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

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

A
Admin
ToánLớp 1275 lượt thi
39 câu hỏi
1. Tự luận
1 điểm

Cân nặng của một số quả mít trong một khu vườn được thống kê ở bảng sau:

Cân nặng của một số quả mít trong một khu vườn được thống kê ở bảng sau (ảnh 1) 

Hãy tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên. (Kết quả các phép tính làm tròn đến hàng phần trăm.)

Xem đáp án

Ta có bảng thống kê cân nặng của các quả mít theo giá trị đại diện:Media VietJackCỡ mẫu n = 6 + 12 + 19 + 9 + 4 = 50.Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[\bar x = \frac{{6.5 + 12.7 + 19.9 + 9.11 + 4.13}}{{50}} = 8,72\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là                                    S2 = \[\frac{1}{{50}}\] (6 . 52 + 12 . 72 + 19 . 92 + 9 . 112 + 4 . 132) – 8,722 ≈ 4,80.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[S \approx \sqrt {4,80}  \approx 2,19\]     

2. Tự luận
1 điểm

Thống kê tổng số giờ nắng trong tháng 9 tại một trạm quan trắc đặt ở Cà Mau trong các năm từ 2002 đến 2021 được thống kê như sau:

           111,6   134,9   130,3   134,2   140,9   109,3   154,4   156,3   116,1   96,7

           105,2   80,8     80,8     110      109      139      145      161      126      114

(Nguồn: Tổng cục Thống kê)

a) Hãy tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên.

b) Hãy lập bảng tần số ghép nhóm với nhóm đầu tiên là [80; 98) và độ dài mỗi nhóm bằng 18. Tính phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm.

c) Hãy tính sai số tương đối của độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm so với độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc. (Kết quả các phép tính làm tròn đến hàng phần nghìn.)

Xem đáp án

a) Cỡ mẫu là n = 20.Số trung bình của mẫu số liệu trên là: \[{\bar x_1} = \frac{{111,6 + 134,9 + ... + 114}}{{20}} = 122,755\]Phương sai của mẫu số liệu trên là: S12 =\[\frac{1}{{20}}\] (111,62 + 134,92 + … + 1142) – 122,7552 ≈ 515,453.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên là \[{S_1} \approx \sqrt {515,453}  \approx 22,704\]b) Ta có bảng sau:Media VietJackSố trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[{\bar x_2} = \frac{{3.89 + 6.107 + 3.125 + 5.143 + 3.161}}{{20}} = 124,1\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là                                    S22 = \[\frac{1}{{20}}\] (3 . 892 + 6 . 1072 + 3 . 1252 + 5 . 1432 + 3 . 1612) – 124,12 = 566,19.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_2} \approx \sqrt {566,19}  \approx 23,795\]c) Sai số tương đối của độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm so với độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc là\[\frac{{\left| {{S_2} - {S_1}} \right|}}{{{S_1}}} = \frac{{\left| {23,795 - 22,704} \right|}}{{22,704}} \cdot 100\%  \approx 4,805\% \]

3. Tự luận
1 điểm

Thầy Tuấn thống kê lại điểm trung bình cuối năm của các học sinh lớp 11A và 11B ở bảng sau:

Thầy Tuấn thống kê lại điểm trung bình cuối năm của các học sinh lớp 11A và 11B ở bảng sau (ảnh 1)

a) Nếu so sánh theo khoảng biến thiên thì học sinh lớp nào có điểm trung bình ít phân tán hơn?

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì học sinh lớp nào có điểm trung bình ít phân tán hơn?

Xem đáp án

a) Khoảng biến thiên của điểm số học sinh lớp 11A là: 10 – 5 = 5.Khoảng biến thiên của điểm số học sinh lớp 11B là: 10 – 6 = 4.Nếu so sánh theo khoảng biến thiên thì điểm trung bình của các học sinh lớp 11B ít phân tán hơn điểm trung bình của các học sinh lớp 11A.b) Ta có bảng thống kê điểm trung bình theo giá trị đại diệnMedia VietJack• Xét mẫu số liệu của lớp 11A: Cỡ mẫu là n1 = 1 + 11 + 22 + 6 = 40.Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[{\bar x_1} = \frac{{1.5,5 + 11.7,5 + 22.8,5 + 6.9,5}}{{40}} = 8,3\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm: S12 = \[\frac{1}{{40}}\] (1 . 5,52 + 11 . 7,52 + 22 . 8,52 + 6 . 9,52) – 8,32 = 0,61.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_1} \approx \sqrt {0,61} \]• Xét mẫu số liệu của lớp 11B: Cỡ mẫu là n2 = 6 + 8 + 14 + 12 = 40.Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{\bar x_2} = \frac{{6.6,5 + 8.7,5 + 14.8,5 + 12.9,5}}{{40}} = 8,3\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm: S22 = \[\frac{1}{{40}}\] (6. 6,52 + 8 . 7,52 + 14 . 8,52 + 12 . 9,52) – 8,32 = 1,06.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_2} \approx \sqrt {1,06} \]Do S1 < S2 nên nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì học sinh lớp 11A có điểm trung bình ít phân tán hơn học sinh lớp 11B. Chú ý: Trong ví dụ trên, kết quả so sánh độ phân tán theo giá trị trung bình và độ lệch chuẩn có sự khác biệt. Điều này là do mẫu số liệu của học sinh lớp 11A có một giá trị ngoại lệ.

4. Tự luận
1 điểm

Biểu đồ dưới đây mô tả kết quả điều tra về mức lương khởi điểm (đơn vị: triệu đồng) của một số công nhân ở hai khu vực A và B.

a) Hãy xác định giá trị đại diện cho mỗi nhóm và lập bảng tần số ghép nhóm cho mẫu số liệu đó.

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm thì công nhân ở khu vực nào có mức lương khởi điểm đồng đều hơn?

Biểu đồ dưới đây mô tả kết quả điều tra về mức lương khởi điểm (đơn vị: triệu đồng) của một số công nhân ở hai khu vực A và B. (ảnh 1)

Xem đáp án

a) Ta có bảng sau:Media VietJackb) Xét mẫu số liệu của khu vực A: Cỡ mẫu là nA = 4 + 5 + 5 + 4 + 2 = 20.Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[{\bar x_A} = \frac{{4.5,5 + 5.6,5 + 5.7,5 + 4.8,5 + 2.9,5}}{{20}} = 7,25\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là\[S_A^2\]= \[\frac{1}{{20}}\] (4 . 5,52 + 5 . 6,52 + 5 . 7,52 + 4 . 8,52 + 2 . 9,52) – (7,25)2 = 1,5875.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_A} \approx \sqrt {1,5875} \]Xét mẫu số liệu của khu vực B: Cỡ mẫu là nB = 3 + 6 + 5 + 5 + 1 = 20.Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{\bar x_B} = \frac{{3.5,5 + 6.6,5 + 5.7,5 + 5.8,5 + 1.9,5}}{{20}} = 7,25\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là\[S_B^2\] = \[\frac{1}{{20}}\] (3 . 5,52 + 6 . 6,52 + 5 . 7,52 + 5 . 8,52 + 1 . 9,52) – (7,25)2 = 1,2875.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_B} \approx \sqrt {1,2875} \]   Do SA > SB nên nếu so sánh theo độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm thì mức lương khởi điểm của công nhân khu vực B đồng đều hơn của công nhân khu vực A.

5. Tự luận
1 điểm

Ví dụ 1.         Cho biểu đồ như hình bên:

Trong biểu đồ trên, cột thứ nhất biểu diễn số lượng học sinh có chiều cao từ 160 cm đến dưới 164 cm (ảnh 1)

a) Trong biểu đồ trên, cột thứ nhất biểu diễn số lượng học sinh có chiều cao từ 160 cm đến dưới 164 cm; cột thứ hai biểu diễn số lượng học sinh có chiều cao từ 164 cm đến dưới 168 cm, … .

Hãy lập bảng tần số ghép nhóm cho mẫu số liệu ở biểu đồ trên, xác định giá trị đại diện của mỗi nhóm và tính số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm.

b) Xét mẫu số liệu mới gồm các giá trị đại diện của các nhóm, tần số của mỗi giá trị đại diện bằng tần số của nhóm tương ứng. Hãy tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu mới.

Xem đáp án

a) 

Trong biểu đồ trên, cột thứ nhất biểu diễn số lượng học sinh có chiều cao từ 160 cm đến dưới 164 cm (ảnh 2)b)Media VietJack

Cỡ mẫu: n = 21

Giá trị trung bình của mẫu số liệu mới:

x¯=1nn1c1+n2c2+…+nkck=121(3.162+5.166+8.170+4.174+1.178)=355021

Phương sai của mẫu số liệu mới:

S2=1nn1c1−x¯2+n2c2−x¯2+…+nkck−x¯2    =1213162−3550212+5166−3550212+…+1178−3550212=8000441

Độ lệch chuẫn của mẫu số liệu mới: σ=S2=8000441=40521

6. Tự luận
1 điểm

Giá đóng cửa của một cổ phiếu là giá của cổ phiếu đó cuối một phiên giao dịch. Bảng sau thống kê giá đóng cửa (đơn vị: nghìn đồng) của hai mã cổ phiếu A và B trong 50 ngày giao dịch liên tiếp.Media VietJack

Người ta có thể dùng phương sai và độ lệch chuẩn để so sánh mức độ rủi ro của các loại cổ phiếu có giá trị trung bình gần bằng nhau. Cổ phiếu nào có phương sai, độ lệch chuẩn cao hơn thì được coi là có độ rủi ro lớn hơn. Theo quan điểm trên, hãy so sánh độ rủi ro của cổ phiếu A và cổ phiếu B.

