Con las mismas sumas de la lección de la recta,
r = Sxy / √(Sxx · Syy) R² = r² = Sxy² / (Sxx · Syy)
Syy = Σy² − (Σy)²/n. El signo de r es el de Sxy. R² está entre 0 y 1 y dice qué parte de la variación de y acompaña a la recta; no dice que x cause y.
R² no es un porcentaje de causa. Es la fracción de la variación de y que recoge la recta de mínimos cuadrados. Si todos los puntos caen en la recta, los residuos son 0, se cumple Sxy² = Sxx · Syy y R² = 1. Si la nube no es una recta, R² baja aunque la pendiente sea positiva. El signo de r es solo el sentido: el de Sxy. Un r de 0,99 no se puede promover a 1, y un r de 1 no se puede bajar para que parezca prudente. Cada uno sale de sus sumas.
Con los seis puntos de la calibración, R² = 48/49 porque el residuo de (6, 8) no es cero. El ejemplo 3 cambia de nube a propósito: tres puntos en línea recta, para ver el 1 exacto, y la misma recta recorrida al revés, para ver el −1. Así se separa «muy alto» de «exactamente 1», que es lo que estos seis puntos no dan.
Puntos: (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6), (6, 8). Ya teníamos Sxx = 35/2 y Sxy = 20.
Numerador positivo, así que r es positivo. 4√3 / 7 ≈ 0,9897. Como √3 < 7/4 = 1,75 (porque 1,75² = 3,0625 > 3), se cumple r < 1. Y r > 0. Luego r ∈ (−1, 1), de hecho en (0, 1).
R² = 20² / (1225/3) = 400 · 3 / 1225 = 1200/1225 = 48/49.
48/49 ≈ 0,9796. No es 1: el punto (6, 8) no cae en la recta (el residuo era 10/21). Comprobación cruzada: r² = (4√3 / 7)² = 16·3 / 49 = 48/49. Las dos vías dan la misma fracción.
Leer R² ≈ 0,98 como «casi todo encaja con la recta» es razonable. Leerlo como «el patrón causa la lectura» o como «r = 1» no lo es.
Nube distinta de la calibración, declarada para esta cuenta: (1, 1), (2, 3), (3, 5). Están en la recta y = 2x − 1. No se usa el 4√3/7 de los seis puntos: ese coeficiente ya está calculado y no se reescribe.
Comparación, sin mezclar las nubes: en los seis puntos de la lección, R² = 48/49, menor que 1, y r = 4√3/7, que no es 1. En estos tres, R² = 1. Llamar 1 al 48/49 sería inventar el coeficiente que la cuenta no da. Llamar 0,99 a este r = 1 también: aquí la raíz de 16 es 4 exacto, no una aproximación.
R² = 20² / (1225/3) = 1200/1225 = 48/49, y (4√3/7)² = 48/49. Las dos vías ya estaban. Lo que añade el residuo conocido del punto (6, 8), que es 10/21, es la razón por la que ese valor no es 1: si R² fuera 1, todos los residuos serían 0 y 10/21 no podría salir. 48/49 = 1 − 1/49. Ese 1/49 es la parte que la recta no recoge. No se lista aquí el resto de residuos de los seis puntos: el de x = 3 es el reto de la lección anterior y no se adelanta.
En el ejemplo 3, con tres puntos en recta, el mismo criterio da R² = 1 porque allí los residuos son 0. No es un redondeo del 48/49. 48 es menor que 49, luego 48/49 es menor que 1, y 4√3/7 es menor que 1. Un coeficiente 1,2 no cabe entre medias.
