1. Rango y primera idea de variabilidad [amplitud total]

Objetivo 

Comprender el rango o amplitud total como una primera medida de dispersión, calcularlo correctamente e interpretarlo para comparar qué tan extendidos o concentrados están distintos conjuntos de datos.

🤓 Conexión con lo que ya vimos

Ya aprendimos a organizar datos en tablas, representarlos con gráficos y calcular medidas de tendencia central como la media, la mediana y la moda.

Ahora aparece una pregunta nueva: aunque dos grupos tengan un centro parecido, ¿están igual de dispersos?

Para comenzar a responder esa idea, estudiaremos una medida muy simple: el rango.

📐 Definición de rango o amplitud total

El rango mide la distancia entre el valor mayor y el valor menor de un conjunto de datos.

\[ \text{Rango}=\text{valor máximo}-\text{valor mínimo} \]

Esta medida entrega una primera idea de variabilidad: mientras mayor sea el rango, más separados están, en general, los datos extremos.

💡 Cómo calcular el rango
  1. Identifica el dato menor.
  2. Identifica el dato mayor.
  3. Resta: máximo menos mínimo.
  4. Interpreta el resultado en contexto.

No es necesario sumar todos los datos ni calcular promedios para obtener el rango.

⚠️ Error frecuente

No confundas el rango con:

  • la cantidad de datos,
  • el dato mayor por sí solo,
  • la diferencia entre datos consecutivos.

El rango siempre se calcula así:

\[ \text{máximo}-\text{mínimo} \]

Ejemplo 1: mismo centro, distinta variabilidad

Considera los siguientes dos grupos:

Grupo Datos
A \(4,\ 5,\ 5,\ 5,\ 6\)
B \(1,\ 5,\ 5,\ 5,\ 9\)

En ambos grupos, la media es \(5\) y la mediana también es \(5\).

Sin embargo, observemos el rango:

Grupo A:

\[ \text{mínimo}=4,\qquad \text{máximo}=6 \]

\[ \text{Rango}=6-4=2 \]

Grupo B:

\[ \text{mínimo}=1,\qquad \text{máximo}=9 \]

\[ \text{Rango}=9-1=8 \]

Aunque ambos grupos tienen el mismo centro, el Grupo B presenta mayor variabilidad, porque sus datos extremos están mucho más separados.

🌍 Apoyo visual con gráfico

Para comparar rápidamente la amplitud total de ambos grupos, representamos sus rangos en un gráfico de barras.

El gráfico confirma que el rango del Grupo B es mucho mayor que el del Grupo A.

Ejemplo 2: rango en contexto

Las temperaturas máximas registradas durante cinco días fueron:

\[ 18,\ 22,\ 21,\ 20,\ 25 \]

Buscamos el valor menor y el valor mayor:

\[ \text{mínimo}=18,\qquad \text{máximo}=25 \]

Entonces:

\[ \text{Rango}=25-18=7 \]

Interpretación: entre la temperatura más baja y la más alta hubo una diferencia de \(7\) grados.

Ejemplo 3: el rango no cuenta toda la historia

Observa estos dos conjuntos:

Conjunto Datos
C \(2,\ 4,\ 4,\ 4,\ 6\)
D \(2,\ 2,\ 4,\ 6,\ 6\)

En ambos casos:

\[ \text{mínimo}=2,\qquad \text{máximo}=6,\qquad \text{rango}=6-2=4 \]

Los dos conjuntos tienen el mismo rango, pero no están distribuidos exactamente de la misma manera.

Esto muestra que el rango es una medida útil como primera aproximación, pero no describe por completo el comportamiento de todos los datos.

🤓 ¿Qué nos dice el rango?

El rango permite una lectura inicial de la dispersión:

  • si el rango es pequeño, los extremos están relativamente cerca;
  • si el rango es grande, los extremos están más separados.

Por eso sirve como una primera idea de variabilidad, especialmente cuando recién comenzamos a comparar conjuntos de datos.

⚠️ Limitación importante

El rango solo utiliza dos datos: el menor y el mayor.

Por eso, si aparece un valor extremo muy alejado, el rango puede cambiar mucho, aunque la mayoría de los datos siga parecida.

Más adelante veremos medidas que describen la dispersión con mayor detalle.

Ejercicio 1

Calcula el rango del siguiente conjunto de datos:

\[ 7,\ 10,\ 8,\ 12,\ 9,\ 11 \]

Ejercicio 2

Dos cursos obtuvieron los siguientes puntajes en una actividad:

Curso Puntajes
1°A \(5,\ 6,\ 6,\ 6,\ 7\)
1°B \(2,\ 6,\ 6,\ 6,\ 10\)

a) Calcula el rango de cada curso.

b) Indica cuál presenta mayor variabilidad según el rango.

Ejercicio 3

Las cantidades de minutos que un grupo de estudiantes tardó en resolver una tarea fueron:

\[ 14,\ 16,\ 18,\ 17,\ 15,\ 19 \]

Calcula el rango e interpreta su significado en el contexto del problema.

Ejercicio 4

Decide si cada afirmación es verdadera o falsa. Justifica brevemente.

  1. Si un conjunto tiene rango \(0\), entonces todos sus datos son iguales.
  2. Para calcular el rango, se suman todos los datos y se divide por la cantidad de datos.
  3. Un conjunto con mayor rango siempre tiene una media mayor.

Ejercicio 5

Observa estos dos conjuntos:

\[ A=\{4,4,5,5,6\} \]

\[ B=\{4,4,5,5,20\} \]

a) Calcula el rango de cada conjunto.

b) Explica qué efecto produce el valor \(20\) en el conjunto \(B\).

Ticket de salida

  1. ¿Qué mide el rango?
  2. ¿Cómo se calcula?
  3. Si dos conjuntos tienen la misma media, ¿pueden tener distinto rango?
💡 Ideas clave para cerrar
  • El rango también se llama amplitud total.
  • Se calcula como máximo menos mínimo.
  • Entrega una primera idea de dispersión.
  • Un rango mayor suele indicar mayor separación entre los datos extremos.
  • El rango es útil, pero no describe por completo cómo se distribuyen todos los datos.