Xem đáp án

Ta có bảng thống kê giá đóng cửa theo giá trị đại diện:Media VietJack

Xét mẫu số liệu của cổ phiếu A:

Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{\bar x_1} = \frac{{8.121 + 9.123 + 12.125 + 10.127 + 11.129}}{{50}} = 125,28\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là\[S_1^2\] = \[\frac{1}{{50}}\] (8 . 1212 + 9 . 1232 + 12 . 1252 + 10 . 1272 + 11 . 1292) – (125,28)2 = 7,5216.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_1} = \sqrt {S_1^2}  = \sqrt {7,5216} \]Xét mẫu số liệu của cổ phiếu B:Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{\bar x_2} = \frac{{16.121 + 4.123 + 3.125 + 6.127 + 21.129}}{{50}} = 125,28\]Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là\[S_2^2\]=\[\frac{1}{{50}}\] (16 . 1212 + 4 . 1232 + 3 . 1252 + 6 . 1272 + 21 . 1292) – (125,48)2 = 12,4096.Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là \[{S_2} = \sqrt {S_2^2}  = \sqrt {12,4096} \]Vậy nếu đánh giá độ rủi ro theo phương sai và độ lệch chuẩn thì cổ phiếu A có độ rủi ro thấp hơn cổ phiếu B.

7. Tự luận
1 điểm

Tính phương sai, độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm trong các bảng sau:

Tính phương sai, độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm trong các bảng sau: (ảnh 1)

Xem đáp án

a) Ta có bảng thống kê sau:

Tính phương sai, độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm trong các bảng sau: (ảnh 2)

a) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\({\bar x_D} = \frac{{3 \cdot 6,34 + 7 \cdot 6,58 + 5 \cdot 6,82 + 20 \cdot 7,06 + 5 \cdot 7,30}}{{40}} = \frac{{276,88}}{{40}} \approx 6,92(\;{\rm{m}})\)

Vậy phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm):

\(\begin{array}{l}s_D^2 = \frac{1}{{40}}\left[ {3 \cdot {{(6,34 - 6,92)}^2} + 7 \cdot {{(6,58 - 6,92)}^2} + 5 \cdot {{(6,82 - 6,92)}^2}} \right.\left. { + 20 \cdot {{(7,06 - 6,92)}^2} + 5 \cdot {{(7,30 - 6,92)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{2,9824}}{{40}} \approx 0,07\end{array}\)Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({s_D} \approx \sqrt {0,07}  \approx 0,26(\;{\rm{m}})\).

b) Ta có bảng thống kê sau:

Tính phương sai, độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm trong các bảng sau: (ảnh 3)

b) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\({\bar x_H} = \frac{{2 \cdot 6,34 + 5 \cdot 6,58 + 8 \cdot 6,82 + 19 \cdot 7,06 + 6 \cdot 7,30}}{{40}} = \frac{{278,08}}{{40}} \approx 6,95(\;{\rm{m}})\)

Vậy phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm (làm tròn kết quả đến hàng phẩn trăm):

\(\begin{array}{l}s_H^2 = \frac{1}{{40}}\left[ {2 \cdot {{(6,34 - 6,95)}^2} + 5 \cdot {{(6,58 - 6,95)}^2}} \right. + 8 \cdot {(6,82 - 6,95)^2} + 19 \cdot {(7,06 - 6,95)^2}\left. { + 6 \cdot {{(7,30 - 6,95)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{2,5288}}{{40}} \approx 0,06\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({s_H} \approx \sqrt {0,06}  \approx 0,24(\;{\rm{m}})\)

d)

Tính phương sai, độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm trong các bảng sau: (ảnh 4)

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm trên là:

\(\bar x = \frac{{6.55 + 12 \cdot 65 + 7.75 + 8.85 + 7.95}}{{40}} = \frac{{2980}}{{40}} = 74,5.{\rm{ }}\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm trên là:

\(\begin{array}{l}{s^2} = \frac{1}{{40}} \cdot \left[ {6 \cdot {{(55 - 74,5)}^2} + 12 \cdot {{(65 - 74,5)}^2} + 7 \cdot {{(75 - 74,5)}^2}} \right.\left. { + 8 \cdot {{(85 - 74,5)}^2} + 7 \cdot {{(95 - 74,5)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{7190}}{{40}} \approx 179,8\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \(s \approx \sqrt {179,8}  \approx 13,4\).

8. Tự luận
1 điểm

Bảng dưới đây thống kê cự li ném tạ của một vận động viên.

Media VietJack

Hãy tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Xem đáp án

Bảng dưới đây thống kê cự li ném tạ của một vận động viên. (ảnh 1)

Cỡ mẫu: \({\rm{n}} = 100\)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{13.19,25 + 45.19,75 + 24.20,25 + 12.20,75 + 6.21,25}}{{100}} = 20,015\)

Phương sai: \({S^2} = \frac{{{{13.19,25}^2} + {{45.19,75}^2} + {{24.20,25}^2} + {{12.20,75}^2} + {{6.21,25}^2}}}{{100}} - {20,015^2} \approx 0,28\)

Độ lệch chuẫn: \(\sigma  = \sqrt {0,28}  \approx 0,53\)

9. Tự luận
1 điểm

Một siêu thị thống kê số tiền ( đơn vị: Chục nghìn đồng) mà 44 khách hàng mua hàng ở siêu thị đó trong một ngày. Số liệu được ghi lại trong bảng bên. Hãy tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Một siêu thị thống kê số tiền ( đơn vị: Chục nghìn đồng) mà 44 khách hàng mua hàng ở siêu thị đó trong một ngày (ảnh 1)

Xem đáp án

a) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 18 là:

x¯=4⋅42,5+14⋅47,5+8⋅52,5+10⋅57,5+6⋅62,5+2⋅67,544=234044≈53,2 (chục nghìn đồng).

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng là:

\[\begin{array}{l}{s^2} = \frac{1}{{44}} \cdot \left[ {4 \cdot {{(42,5 - 53,2)}^2} + 14 \cdot {{(47,5 - 53,2)}^2} + 8 \cdot {{(52,5 - 53,2)}^2} + 10 \cdot {{(57,5 - 53,2)}^2}} \right.\\{\rm{                                                     }}\left. { + 6 \cdot {{(62,5 - 53,2)}^2} + 2 \cdot {{(67,5 - 53,2)}^2}} \right] = \frac{{2029,56}}{{44}} \approx 46,1\end{array}\]

b) Độ lệch chuẩn của mẵu số liệu ghép nhóm trên là: \(s \approx \sqrt {46,1}  \approx 6,8\) (chục nghìn đồng).

10. Tự luận
1 điểm

Bảng 19, Bảng 20 lần lượt biểu diễn mẫu số liệu ghép nhóm thống kê mức lương của hai công ty A, B (đơn vị: triệu đồng).

Bảng 19, Bảng 20 lần lượt biểu diễn mẫu số liệu ghép nhóm thống kê mức lương của hai công ty A, B (đơn vị: triệu đồng). (ảnh 1)

a) Tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm lần lượt biểu diễn mức lương của hai công ty A, B.

b) Công ty nào có mức lương đồng đều hơn?

Xem đáp án

a) - Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm biểu diễn mức lương của công ty \({\rm{A}}\) được cho bởi Bảng 19 là:

\({\bar x_A} = \frac{{15 \cdot 12,5 + 18 \cdot 17,5 + 10 \cdot 22,5 + 10 \cdot 27,5 + 5 \cdot 32,5 + 2 \cdot 37,5}}{{60}} = \frac{{1240}}{{60}} \approx 20,67{\rm{ (trieu dong) }}\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm biểu diễn mức lương của công ty \({\rm{A}}\) được cho bởi Bảng 19 là:

\[\begin{array}{l}s_A^2 = \frac{1}{{60}} \cdot \left[ {15 \cdot {{(12,5 - 20,67)}^2} + 18 \cdot {{(17,5 - 20,67)}^2} + 10 \cdot {{(22,5 - 20,67)}^2}} \right.\\\left. { + 10 \cdot {{(27,5 - 20,67)}^2} + 5 \cdot {{(32,5 - 20,67)}^2} + 2 \cdot {{(37,5 - 20,67)}^2}} \right] = \frac{{2948,334}}{{60}} \approx 49,14\end{array}\]

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({s_A} \approx \sqrt {49,14}  \approx 7,01\) (triệu đồng).

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm biếu diễn mức lương của công ty \({\rm{B}}\) được cho bởi Bảng 20 là:

\({\bar x_B} = \frac{{25 \cdot 12,5 + 15 \cdot 17,5 + 7 \cdot 22,5 + 5 \cdot 27,5 + 5 \cdot 32,5 + 3 \cdot 37,5}}{{60}} = \frac{{1047,5}}{{60}} \approx 17,46{\rm{ (trieu dong) }}\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm biếu diễn mức lương của công ty \({\rm{B}}\) được cho bới Bảng 20 là:

\(\begin{array}{l}s_B^2 = \frac{1}{{60}} \cdot \left[ {25 \cdot {{(12,5 - 17,46)}^2} + 15 \cdot {{(17,5 - 17,46)}^2} + 7 \cdot {{(22,5 - 17,46)}^2}} \right.\\\left. {{\rm{     }} + 5 \cdot {{(27,5 - 17,46)}^2} + 5 \cdot {{(32,5 - 17,46)}^2} + 3 \cdot {{(37,5 - 17,46)}^2}} \right] = \frac{{3632,696}}{{60}} \approx 60,54\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẵu số liệu ghép nhóm trên là: \({s_B} \approx \sqrt {60,54}  \approx 7,78\) (triệu đồng).

b) Do \({{\rm{S}}_{\rm{A}}} \approx 7,01 < {{\rm{S}}_{\rm{B}}} \approx 7,78\) nên công ty \({\rm{A}}\) có mức lương đồng đều hơn công ty \({\rm{B}}\)

11. Tự luận
1 điểm

Cho bảng số liệu ghép nhóm về độ tuổi của cư dân trong một khu phố. Tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đó

Cho bảng số liệu ghép nhóm về độ tuổi của cư dân trong một khu phố. Tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đó (ảnh 1)

Xem đáp án

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 21 là:

\(\bar x = \frac{{25 \cdot 25 + 20 \cdot 35 + 20 \cdot 45 + 15 \cdot 55 + 14 \cdot 65 + 6 \cdot 75}}{{100}} = \frac{{4410}}{{100}} \approx 44\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 21 là:

\(\begin{array}{l}{s^2} = \frac{1}{{100}} \cdot \left[ {25 \cdot {{(25 - 44)}^2} + 20 \cdot {{(35 - 44)}^2} + 20 \cdot {{(45 - 44)}^2}} \right.\left. { + 15 \cdot {{(55 - 44)}^2} + 14 \cdot {{(65 - 44)}^2} + 6 \cdot {{(75 - 44)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{24420}}{{100}} = 244,2\end{array}\)Độ lệch chuẩn của mẵu số liệu ghép nhóm trên là: \(s = \sqrt {244,2}  \approx 15,6\).

