugo y 3 tipos de sándwich. ¿Cuántas colaciones distintas de un jugo y un sándwich se pueden armar?

  1. Etapas: jugo (4 opciones) y sándwich (3 opciones).
  2. Total: 4 × 3 = 12 colaciones.

Ejemplo 2 (tres etapas). Un menú tiene 3 entradas, 4 platos de fondo y 2 postres. ¿Cuántos menús completos distintos hay?

  1. Tres etapas encadenadas por “y”.
  2. Total: 3 × 4 × 2 = 24 menús.

Ejemplo 3 (espacio muestral, nivel examen). Se lanza una moneda y luego un dado. (a) ¿Cuántos resultados tiene el espacio muestral? (b) Escribir tres de ellos.

    1. Moneda: 2 opciones (cara/sello); dado: 6 opciones. Total: 2 × 6 = 12 resultados.
    1. Por ejemplo: (cara, 1), (cara, 5), (sello, 3). Cada resultado es un PAR: un resultado de la moneda y uno del dado.

Errores frecuentes - Sumar en vez de multiplicar: 4 jugos y 3 sándwiches no son 7 colaciones, son 12. Se suma solo cuando se elige UNA cosa u OTRA (4 jugos o 3 bebidas = 7 opciones de bebestible); se multiplica cuando se elige una Y otra. - Olvidar una etapa: en “moneda y dado”, contar solo los 6 del dado. Recorre el enunciado marcando cada “y”. - Contar dos veces la misma combinación en el árbol: el árbol bien dibujado tiene exactamente una hoja por combinación; si te da distinto que la multiplicación, revisa las ramas.

Se ejercita en: Guía A (Eje 4, principio multiplicativo), Guía G (diagrama de árbol de combinaciones), Ensayo B (Eje Datos y Azar).


5) Probabilidad: modelo de Laplace

(Temario: “Cálculo de probabilidades a través del modelo de Laplace”)

La idea central

Cuando todos los resultados de un experimento son equiprobables (igual de posibles: dado no cargado, moneda equilibrada, cartas bien barajadas), la probabilidad de un evento A se calcula con la regla de Laplace:

P(A) = (casos favorables) / (casos posibles)

La probabilidad puede expresarse como fracción, decimal o porcentaje: 3/6 = 1/2 = 0,5 = 50%. Las tres formas valen lo mismo y la prueba puede usar cualquiera.

Propiedades que sirven de control de calidad

Los tres escenarios clásicos

Experimento Casos posibles
Un dado común 6 (los números 1 al 6)
Una moneda 2 (cara, sello)
Dos monedas 4: CC, CS, SC, SS
Dos dados 36 (por principio multiplicativo)
Baraja española 40 cartas: 4 pintas (oros, copas, espadas, bastos) de 10 cartas cada una (1 al 7, sota, caballo, rey)

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (dado). Se lanza un dado común. ¿Cuál es la probabilidad de obtener un número par?

  1. Casos posibles: 6.
  2. Casos favorables: {2, 4, 6} → 3.
  3. P(par) = 3/6 = 1/2 = 0,5 = 50%.

Ejemplo 2 (dado, con la trampa del “mayor que”). Se lanza un dado. ¿Cuál es la probabilidad de obtener un número mayor que 4?

  1. “Mayor que 4” NO incluye al 4: favorables {5, 6} → 2 casos.
  2. P = 2/6 = 1/3.
  3. (Si dijera “mayor o igual a 4”, los favorables serían {4, 5, 6} y P = 3/6 = 1/2. Lee con lupa esa palabra.)

Ejemplo 3 (monedas). Se lanzan dos monedas. ¿Cuál es la probabilidad de obtener exactamente dos caras?

  1. Espacio muestral (principio multiplicativo: 2 × 2 = 4): CC, CS, SC, SS.
  2. Favorables: solo CC → 1 caso.
  3. P = 1/4 = 25%.

Ejemplo 4 (cartas, nivel examen). De una baraja española de 40 cartas se extrae una al azar. (a) ¿Probabilidad de que sea de oros? (b) ¿De que sea una figura (sota, caballo o rey)?

    1. Favorables: 10 cartas de oros. P = 10/40 = 1/4.
    1. Figuras: 3 por pinta × 4 pintas = 12. P = 12/40 = 3/10 = 0,3 = 30%.

Errores frecuentes - Incluir el borde en “mayor que” / “menor que”: “mayor que 4” excluye al 4; “al menos 4” o “mayor o igual” lo incluye. Este distractor aparece en el ensayo. - Invertir la fracción: favorables arriba, posibles abajo. Si obtienes una probabilidad mayor que 1, la fracción está al revés (o contaste mal). - Contar mal el espacio muestral con varios objetos: dos monedas tienen 4 resultados (CS y SC son distintos), no 3. Usa el principio multiplicativo o el árbol antes de contar favorables. - No simplificar o no reconocer equivalencias: 3/6, 1/2, 0,5 y 50% son la misma probabilidad; la alternativa correcta puede venir en cualquiera de las formas. - Usar Laplace cuando los casos no son equiprobables: la regla exige que todos los resultados tengan la misma posibilidad (dado no cargado, bolitas del mismo tamaño, etc.).

Se ejercita en: Guía A (Eje 4, regla de Laplace), Guía G (Laplace en fracción/decimal/porcentaje, probabilidad entre 0 y 1, evento imposible), Ensayo B (Eje Datos y Azar, con el distractor del “mayor que”).


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