39 bài tập Phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm (có lời giải)

Tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ (đơn vị: km/h) được thống kê lại như sau:

13/39

Tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ (đơn vị: km/h) được thống kê lại như sau:

Tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ (đơn vị: km/h) được thống kê lại như sau: (ảnh 1)

a) Hãy tính khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên.

b) Hãy lập bảng tần số ghép nhóm với nhóm đầu tiên là [42; 46) và độ dài mỗi nhóm bằng 4.

c) Hãy tính khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm.

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu: \(61,1 - 42 = 19,1(\;{\rm{km}}/{\rm{h}})\)

Cỡ mẫu: \(n = 20\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{20}}\) là mẫu số liệu gốc về tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ được xếp theo thứ tự không giảm.

Trung vị \({Q_2} = \frac{1}{2}\left( {{x_{10}} + {x_{11}}} \right) = \frac{1}{2}(48,4 + 50,8) = 49,6\)

Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của nửa số liệu bên trái

\({Q_2}{Q_1} = \frac{1}{2}\left( {{x_5} + {x_6}} \right) = \frac{1}{2}(46,7 + 46,8) = 46,75\)

Tứ phân vị thứ ba là trung bị của nửa số liệu bên phải

\({Q_2}:{Q_3} = \frac{1}{2}\left( {{x_{15}} + {x_{16}}} \right) = \frac{1}{2}(54,8 + 55,6) = 55,2\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 8,45\)

Số trung bình: $\bar{x}=\frac{42+43,4+\ldots+61,1}{20}=50,945$

Phương sai: $S^2=\frac{42^2+43,4^2+\ldots+61,1^2}{20}-50,945^2 \approx 32,2$

Độ lệch chuẫn: $\sigma=\sqrt{32,2} \approx 5,67$

b)

Tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ (đơn vị: km/h) được thống kê lại như sau: (ảnh 2)

c) Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_3} \in [42;46);{x_4}; \ldots ;{x_{10}} \in [46;50);{x_{11}}; \ldots ;{x_{14}} \in [50;54);{x_{15}}; \ldots ;{x_{17}} \in [54;58)\);

\({x_{18}}; \ldots ;{x_{20}} \in [58;62)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_5} + {x_6}} \right) \in [46;50)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1}^\prime  = 46 + \frac{{\frac{{20}}{4} - 3}}{7}(50 - 46) = \frac{{330}}{7}\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_{15}} + {x_{16}}} \right) \in [54;58)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3}^\prime  = 54 + \frac{{\frac{{3.20}}{4} - (3 + 7 + 4)}}{3}(58 - 54) = \frac{{166}}{3}\) Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q}^\prime  = {Q_3}^\prime  - {Q_1}^\prime  = \frac{{172}}{{21}}\)

Tốc độ của 20 xe hơi khi đi qua một trạm kiểm tra tốc độ (đơn vị: km/h) được thống kê lại như sau: (ảnh 3)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{3.44 + 7.48 + 4.52 + 3.56 + 3.60}}{{20}} = 41,8\)

Phương sai: \({S^2} = \frac{{{{3.44}^2} + {{7.48}^2} + {{4.52}^2} + {{3.56}^2} + {{3.60}^2}}}{{20}} - {41,8^2} = 364,96\)

Độ lệch chuẩn: \(\sigma  = \sqrt {364,96}  = 19,1\)