12. Tự luận
1 điểm

Kết quả khảo sát thời gian sử dụng liên tục (đơn vị: giờ) từ lúc sạc đầy cho đến khi hết của pin một số máy vi tính cùng loại được mô tả bằng biểu đồ bên.

Kết quả khảo sát thời gian sử dụng liên tục (đơn vị: giờ) từ lúc sạc đầy cho đến khi hết của pin một số máy vi tính cùng loại được mô tả bằng biểu đồ bên (ảnh 1)

a) Hãy cho biết có bao nhiêu máy vi tính có thời gian sử dụng pin từ 7,2 đến dưới 7,4 giờ?

b) Hãy xác định số trung bình và độ lệch chuẩn của thời gian sử dụng pin.

Xem đáp án

a) Có 2 máy vi tính có thời gian sử dụng pin từ 7,2 dến dưới 7,4 giờ

b)

Kết quả khảo sát thời gian sử dụng liên tục (đơn vị: giờ) từ lúc sạc đầy cho đến khi hết của pin một số máy vi tính cùng loại được mô tả bằng biểu đồ bên (ảnh 2)

Cỡ mẫu: \(n = 18\)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{2.7,3 + 4.7,5 + 7.7,7 + 5.7,9}}{{18}} \approx 7,67\)

Phương sai: \({S^2} = \frac{{{{2.7,3}^2} + {{4.7,5}^2} + {{7.7,7}^2} + {{5.7,9}^2}}}{{18}} - {7,67^2} \approx 0,04\)

Độ lệch chuẫn: \(\sigma  = \sqrt {0,04}  \approx 0,19\)

13. Tự luận
1 điểm

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.

Xem đáp án

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

14. Tự luận
1 điểm

Một giống cây xoan đào được trồng tại hai địa điểm A và B. Người ta thống kê đường kính thân của một số cây xoan đào 5 năm tuổi ở bảng sau:

Media VietJack

a) Hãy so sánh đường kính trung bình của thân cây xoan đào trồng tại địa điểm A và địa điểm B.

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì cây trồng tại địa điểm nào có đường kính đồng đều hơn?

Xem đáp án

Một giống cây xoan đào được trồng tại hai địa điểm A và B. Người ta thống kê đường kính thân của một số cây xoan đào 5 năm tuổi ở bảng sau: (ảnh 1)

a) Xét mẫu số liệu của địa điềm \({\rm{A}}\) :

Số trung bình: \({\bar x_A} = \frac{{25.31 + 38.33 + 20.35 + 10.37 + 7.39}}{{100}} = 33,72\)

Xét mẫu số liệu của địa điểm \({\rm{B}}\) :

\({\bar x_B} = \frac{{22.31 + 27.33 + 19.35 + 18.37 + 14.39}}{{100}} = 34,5\)

Đường kính trung bình của thân cây xoan đào trồng tại địa điểm \({\rm{A}}\) nhỏ hơn tại địa điểm \({\rm{B}}\).

b) - Xét mẫu số liệu của địa điểm \({\rm{A}}\) :

\({\sigma _A} = \sqrt {\frac{{{{25.31}^2} + {{38.33}^2} + {{20.35}^2} + {{10.37}^2} + {{7.39}^2}}}{{100}} - {{33,72}^2}}  = 2,32\)

Xét mẫu số liệu của địa điềm \({\rm{B}}\) :

\({\sigma _B} = \sqrt {\frac{{{{22.31}^2} + {{27.33}^2} + {{19.35}^2} + {{18.37}^2} + {{14.39}^2}}}{{100}}}  = 2,7\)

Vậy cây trồng tại địa điểm \({\rm{A}}\) có đường kính đồng đều hơn

15. Tự luận
1 điểm

Người ta theo dõi sự thay đổi cân nặng, được tính bằng hiệu cân nặng trước và sau ba tháng áp dụng chế độ ăn kiêng của một số người cho kết quả như bảng dưới đây:

Người ta theo dõi sự thay đổi cân nặng, được tính bằng hiệu cân nặng trước và sau ba tháng áp dụng chế độ ăn kiêng của một số người cho kết quả như bảng dưới đây: (ảnh 1)

Tính số trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn và nhận xét về sự thay đổi cân nặng của người nam và người nữ sau ba tháng áp dụng chế dộ ăn kiêng

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu, ta có:

Người ta theo dõi sự thay đổi cân nặng, được tính bằng hiệu cân nặng trước và sau ba tháng áp dụng chế độ ăn kiêng của một số người cho kết quả như bảng dưới đây: (ảnh 2)

Tổng số người nam là: \({n_1} = 2 + 3 + 5 + 3 + 2 = 15\).

Tổng số người nữ là: \({n_2} = 2 + 7 + 12 + 7 + 2 = 30\).

Thay đổi cân nặng trung bình của người nam là:

\({\bar x_1} = \frac{1}{{15}}[2 \cdot ( - 0,5) + 3 \cdot 0,5 + 5 \cdot 1,5 + 3 \cdot 2,5 + 2 \cdot 3,5] = 1,5(\;{\rm{kg}})\)

Thay đổi cân nặng trung bình của người nữ là:

\({\bar x_2} = \frac{1}{{30}}[2 \cdot ( - 0,5) + 7 \cdot 0,5 + 12 \cdot 1,5 + 7 \cdot 2,5 + 2 \cdot 3,5] = 1,5(\;{\rm{kg}})\)

Phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu về thay đổi cân nặng của người nam là:

\(s_1^2 = \frac{1}{{15}}\left[ {2 \cdot {{( - 0,5)}^2} + 3 \cdot {{0,5}^2} + 5 \cdot {{1,5}^2} + 3 \cdot {{2,5}^2} + 2 \cdot {{3,5}^2}} \right] - {1,5^2} \approx {1,21^2};{s_1} \approx 1,21\)

Phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu về thay đồi cân nặng của người nừ là:

\(s_2^2 = \frac{1}{{30}}\left[ {2 \cdot {{( - 0,5)}^2} + 7 \cdot {{0,5}^2} + 12 \cdot {{1,5}^2} + 7 \cdot {{2,5}^2} + 2 \cdot {{3,5}^2}} \right] - {1,5^2} \approx {2,06^2};{s_2} \approx 2,06.\)

Như vậy, sau ba tháng áp dụng chế độ ăn kiêng này, về trung bình sự thay đổi cân nặng của nam và nữ là như nhau. Tuy nhiên, sự biến động về thay đổi cân nặng của nữ nhiều hơn so với của nam.

16. Tự luận
1 điểm

Mai và Ngọc cùng sử dụng vòng đeo tay thông minh để ghi lại số bước chân hai bạn đi mỗi ngày trong một tháng. Kết quả được ghi lại ở bảng sau:

Mai và Ngọc cùng sử dụng vòng đeo tay thông minh để ghi lại số bước chân hai bạn đi mỗi ngày trong một tháng. Kết quả được ghi lại ở bảng sau: (ảnh 1)

a) Hãy tính số trung bình và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì bạn nào có số lượng bước chân đi mỗi ngày đều đặn hơn?

Xem đáp án

Mai và Ngọc cùng sử dụng vòng đeo tay thông minh để ghi lại số bước chân hai bạn đi mỗi ngày trong một tháng. Kết quả được ghi lại ở bảng sau: (ảnh 2)

a) Cỡ mẫu: \(n = 30\)

Xét mẫu số liệu của Mai:

Số trung bình: \(\overline {{x_1}}  = \frac{{6.4 + 7.6 + 6.8 + 6.10 + 5.12}}{{30}} = 7,8\)

Phương sai: \({S_1}^2 = \frac{{\left( {{{6.4}^2} + {{7.6}^2} + {{6.8}^2} + {{6.10}^2} + {{5.12}^2}} \right)}}{{30}} - {7,8^2} = 7,56\)

Độ lệch chuẩn: \({\sigma _1} = \sqrt {7,56}  \approx 2,75\)

Xét mẫu số liệu của Ngọc:

Số trung bình: \(\overline {{x_2}}  = \frac{{2.4 + 5.6 + 13.8 + 8.10 + 2.12}}{{30}} = 8,2\)

Phương sai: \(S_2^2 = \frac{{\left( {{{2.4}^2} + {{5.6}^2} + {{13.8}^2} + {{8.10}^2} + {{2.12}^2}} \right)}}{{30}} - {8,2^2} \approx 3,83\)

Độ lệch chuẫn: \({\sigma _2} = \sqrt {3,83}  \approx 1,96\)

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì bạn Ngọc có số lượng bước chân đi mỗi ngày đều đặn hơn.