Las sumas de los seis puntos, reunidas en una sola tabla para no fiarse de un total recordado:
| x | y | xy | x² | y² | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 2 | 1 | 4 | |
| 2 | 3 | 6 | 4 | 9 | |
| 3 | 4 | 12 | 9 | 16 | |
| 4 | 5 | 20 | 16 | 25 | |
| 5 | 6 | 30 | 25 | 36 | |
| 6 | 8 | 48 | 36 | 64 | |
| Σ | 21 | 28 | 118 | 91 | 154 |
Corrección de la fila de sumas: 21 es Σx y 28 es Σy. No se lee 28 como suma de las x. 1+2+3+4+5+6 = 21 y 2+3+4+5+6+8 = 28. A partir de aquí la lección ya no inventa: Sxy = 118 − 21·28/6 = 118 − 98 = 20, Sxx = 91 − 441/6 = 35/2, Syy = 154 − 784/6 = 154 − 392/3 = 70/3. El r = 4√3/7 y el R² = 48/49 salen de estas tres sumas y de los residuos, no de un coeficiente elegido para que quede cerca de 1.
4√3/7 no se sustituye por un decimal. Se puede acotar. 1,732² = 2,999824, que es menor que 3, luego √3 > 1,732 y 4√3/7 > 4·1,732/7 = 6,928/7 = 0,989714…. 1,733² = 3,003289, mayor que 3, luego √3 < 1,733 y 4√3/7 < 6,932/7 = 0,990285…. El valor cae entre 0,9897 y 0,9903. Por eso la lección escribe ≈ 0,9897 y no 0,99 cerrado, y desde luego no 1. La fracción 4√3/7 sigue siendo el resultado; el intervalo solo impide leer de más.
Las columnas, sumadas por tramos para no fiarse del total de un vistazo: xy vale 2+6+12 = 20, +20 = 40, +30 = 70, +48 = 118. x² vale 1+4+9 = 14, +16 = 30, +25 = 55, +36 = 91. y² vale 4+9+16 = 29, +25 = 54, +36 = 90, +64 = 154. Y las x, que no están en la fila de y: 21. Con esos cuatro totales salen Sxy = 20, Sxx = 35/2 y Syy = 70/3, y de ahí r y R². Si un tramo no cuadra, el coeficiente de la lección no se sostiene.
Olvidar la raíz y hacer 20 / (Sxx · Syy) = 20 / (1225/3) = 60/1225 = 12/245 ≈ 0,049. Eso no es r. O llamar r al 48/49, que es R². O inventar r = 1,2: es imposible, porque R² = 48/49 < 1 obliga a |r| = √(48/49) < 1.
Escribe aquí los pasos, con unidades o fracciones. Puedes borrar el rótulo y usar el hueco como papel.
Por qué: 2²=4, 3²=9, 4²=16, 5²=25, 6²=36, 8²=64. 4+9+16=29, +25=54, +36=90, +64=154.
Por qué: divide numerador y denominador entre 25: 1200÷25=48 y 1225÷25=49. No simplifiques a ojo hasta 0,98 y luego lo trates como exacto.
Por qué: 4√3/7 es menor que 1 porque 4√3 < 7, es decir √3 < 1,75, y 1,75 al cuadrado es 3,0625, que es mayor que 3. Un coeficiente 1,2 no puede salir de estas sumas.
No es obligatorio tener la placa para seguir la lección. Lo que sigue es un ejemplo declarado: si no tienes Arduino Uno o Nano, usa los números ya escritos y continúa.
Los mismos seis pares de la calibración (lectura frente a magnitud, ya divididos entre 100) son el único dato de r. No se ha medido otro coeficiente.
| x (magnitud reducida) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| y (lectura reducida) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 |
// Uno o Nano. Cada lectura nueva sería otra fila, no un permiso para inventar r.
const int pin = A0;
void setup() { Serial.begin(9600); }
void loop() {
int lectura = analogRead(pin);
Serial.println(lectura);
delay(1000);
}Con estos puntos, r = 4√3 / 7 ≈ 0,9897 y R² = 48/49 ≈ 0,9796. r está en (−1, 1). R² no es r, y ninguno de los dos demuestra una causa.
Explica, sin aproximar √3, por qué r es positivo y por qué no puede ser 1. Usa solo Sxy, el punto (6, 8) y la fracción 48/49.
reto_id: bach1-mates-i-L41
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