17. Tự luận
1 điểm

Bạn Chi rất thích nhảy hiện đại. Thời gian tập nhảy mỗi ngày trong thời gian gần đây của bạn Chi được thống kê lại ở bảng sau:

Bạn Chi rất thích nhảy hiện đại. Thời gian tập nhảy mỗi ngày trong thời gian gần đây của bạn Chi được thống kê lại ở bảng sau: (ảnh 1)

Tìm khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Xem đáp án

a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm là: \(45 - 20 = 25\) (phút)

b) Cö mẫu \(n = 18\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{18}}\) là mẫu số liệu gốc về thời gian tập nhảy mỗi ngày của bạn Chi được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_6} \in [20;25);{x_7}; \ldots ;{x_{12}} \in [25;30);{x_{13}}; \ldots ;{x_{16}} \in [30;35);{x_{17}}; \in [35;40);{x_{18}} \in [40;45)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_5} \in [20;25)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 20 + \frac{{\frac{{18}}{4}}}{6}(25 - 20) = 23,75\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{14}} \in [30;35)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 30 + \frac{{\frac{{3.18}}{4} - (6 + 6)}}{4}(35 - 30) = 31,875\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 8,125\)

c) Số trung bình: \(\bar x = \frac{{6.22,5 + 6.27,5 + 4.32,5 + 37,5 + 42,5}}{{18}} \approx 28,33\)

Phương sai: \({S^2} = \frac{{{{6.22,5}^2} + {{6.27,5}^2} + {{4.32,5}^2} + {{37,5}^2} + {{42,5}^2}}}{{18}} - {28,33^2} = 31,25\)

18. Tự luận
1 điểm

Dũng là học sinh rất giòi chơi rubik, bạn có thể giải nhiều loại khối rubik khác nhau. Trong một lần tập luyện giải khối rubik \(3 \times 3\), bạn Dũng đã tự thống kê lại thời gian giải rubik trong 25 lần giải liên tiếp ở bảng sau:

Dũng là học sinh rất giòi chơi rubik, bạn có thể giải nhiều loại khối rubik khác nhau. Trong một lần tập luyện giải khối rubik 3 x 3 (ảnh 1)

Tìm khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Xem đáp án

a) Khoảng biến thiện của mẫu số liệu là: \(18 - 8 = 10\) (giây)

b) Cỡ mẫu \(n = 25\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{25}}\) là mẫu số liệu gốc về thời gian giải rubik trong 25 lần của bạn Dūng được xếp th thứ tự không giảm.

Tа có: \({x_1}; \ldots ;{x_4} \in [8;10);{x_5}; \ldots ;{x_{10}} \in [10;12);{x_{11}}; \ldots ;{x_{18}} \in [12;14);{x_{19}}; \ldots ;{x_{22}} \in [14;16)\); \({x_{23}}; \ldots ;{x_{25}} \in [16;18)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_6} + {x_7}} \right) \in [10;12)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 10 + \frac{{\frac{{25}}{4} - 4}}{6}(12 - 10) = 10,75\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{19}} \in [14;16)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 14 + \frac{{\frac{{3.25}}{4} - (4 + 6 + 8)}}{4}(16 - 14) = 14,375\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 3,63\)

c)

Dũng là học sinh rất giòi chơi rubik, bạn có thể giải nhiều loại khối rubik khác nhau. Trong một lần tập luyện giải khối rubik 3 x 3 (ảnh 2)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{4.9 + 6.11 + 8.13 + 4.15 + 3.17}}{{25}} = 12,68\)

Độ lệch chuẩn: \(\sigma  = \sqrt {\frac{{{{4.9}^2} + {{6.11}^2} + {{8.13}^2} + {{4.15}^2} + {{3.17}^2}}}{{25}} - {{12,68}^2}}  \approx 5,98\)

19. Tự luận
1 điểm

Mỗi ngày bác Hương đều đi bộ đề rèn luyện sức khoẻ. Quãng đường đi bộ mỗi ngày (đơn vị: \({\rm{km}}\) ) của bác Hương trong 20 ngày được thống kê lại ờ bảng sau:

Mỗi ngày bác Hương đều đi bộ đề rèn luyện sức khoẻ. Quãng đường đi bộ mỗi ngày (đơn vị: km ) (ảnh 1)

Tìm khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Xem đáp án

a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm là: \(4,2 - 2,7 = 1,5(\;{\rm{km}})\)

b) Cỡ mẫu \(n = 20\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{20}}\) là mẫu số liệu gốc về quãng đường đi bộ mỗi ngày của bác Hương trong 20 ngày được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có:

\({x_1}; \ldots ;{x_3} \in [2,7;3,0){x_4}; \ldots ;{x_9} \in [3,0;3,3){x_{10}}; \ldots ;{x_{14}} \in [3,3;3,6){x_{15}}; \ldots ;{x_{18}} \in [3,6;3,9){x_{19}};{x_{20}} \in [3,9;4,2)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_5} + {x_6}} \right) \in [3,0;3,3)\)

Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 3,0 + \frac{{\frac{{20}}{4} - 3}}{6}(3,3 - 3,0) = 3,1\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_{15}} + {x_{16}}} \right) \in [3,6;3,9)\)

Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\({Q_3} = 3,6 + \frac{{\frac{{3.20}}{4} - (3 + 6 + 5)}}{4}(3,9 - 3,6) = 3,675\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 0,575\)

c)

Mỗi ngày bác Hương đều đi bộ đề rèn luyện sức khoẻ. Quãng đường đi bộ mỗi ngày (đơn vị: km ) (ảnh 2)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{3.2,85 + 6.3,15 + 5.3,45 + 4.3,75 + 2.4,05}}{{20}} = 3,39\)

Phương sai: \({S^2} = \frac{{{{3.2,85}^2} + {{6.3,15}^2} + {{5.3,45}^2} + {{4.3,75}^2} + {{2.4,05}^2}}}{{20}} - {3,39^2} = 0,1314\)

d) Độ lệch chuẩn: \(\sigma  = \sqrt {0,1314}  \approx 0,36\)

20. Tự luận
1 điểm

Một vận động viên luyện tập chạy cự li 100 m đã ghi lại kết quả luyện tập như sau:

Một vận động viên luyện tập chạy cự li 100 m đã ghi lại kết quả luyện tập như sau: (ảnh 1)

Tìm phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm này. Phương sai và độ lệch chuẩn cho biết điều gì?

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Một vận động viên luyện tập chạy cự li 100 m đã ghi lại kết quả luyện tập như sau: (ảnh 2)

Tống số vận động viền là: \(3 + 7 + 8 + 2 = 20\).

Thời gian chạy trung bình là: \(\frac{{10,3.3 + 10,5.7 + 10,7.8 + 10,9.2}}{{20}} = 10,59\).

Phương sai của mẫu số liệu là

\({s^2} = \frac{{{{10,3}^2} \cdot 3 + {{10,5}^2} \cdot 7 + {{10,7}^2} \cdot 8 + {{10,9}^2} \cdot 2}}{{20}} - {10,59^2} = 0,0299.{\rm{ }}\)

Độ lệch chuấn của mẫu số liệu là: \(s = \sqrt {0,0299}  \approx 0,17\).

Dựa vào phương sai và độ lệch chuấn ta có kết luận rằng mẫu số liệu kết quả luyện tập có tính đồng đều, dư liệu có xu hướng gần giá trị trung bình và ít bị phân tán.

21. Tự luận
1 điểm

Anh An đầu tư số tiền bằng nhau vào hai lĩnh vực kinh doanh A, B. Anh An thống kê số tiền thu được mỗi tháng trong vòng 60 tháng theo mỗi lĩnh vực cho kết quả như sau:

Anh An đầu tư số tiền bằng nhau vào hai lĩnh vực kinh doanh A, B. Anh An thống kê số tiền thu được mỗi tháng trong vòng 60 tháng (ảnh 1)

So sánh giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của số tiền thu được mỗi tháng khi đầu tư vào mỗi lĩnh vực A, B. Đầu tư vào lĩnh vực nào "rủi ro" hơn?

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có:

Anh An đầu tư số tiền bằng nhau vào hai lĩnh vực kinh doanh A, B. Anh An thống kê số tiền thu được mỗi tháng trong vòng 60 tháng (ảnh 2)

Số tiền trung bình thu được khi đầu tư vào các lĩnh vực \({\rm{A}},{\rm{B}}\) tương ứng là:

x¯A=160(5⋅7,5+…+5⋅27,5)=17,5 (triệu đồng)

x¯B=160(20⋅7,5+…+20⋅27,5)=17,5 (triệu đồng)

Như vậy, về trung bình đầu tư vào các lĩnh vực \({\rm{A}},{\rm{B}}\) số tiền thu được hàng tháng như nhau. Độ lệch chuẩn của số tiền thu được hàng tháng khi đầu tư vào các lĩnh vực \({\rm{A}},{\rm{B}}\) tương ứng là:

 sA=1605⋅7,52+…+5⋅27,52−(17,5)2=5; 

sB=16020⋅7,52+…+20⋅27,52−(17,5)2≈8,42.

Như vậy, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu về số tiền thu được hàng tháng khi đầu tư vào lĩnh vực \({\rm{B}}\) cao hơn khi đầu tư vào lĩnh vực \({\rm{A}}\). Người ta nói rằng, đầu tư vào lĩnh vực \({\rm{B}}\) là "rủi ro" hơn.

Ví dụ sau cho thấy không phải lúc nào ta cũng có thể dùng độ lệch chuẩn của lợi nhuận thu được để so sánh độ rủ̉i ro của các phương án đầu tư.

22. Tự luận
1 điểm

Thống kê lợi nhuận hàng tháng (đơn vị: triệu đồng) trong 20 tháng của hai nhà đầu tư được cho như sau:

Thống kê lợi nhuận hàng tháng (đơn vị: triệu đồng) trong 20 tháng của hai nhà đầu tư được cho như sau: (ảnh 1)

Tính độ lệch chuẩn của hai mẫu số liệu ghép nhóm trên. Có nên dựa vào độ lệch chuẩn để so sánh độ rủi ro của hai nhà đầu tư này không?

Xem đáp án

Chọn điểm đại diện cho các nhóm số liệu ta tính được các số đặc trưng như sau:

Lợi nhuận trung bình một tháng của các nhà đầu tư tương ứng là:

x¯A=120(2⋅15+…+2⋅55)=35 (triệu đồng); x¯B=120(4⋅515+…+4⋅555)=535 (triệu đồng)

Độ lệch chuẩn của lợi nhuận hàng tháng của hai nhà đầu tư tương ứng là:

\({s_A} = \sqrt {\frac{1}{{20}}\left( {2 \cdot {{15}^2} +  \ldots  + 2 \cdot {{55}^2}} \right) - {{(35)}^2}}  \approx 10,95;\)

\({s_B} = \sqrt {\frac{1}{{20}}\left( {4 \cdot {{515}^2} +  \ldots  + 4 \cdot {{555}^2}} \right) - {{(535)}^2}}  \approx 13,78.\)

Độ lệch chuẩn cho lợi nhuận hàng tháng của nhà đầu tư lớn cao hơn của nhà đầu tư nhỏ. Lợi nhuận trung bình của hai nhà đẩu tư khác nhau rất nhiều, do đó ta không nên dùng độ lệch chuẩn để so sánh mức độ rủi ro của hai nhà đầu tư này.

23. Tự luận
1 điểm

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau:

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau: (ảnh 1)

a) Thay dấu "?" bằng số thích hợp để hoàn thiện mẫu số liệu ghép nhóm sau.

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau: (ảnh 2)

b) Tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc và mẫu số liệu ghép nhóm. Giá trị nào là giá trị chính xác? Giá trị nào là giá trị xấp xỉ?

Xem đáp án

a) Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau: (ảnh 3)

b) Mẫu số liệu gốc

Giá trị trung bình là:

x¯=49,5+48,9+51,4+51,1+49,3+48,7+50,8+50,7+51,2+50,2+48,8+50,6+48,7+49,8+50,9+49,6+48,8+49,2+51,3+51,2+50,7+51,4+50,4+51,1+50,1+50,0+48,6+50,5+51,2+49,6⋅130=15043300

Phương sai

Ta có bảng sau

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau: (ảnh 4)Media VietJack

Tổng bình phương độ lệch là: \(\frac{{78461}}{{3000}}\).

Khi đó phương sai: \({s^2} = \frac{{78461}}{{3000}} \cdot \frac{1}{{30}} = \frac{{78461}}{{90000}}\).

Độ lệch chuấn là \(s = \sqrt {\frac{{78461}}{{90000}}}  \approx 0,934\).

Mẫu số liệu ghép nhóm

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Kiểm tra khối lượng của 30 bao xi măng (đơn vị: kg) được chọn ngẫu nhiên trước khi xuất xưởng cho kết quả như sau: (ảnh 5)

Giá trị trung bình là: \(\bar x = \frac{{48,75 \cdot 6 + 49,25 \cdot 2 + 49,75 \cdot 4 + 50,25 \cdot 4 + 50,75 \cdot 6 + 51,25 \cdot 8}}{{30}} = \frac{{3011}}{{60}}.\)

Phương sai: \({s^2} = \frac{{{{48,75}^2} \cdot 6 + {{49,25}^2} \cdot 2 + {{49,75}^2} \cdot 4 + {{50,25}^2} \cdot 4 + {{50,75}^2} \cdot 6 + {{51,25}^2} \cdot 8}}{{30}} - {\left( {\frac{{3011}}{{60}}} \right)^2} = \frac{{194}}{{225}}{\rm{. }}\)

Độ lệch chuấn: \(s = \sqrt {\frac{{194}}{{225}}}  \approx 0,929\).

Giá trị mẫu số liệu gốc là chính xác, giá trị mẫu số liệu ghép nhóm là xấp xỉ.

24. Tự luận
1 điểm

Tuổi thọ của một số linh kiện điện tử (đơn vị: năm) được sản xuất bởi hai phân xưởng được cho như sau:

Tuổi thọ của một số linh kiện điện tử (đơn vị: năm) được sản xuất bởi hai phân xưởng được cho như sau: (ảnh 1)

Tính phương sai và độ lệch chuẩn của mỗi mẫu số liệu ghép nhóm và nhận xét về độ phân tán của tuổi thọ các linh kiện điện tử được sản xuất bởi mỗi phân xưởng.

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Tuổi thọ của một số linh kiện điện tử (đơn vị: năm) được sản xuất bởi hai phân xưởng được cho như sau: (ảnh 2)

Tuối thọ trung bình của các linh kiện của phân xưởng 1 là:

\(\overline {{x_1}}  = \frac{{4 \cdot 1,75 + 9.2,25 + 13 \cdot 2,75 + 8 \cdot 3,25 + 6 \cdot 3,75}}{{4 + 9 + 13 + 8 + 6}} = 2,7875.{\rm{ }}\)

Tuối thọ trung bình của các linh kiện của phân xưởng 2 là:

\(\overline {{x_2}}  = \frac{{2 \cdot 1,75 + 8 \cdot 2,25 + 20 \cdot 2,75 + 7 \cdot 3,25 + 3 \cdot 3,75}}{{2 + 8 + 20 + 7 + 3}} = 2,7625.{\rm{ }}\)

Phương sai và độ lệch chuấn của các linh kiện của phân xưởng 1 là:

Suy ra \(s_1^2 = \frac{{{{4.1,75}^2} + {{9.2,25}^2} + {{13.2,75}^2} + {{8.3,25}^2} + {{6.3,75}^2}}}{{40}} - {(2,7875)^2} \approx 0,355\).

Phương sai và độ lệch chuấn của các linh kiện của phân xưởng 2 là:

\(s_2^2 = \frac{{2 \cdot {{1,75}^2} + {{8.2,25}^2} + {{20.2,75}^2} + {{7.3,25}^2} + {{3.3,75}^2}}}{{40}} - {(2,7625)^2} \approx 0,219.{\rm{ }}\)

Suy ra \({s_2} = \sqrt {0,219}  \approx 0,47\).

Đối với mẫu số liệu này thì phương sai và độ lệch chuấn nhó nên độ phân tán của số liệu thấp. Do đó các giá trị của mẫu số liệu tập trung quanh giá trị trung bình.

25. Tự luận
1 điểm

Một nhóm 20 học sinh dùng một thiết bị đo đường kính của một nhân tế bào cho kết quả như sau:

Một nhóm 20 học sinh dùng một thiết bị đo đường kính của một nhân tế bào cho kết quả như sau: (ảnh 1)

a) Tính số trung bình và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

b) Số trung bình và độ lệch chuẩn cho biết thông tin gì?

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Một nhóm 20 học sinh dùng một thiết bị đo đường kính của một nhân tế bào cho kết quả như sau: (ảnh 2)

a) \(x = \frac{{4,75 \cdot 3 + 5,25 \cdot 8 + 5,75 \cdot 7 + 6,25 \cdot 2}}{{20}} = 5,45;{\rm{ }}\)

\({s^2} = \frac{{{{4,75}^2} \cdot 3 + {{5,25}^2} \cdot 8 + {{5,75}^2} \cdot 7 + {{6,25}^2} \cdot 2}}{{20}} - {5,45^2} = 0,185 \Rightarrow s = \sqrt {0,185}  \approx 0,43.\)

b) Dữ liệu cho thấy đường kính của các nhân tế bào có mức độ biến động nhỏ và gần giá trị trung bình. Điều này có thế thấy được mức độ đồng đều trong kích thước của các nhân tế bào hoặc quy trình đo lường được thực hiện một cách chính xác.

26. Tự luận
1 điểm

Thời gian chạy tập luyện cự li 100 m của hai vận động viên được cho trong bảng sau:

Thời gian chạy tập luyện cự li 100 m của hai vận động viên được cho trong bảng sau: (ảnh 1)

Dựa trên độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm, hãy cho biết vận động viên nào có thành tích luyện tập ổn định hơn.

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Thời gian chạy tập luyện cự li 100 m của hai vận động viên được cho trong bảng sau: (ảnh 2)

Thời gian chạy trung bình của \({\rm{A}}\) là: \(\overline {{x_A}}  = \frac{{10,15 \cdot 2 + 10,45 \cdot 10 + 10,75 \cdot 5 + 11,05 \cdot 3}}{{20}} = 10,585.\)

Thời gian chạy trung bình của \({\rm{B}}\) là: \(\overline {{x_B}}  = \frac{{10,15 \cdot 3 + 10,45 \cdot 7 + 10,75 \cdot 9 + 11,05.6}}{{25}} = 10,666.{\rm{ }}\)

Phương sai và độ lệch chuấn của \({\rm{A}}\) là:

\(s_A^2 = \frac{{{{10,15}^2} \cdot 2 + {{10,45}^2} \cdot 10 + {{10,75}^2} \cdot 5 + {{11,05}^2} \cdot 3}}{{20}} - {10,585^2} \approx 0,067.{\rm{ }}\)Suy ra \({s_A} = \sqrt {0,067}  \approx 0,26\).

Phương sai và độ lệch chuấn của \({\rm{B}}\) là

\(s_B^2 = \frac{{{{10,15}^2} \cdot 3 + {{10,45}^2} \cdot 7 + {{10,75}^2} \cdot 9 + {{11,05}^2} \cdot 6}}{{25}} - {10,666^2} \approx 0,083.{\rm{ }}\)Suy ra \({s_B} = \sqrt {0,083}  \approx 0,29\).

Vận động viên \({\rm{A}}\) có độ lệch chuấn nhỏ hơn so với vận động viên \({\rm{B}}\). Điều này cho thấy thời gian chạy tập luyện của vận động viên \({\rm{A}}\) ít biến động hơn so với vận động viên \({\rm{B}}\). Do đó vận động viên A có thành tích luyện tập ồn định hơn so với vận động viên \({\rm{B}}\).

27. Tự luận
1 điểm

Để đánh giá chất lượng một loại pin điện thoại mới, người ta ghi lại thời gian nghe nhạc liên tục của điện thoại được sạc đầy pin cho đến khi hết pin cho kết quả như sau:

Để đánh giá chất lượng một loại pin điện thoại mới, người ta ghi lại thời gian nghe nhạc liên tục của điện thoại (ảnh 1)

Tính khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

Xem đáp án

Khoảng biến thiên: \({\rm{R}} = 7,5 - 5 = 2,5\).

Cỡ mẫu là \({\rm{n}} = 2 + 8 + 15 + 10 + 5 = 40\).

Gọi \({{\rm{x}}_1};{{\rm{x}}_2}; \ldots ;{{\rm{x}}_{40}}\) thời gian nghe nhạc liên tục của điện thoại được sạc đầy pin cho đến khi hết pin và được sắp xếp theo thứ tự tăng dằn.

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{{{x_{10}} + {x_{11}}}}{2}\).

Mà \({x_{10}} \in [5,5;6);{x_{11}} \in [6;6,5)\). Do đó \({Q_1} = 6\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \(\frac{{{x_{30}} + {x_{31}}}}{2}\).

Mà \({x_{30}};{x_{31}} \in [6,5;7)\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là \([6,5;7)\).

Ta có \({Q_3} = 6,5 + \frac{{\frac{{3.40}}{4} - 25}}{{10}} \cdot (7 - 6,5) = 6,75\).

Khoảng tứ phân vị \({{\rm{D}}_{\rm{Q}}} = {{\rm{Q}}_3} - {{\rm{Q}}_1} = 6,75 - 6 = 0,75\).

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có

Để đánh giá chất lượng một loại pin điện thoại mới, người ta ghi lại thời gian nghe nhạc liên tục của điện thoại (ảnh 2)

Thời gian trung bình là: \(\bar x = \frac{{5,25 \cdot 2 + 5,75 \cdot 8 + 15 \cdot 6,25 + 10 \cdot 6,75 + 5 \cdot 7,25}}{{40}} = 6,35.{\rm{ }}\)

Phương sai và độ lệch chuẩn là:

\({s^2} = \frac{{{{5,25}^2} \cdot 2 + {{5,75}^2} \cdot 8 + 15 \cdot {{6,25}^2} + 10 \cdot {{6,75}^2} + 5 \cdot {{7,25}^2}}}{{40}} - {6,35^2} = 0,2775.{\rm{ }}\)Suy ra \(s = \sqrt {0,2775}  \approx 0,53\).

28. Tự luận
1 điểm

Người ta ghi lại tiền lãi (đơn vị: triệu đồng) của một số nhà đầu tư (với số tiền đầu tư như nhau), khi đầu tư vào hai lĩnh vực A, B cho kết quả như sau:

Người ta ghi lại tiền lãi (đơn vị: triệu đồng) của một số nhà đầu tư (với số tiền đầu tư như nhau), khi đầu tư vào hai lĩnh vực A, B cho kết quả như sau: (ảnh 1)

a) Về trung bình, đầu tư vào lĩnh vực nào đem lại tiền lãi cao hơn?

b) Tính độ lệch chuẩn cho các mẫu số liệu về tiền lãi của các nhà đầu tư ở hai lĩnh vực này và giải thích ý nghĩa của các số thu được.

Xem đáp án

a) Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Người ta ghi lại tiền lãi (đơn vị: triệu đồng) của một số nhà đầu tư (với số tiền đầu tư như nhau), khi đầu tư vào hai lĩnh vực A, B cho kết quả như sau: (ảnh 2)

Trung bình tiền lãi đầu tư vào līnh vực \({\rm{A}}\) là:

\(\overline {{x_A}}  = \frac{{2 \cdot 7,5 + 5 \cdot 12,5 + 8 \cdot 17,5 + 6 \cdot 22,5 + 4 \cdot 27,5}}{{25}} = 18,5.{\rm{ }}\)

Trung bình tiền lãi đầu tư vào līnh vực B là:

\(\overline {{x_B}}  = \frac{{8.7,5 + 4.12,5 + 2 \cdot 17,5 + 5.22,5 + 6.27,5}}{{25}} = 16,9.{\rm{ }}\)

\({\rm{V}}\overline {{x_A}}  > \overline {{x_B}} \) nên đầu tư vào lînh vực \({\rm{A}}\) thì đem lại lãi cao hơn.

b) Phương sai và độ lệch chuẩn của tiền lãi của nhà đầu tư vào līnh vực \({\rm{A}}\)

\(s_A^2 = \frac{{{{2.7,5}^2} + {{5.12,5}^2} + {{8.17,5}^2} + {{6.22,5}^2} + {{4.27,5}^2}}}{{25}} - {18,5^2} = 34.{\rm{ }}\)Suy ra \({s_A} = \sqrt {34}  \approx 5,83\).

Phương sai và độ lệch chuẩn của tiền lãi của nhà đầu tư vào lỉnh vực B

\(s_B^2 = \frac{{{{8.7,5}^2} + {{4.12,5}^2} + {{2.17,5}^2} + {{5.22,5}^2} + {{6.27,5}^2}}}{{25}} - {16,9^2} = 64,64.{\rm{ }}\)Suy ra \({s_B} = \sqrt {64,64}  \approx 8,04\).

Dựa vào độ lệch chuẩn, ta thấy rẳng tiền lãi của các nhà đầu tư trong linh vực B có sự biến động lớn hơn và có xu hướng phân tán rộng hơn so với tiền lãi của các nhà đầu tư trong lînh vực \({\bf{A}}\).

29. Tự luận
1 điểm

Thành tích môn nhảy cao của các vận động viên tại một giải điền kinh dành cho học sinh trung học phổ thông như sau:

Thành tích môn nhảy cao của các vận động viên tại một giải điền kinh dành cho học sinh trung học phổ thông như sau: (ảnh 1)

a) Tính các số đặc trưng đo mức độ phân tán của mẫu số liệu ghép nhóm trên.

b) Độ phân tán của mẫu số liệu cho biết điều gì?

Xem đáp án

a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là: \({\rm{R}} = 180 - 170 = 10\).

Cỡ mẫu là: \({\rm{n}} = 3 + 10 + 6 + 1 = 20\).

Gọi \({{\rm{x}}_1};{{\rm{x}}_2},.;{{\rm{x}}_{20}}\) là mức xà của 20 vận động viên được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu là \(\frac{{{x_5} + {x_6}}}{2}\) mà \({x_5};{x_6}\) thuộc nhóm \([172;174)\).

Ta có \({Q_1} = 172 + \frac{{\frac{{20}}{4} - 3}}{{10}} \cdot (174 - 172) = 172,4\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là \(\frac{{{x_{15}} + {x_{16}}}}{2}\) mà x15; \({{\rm{x}}_{16}}\) thuộc nhóm \([174;176)\).

Ta có \({Q_3} = 174 + \frac{{\frac{{3.20}}{4} - 13}}{6} \cdot (176 - 174) \approx 174,7\).

Do đó khoảng tứ phân vị là $\Delta_Q=174,7-172,4=2,3$.

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có

Thành tích môn nhảy cao của các vận động viên tại một giải điền kinh dành cho học sinh trung học phổ thông như sau: (ảnh 2)

Mức xà trung bình là: \(\bar x = \frac{{3.171 + 10.173 + 6.175 + 1.178}}{{20}} = 173,55.{\rm{ }}\)

Phương sai và độ lệch chuẩn: \({s^2} = \frac{{{{3.171}^2} + {{10.173}^2} + {{6.175}^2} + {{1.178}^2}}}{{20}} - {173,55^2} \approx 2,75.{\rm{ }}\)

Suy ra \(s = \sqrt {2,75}  \approx 1,66\).

b) Dựa vào các số liệu ở câu a, ta thấy mẫu dữ liệu có sự biến động lớn, các giá trị phân tán rộng và không đồng đều. Có sự chênh lệch đáng kể giửa các kết quả của các vận động viên.

30. Tự luận
1 điểm

Trong bài thực hành đo hiệu điện thế của mạch điện, An và Bình đã dùng hai vôn kế khác nhau để đo, mỗi bạn tiến hành đo 10 lần cho kết quả như sau:

Trong bài thực hành đo hiệu điện thế của mạch điện, An và Bình đã dùng hai vôn kế khác nhau để đo, mỗi bạn tiến hành đo 10 lần cho kết quả như sau: (ảnh 1)

Tính độ lệch chuẩn của các mẫu số liệu ghép nhóm cho kết quả đo của An và Bình. Từ đó kết luận xem vôn kế của bạn nào cho kết quả đo ổn định hơn.

Xem đáp án

Chọn giá trị đại diện cho mẫu số liệu ta có:

Trong bài thực hành đo hiệu điện thế của mạch điện, An và Bình đã dùng hai vôn kế khác nhau để đo, mỗi bạn tiến hành đo 10 lần cho kết quả như sau: (ảnh 2)

Hiệu điện thế trung bình của An đo là: \(\overline {{x_1}}  = \frac{{3,875 \cdot 1 + 3,925 \cdot 6 + 3,975 \cdot 2 + 4,025.1}}{{10}} = 3,94.{\rm{ }}\)

Hiệu điện thế trung bình của Bình đo là: \(\overline {{x_2}}  = \frac{{3,875.1 + 3,925.3 + 3,975.4 + 4,025.2}}{{10}} = 3,96\)

Phương sai và độ lệch chuẩn về mẫu số liệu ghép nhóm của An đo là:

\(s_1^2 = \frac{{{{3,875}^2} \cdot 1 + {{3,925}^2} \cdot 6 + {{3,975}^2} \cdot 2 + {{4,025}^2} \cdot 1}}{{10}} - {3,94^2} = 1,525 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{. }}\)Suy ra \({s_1} = \sqrt {1,525 \cdot {{10}^{ - 3}}}  \approx 0,039\).

Phương sai và độ lệch chuẩn về mẫu số liệu ghép nhóm của Bình đo là:

\(s_2^2 = \frac{{{{3,875}^2} \cdot 1 + {{3,925}^2} \cdot 3 + {{3,975}^2} \cdot 4 + {{4,025}^2} \cdot 2}}{{10}} - {3,96^2} = 2,025 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{. }}\)Suy ra \({s_2} = \sqrt {2,025 \cdot {{10}^{ - 3}}}  = 0,045\).

Dựa vào kết quả tính được của độ lệch chuẩn, ta thấy vôn kế của An cho kết quảồn định hơn vôn kế của Bình.

31. Tự luận
1 điểm

Điều tra thời gian phải làm thêm trung bình hằng tuần của các bác sĩ ở một bệnh viện, người ta thu được số liệu sau:

Điều tra thời gian phải làm thêm trung bình hằng tuần của các bác sĩ ở một bệnh viện, người ta thu được số liệu sau: (ảnh 1)

a)      Chuyển mẫu số liệu đã cho về mẫu số liệu ghép nhóm với độ dài các nhóm ghép bằng 2 và nhóm đầu tiên là [5; 7).

b)     Tính số trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm lập ở câu a (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

c)      So sánh và nêu ý nghĩa các kết quả tìm được ở câu b với các kết quả tương ứng của mẫu số liệu gốc.

Xem đáp án

a) Căn cứ vào giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của mẫu số liệu, ta thấy khoảng biến thiên là \(R = 9\) nên nếu muốn mỗi nhóm có độ dài bằng 2 và nhóm đầu tiên là \([5;7)\) thì phải chia số liệu thành 5 nhóm, với 4 nhóm ghép tiếp theo là \([7;9),[9;11),[11;13),[13;15)\). Đếm số lần xuất hiện các giá trị trong mỗi nhóm, ta lập được bảng sau:

Bảng 3.15a. Thời gian làm thêm hằng tuẩn của một số bác sí (đơn vị: giờ)

Điều tra thời gian phải làm thêm trung bình hằng tuần của các bác sĩ ở một bệnh viện, người ta thu được số liệu sau: (ảnh 2)

b) Bổ sung thêm giá trị đại diện của mỗi nhóm vào bảng lập ở trên, ta có Bảng 3.15b:

Điều tra thời gian phải làm thêm trung bình hằng tuần của các bác sĩ ở một bệnh viện, người ta thu được số liệu sau: (ảnh 3)

Sử dụng bảng 3.15b để tính số trung bình \({\bar x_N}\) của mẫu số liệu ghép nhóm:

\({\bar x_N} = \frac{{2.6 + 4.8 + 9.10 + 6.12 + 4.14}}{{25}} = \frac{{262}}{{25}} = 10,48{\rm{ (gio)}}{\rm{. }}\)

Suy ra phương sai \(s_N^2\) của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\( = \frac{{2{{(6 - 10,48)}^2} + 4{{(8 - 10,48)}^2} + 9{{(10 - 10,48)}^2} + 6{{(12 - 10,48)}^2} + 4{{(14 - 10,48)}^2}}}{{25}} = \frac{{130,24}}{{25}} = 5,2096 \approx 5,21.\)Độ lệch chuẩn \({s_N}\) của mẫu số liệu ghép nhóm là \({s_N} = \sqrt {s_N^2}  \approx 2,28\).

c) Gọi \({\bar x_G},s_G^2,{s_G}\) tương ứng là trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc. Để tính giá trị của các số đặc trưng này, ta lập bảng tần số:

Điều tra thời gian phải làm thêm trung bình hằng tuần của các bác sĩ ở một bệnh viện, người ta thu được số liệu sau: (ảnh 4)

Sử dụng các công thức tính trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu không ghép nhóm, ta có: \({\bar x_G} = \frac{{5 + 6 + 7 + 3.8 + 5.9 + 4.10 + 3.11 + 3.12 + 2.13 + 2.14}}{{25}} = 10.\)

Phương sai:

\(s_G^2 = \frac{{1{{(5 - 10)}^2} + 1{{(6 - 10)}^2} + 1{{(7 - 10)}^2} +  \ldots  + 3{{(12 - 10)}^2} + 2{{(13 - 10)}^2} + 2{{(14 - 10)}^2}}}{{25}} = \frac{{132}}{{25}} = 5,28.\)

Độ lệch chuẩn: \({s_G} = \sqrt {s_G^2}  = \sqrt {5,28}  \approx 2,30\).

Quan sát kết quả tìm được ở hai câu b và \(c\), ta thấy \({\bar x_N} \approx {\bar x_G};s_N^2 \approx s_G^2;{s_N} \approx {s_G}\). Như vậy số trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm tương ứng xấp xỉ với số trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ban đầu, khi chưa ghép nhóm. Nếu chỉ có mẫu số liệu ghép nhóm thì ta có thể kết luận là thời gian làm thêm trung bình hằng tuần của 25 bác sĩ được điều tra là 10,48 giờ và so với số này thì thời gian làm thêm của các bác sĩ chênh lệch trung bình khoảng 2,28 giờ.

32. Tự luận
1 điểm

Chiều dài của 40 bé trai sơ sinh 12 ngày tuổi chọn ngẫu nhiên ở một bệnh viện được nhà nghiên cứu thống kê trong Bảng 3.17 dưới đây:

Chiều dài của 40 bé trai sơ sinh 12 ngày tuổi chọn ngẫu nhiên ở một bệnh viện được nhà nghiên cứu thống kê trong Bảng 3.17 dưới đây: (ảnh 1)

Tính số trung bình và độ lệch chuẩn của chiều dài nhóm 40 bé trai sơ sinh (làm tròn kết quả đến hàng phần nghìn).

Xem đáp án

Bổ sung thêm các giá trị đại diện vào Bảng 3.17 , ta lập được bảng sau:

Chiều đài của 40 bé trai sơ sinh (đơn vị: \({\rm{cm}}\) )

Chiều dài của 40 bé trai sơ sinh 12 ngày tuổi chọn ngẫu nhiên ở một bệnh viện được nhà nghiên cứu thống kê trong Bảng 3.17 dưới đây: (ảnh 2)

Từ mẫu số liệu đã cho, ta tính được số trung bình là:

\(\bar x = \frac{{3.45 + 3.47 + 10.49 + 15.51 + 7.53 + 2.55}}{{40}} = \frac{{2012}}{{40}} = 50,3.\)

\(\bar x\) không phải là số nguyên nên ta chọn công thức (*) để tính phương sai:

\(\overline {{x^2}}  = \frac{{{{3.45}^2} + {{3.47}^2} + {{10.49}^2} + {{15.51}^2} + {{7.53}^2} + {{2.55}^2}}}{{40}} = 2536.\)

Do đó \({s^2} = \overline {{x^2}}  - {(\bar x)^2} = 2536 - {50,3^2} = 2536 - 2530,09 = 5,91\).

Vậy mẫu số liệu vế chiều dài của 40 trẻ sơ sinh có độ lệch chuẩn là \(s = \sqrt {5,91}  \approx 2,43\).

33. Tự luận
1 điểm

Một bác tài xế thống kê lại độ dài quãng đường (đơn vị: km) bác đã lái xe mỗi ngày trong một tháng ở bảng sau:

Media VietJack

Hãy xác định khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên.

Xem đáp án

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là: \(300 - 50 = 250(\;{\rm{km}})\)

Cỡ mẫu \(n = 30\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{30}}\) là mẫu số liệu gốc về độ dài quãng đường bác tài xế lái mỗi ngày trong một tháng được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_5} \in [50;100);{x_6}; \ldots ;{x_{15}} \in [100;150);{x_{16}}; \ldots ;{x_{24}} \in [150;200);{x_{25}}; \ldots ;{x_{28}} \in [200;250)\); \({x_{29}};{x_{30}} \in [250;300)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_8} \in [100;150)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 100 + \frac{{\frac{{30}}{4} - 5}}{{10}}(150 - 100) = 112,5\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{23}} \in [150;200)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 150 + \frac{{\frac{{3.30}}{4} - (5 + 10)}}{9}(200 - 150) = \frac{{575}}{3}\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 79,17\)

Một bác tài xế thống kê lại độ dài quãng đường (đơn vị: km) bác đã lái xe mỗi ngày trong một tháng ở bảng sau (ảnh 1)

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{5.75 + 10.125 + 9.175 + 4.225 + 2.275}}{{30}} = 155\)

Độ lệch chuẩn: \(\sigma  = \sqrt {\frac{{{{5.75}^2} + {{10.125}^2} + {{9.175}^2} + {{4.225}^2} + {{2.275}^2}}}{{30}} - {{155}^2}}  = 3100\)

34. Tự luận
1 điểm

Bảng số liệu ghép nhóm về nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Hà Nội và Huế (đơn vị: độ C) như sau

 

Media VietJack

a) Tính khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm của Hà Nội và Huế.

b) Trong hai thành phố Hà Nội và Huế, thành phố nào có nhiệt độ không khí trung bình trong tháng đồng đều hơn?

Xem đáp án

a)

Hà Nội

Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở Bảng 22 , ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là a \( = 16,8\); đầu mút phải của nhóm 5 là \({{\rm{a}}_6} = 31,8\).

Vậy khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 22 là:

\({\rm{R}} = {{\rm{a}}_6} - {{\rm{a}}_1} = 31,8 - 16,8 = 15{\rm{ (d? C) }}\)

Từ Bảng 22 ta có bảng thống kê sau:

Bảng số liệu ghép nhóm về nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Hà Nội và Huế (đơn vị: độ C) như sau (ảnh 1)

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) mà \(2 < 3 < 5\). Suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3 . Xét nhóm 2 là nhóm \(\left[ {19,8;22,8} \right.\) ) có \({\rm{s}} = 19,8;h = 3;{{\rm{n}}_2} = 3\) và nhóm 1 là nhóm \([16,8;19,8)\) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_1} = 2\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = 19,8 + \left( {\frac{{3 - 2}}{3}} \right) \cdot 3 = 20,8{\rm{ (do C) }}\)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3 \cdot 12}}{4} = 9 > \) mà \(8 < 9 < 12\). Suy ra nhóm 5 là nhóm đầu tiên có tằn số tích lūy lớn hơn hoặc bằng 9 . Xét nhóm 5 là nhóm \([28,8;31,8)\) có \(t = 28,8;I = 3;{n_5} = 4\) và nhóm 4 là nhóm \([25,8;28,8)\) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_4} = 8\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 28,8 + \left( {\frac{{9 - 8}}{4}} \right) \cdot 3 = 29,55({\rm{ do C}})\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẩu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 22 là:

\({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 29,55 - 20,8 = 8,75{\rm{ (do C ) }}\)

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 22 là:

\(\bar x = \frac{{2 \cdot 18,3 + 3 \cdot 21,3 + 2 \cdot 24,3 + 1 \cdot 27,3 + 4 \cdot 30,3}}{{12}} = \frac{{297,6}}{{12}} = 24,8({\rm{ do C}}){\rm{. }}\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 22 là:

\(\begin{array}{l}{s^2} = \frac{1}{{12}} \cdot \left[ {2 \cdot {{(18,3 - 24,8)}^2} + 3 \cdot {{(21,3 - 24,8)}^2} + 2 \cdot {{(24,3 - 24,8)}^2}} \right.\left. { + 1 \cdot {{(27,3 - 24,8)}^2} + 4 \cdot {{(30,3 - 24,8)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{249}}{{12}} = 20,75\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \(s = \sqrt {20,75}  \approx 4,56\) (độ \({\rm{C}}\) ).

Huế

Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở Bảng 23 , ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là \({{\rm{a}}_1} = 16,8\); đầu mút phải của nhóm 5 là \({{\rm{a}}_6} = 31,8\).

Vậy khoảng biến thiên của mẩu số liệu ghép nhóm được cho bới Bảng 23 là:

\({R^\prime } = {a_6} - {a_1} = 31,8 - 16,8 = 15({\rm{ do }}C)\)

Từ Bảng 23 ta có bảng thống kê sau:

Bảng số liệu ghép nhóm về nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Hà Nội và Huế (đơn vị: độ C) như sau (ảnh 2)

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) mà \(1 < 3\). Suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3 . Xét nhóm 2 là nhóm \([19,8;22,8)\) có \(s = 19,8;h = 3;{n_2} = 2\) và nhóm 1 là nhóm \([16,8;19,8)\) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_1} = 1\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \(Q_1^\prime  = 19,8 + \left( {\frac{{3 - 1}}{2}} \right) \cdot 3 = 22,8{\rm{ (do C)}}{\rm{. }}\)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3 \cdot 12}}{4} = 9\) mà \(8 < 9 < 12\). Suy ra nhóm 5 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bẳng 9 . Xét nhóm 5 là nhóm \([28,8;31,8)\) có \(t = 28,8;I = 3;{n_5} = 4\) và nhóm 4 là nhóm \([25,8;28,8)\) có cf 4 \( = 8\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q'_3} = 28,8 + \left( {\frac{{9 - 8}}{4}} \right) \cdot 3 = 29,55{\rm{ (do C )}}{\rm{. }}\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 23 là:

\(\Delta _Q^\prime  = Q_3^\prime  - Q_1^\prime  = 29,55 - 22,8 = 6,75{\rm{ (do C )}}{\rm{. }}\)

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 23 là:

\(\overline {{x^\prime }}  = \frac{{1 \cdot 18,3 + 2 \cdot 21,3 + 3 \cdot 24,3 + 2 \cdot 27,3 + 4 \cdot 30,3}}{{12}} = \frac{{309,6}}{{12}} = 25,8(\;{\rm{d}}o{\rm{C}})\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm được cho bởi Bảng 23 là:

\(\begin{array}{l}{s^{\prime 2}} = \frac{1}{{12}} \cdot \left[ {1 \cdot {{(18,3 - 25,8)}^2} + 2 \cdot {{(21,3 - 25,8)}^2} + 3 \cdot {{(24,3 - 25,8)}^2}} \right.\left. { + 2 \cdot {{(27,3 - 25,8)}^2} + 4 \cdot {{(30,3 - 25,8)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{189}}{{12}} = 15,75\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({s^\prime } = \sqrt {15,75}  \approx 3,97\) (độ \({\rm{C}}\) ).

b) Vì s' \( \approx 3,97 < {\rm{s}} \approx 4,56\) nên thành phố Huế có nhiệt độ không khí trung bình tháng đồng đều hơn thành phố Hà Nội.

35. Tự luận
1 điểm

Bảng thống kê độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Đà Lạt và Vũng Tàu (Đơn vị: %)

Bảng thống kê độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Đà Lạt và Vũng Tàu (Đơn vị: %) (ảnh 1)

a) Hãy lần lượt ghép các số liệu của Đà Lạt, Vũng Tàu thành năm nhóm sau: [75; 78,3); [78,3; 81,6);

[81,6; 84,9); [84,9; 88,2); [88,2; 91,5)

b) Tính khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn của mấu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt và Vũng Tàu.

c) Trong hai thành phố Đà Lạt và Vũng Tàu, thành phố nào có độ ẩm không khí trung bình đồng đều hơn.

Xem đáp án

a) Từ Bảng 24, ta có các bảng thống kê sau:

Bảng thống kê độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Đà Lạt và Vũng Tàu (Đơn vị: %) (ảnh 2)

b)

Đà Lạt

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt là: \({\rm{R}} = 91,5 - 78,3 = 13,2(\% ){\rm{. }}\)

Từ bảng thống kê trên, ta có bảng thống kê của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt:

Bảng thống kê độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Đà Lạt và Vũng Tàu (Đơn vị: %) (ảnh 3)

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) mà \(2 < 3\). Suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3 . Xét nhóm 2 là nhóm \([81,6;84,9)\) có \(s = 81,6;h = 3,3;{n_2} = 1\) và nhóm 1 là nhóm \([78,3;81,6)\) có cf \(_1 = 2\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = 81,6 + \left( {\frac{{3 - 2}}{1}} \right) \cdot 3,3 = 84,9(\% ){\rm{. }}\)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3 \cdot 12}}{4} = 9\) mà \(3 < 9 < 10\). Suy ra nhóm 3 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bẳng 9 . Xét nhóm 3 là nhóm \([84,9;88,2)\) có \(t = 84,9;1 = 3,3;{n_3} = 7\) và nhóm 2 là nhóm \([81,6;84,9)\) có cf \(_2 = 3\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 84,9 + \left( {\frac{{9 - 3}}{7}} \right) \cdot 3,3 \approx 87,7(\% )\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt là: \({\Delta _Q} = {{\rm{Q}}_3} - {{\rm{Q}}_1} = 87,7 - 84,9 = 2,8(\% )\)

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt là:

\(\bar x = \frac{{2 \cdot 79,95 + 1 \cdot 83,25 + 7 \cdot 86,55 + 2 \cdot 89,85}}{{12}} = \frac{{1028,7}}{{12}} = 85,725(\% ){\rm{. }}\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt là:

\(\begin{array}{l}{s^2} = \frac{1}{{12}}.\left[ {2 \cdot {{(79,95 - 85,725)}^2} + 1 \cdot {{(83,25 - 85,725)}^2} + 7 \cdot {{(86,55 - 85,725)}^2} + 2 \cdot {{(89,85 - 85,725)}^2}} \right]\\{\rm{   }} = \frac{{111,6225}}{{12}} \approx 9,3\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm của Đà Lạt là: \(s \approx \sqrt {9,3}  \approx 3,05(\% )\).

Vũng Tàu

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm của Vũng Tàu là: \({{\rm{R}}^\prime } = 84,9 - 75 = 9,9(\% ){\rm{. }}\)

Từ bảng thống kê trên, ta có bảng thống kê của mẫu số liệu ghép nhóm của Vūng Tàu:

Bảng thống kê độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2021 tại Đà Lạt và Vũng Tàu (Đơn vị: %) (ảnh 4)

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) mà \(5 > 3\). Suy ra nhóm 1 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3. Xét nhóm 1 là nhóm \([75;78,3)\) có \(s = 75;h = 3,3;{n_1} = 5\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là:

\({Q_1} = 75 + \frac{3}{5} \cdot 3,3 = 76,98(\% )\)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3 \cdot 12}}{4} = 9\) mà \(5 < 9 < 11\). Suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiền có tần số tích lūy lớn hơn hoặc bẳng 9 . Xét nhóm 2 là nhóm \([78,3;81,6)\) có \(t = 78,3;1 = 3,3;{n_2} = 6\) và nhóm 1 là nhóm \(\left[ {75;78,3} \right.\) ) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_1} = 5\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \(Q_3^\prime  = 78,3 + \left( {\frac{{9 - 5}}{6}} \right) \cdot 3,3 = 80,5(\% ).\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm của Vũng Tàu là:

\(\Delta _{\rm{Q}}^\prime  = {\rm{Q}}_3^\prime  - {\rm{Q}}_1^\prime  = 80,5 - 76,98 = 3,52(\% ){\rm{. }}\)

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm của Vũng Tàu là:

\(\overline {{x^\prime }}  = \frac{{5 \cdot 76,65 + 6 \cdot 79,95 + 1 \cdot 83,25}}{{12}} = \frac{{946,2}}{{12}} = 78,85(\% ).\)

Vậy phương sai của của mẫu số liệu ghép nhóm của Vũng Tàu là:

\({s'^2} = \frac{1}{{12}} \cdot \left[ {5 \cdot {{(76,65 - 78,85)}^2} + 6 \cdot {{(79,95 - 78,85)}^2} + 1 \cdot {{(83,25 - 78,85)}^2}} \right] = \frac{{50,82}}{{12}} = 4,235\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm của Vūng Tàu là: \({s^\prime } = \sqrt {4,235}  \approx 2,06\) (\%).

c) Vì s' \( \approx 2,06 < {\rm{s}} \approx 3,05\) nên thành phố Vūng Tàu có độ ẩm không khí trung bình tháng đồng đều hơn thành phố Đà Lạt.

36. Tự luận
1 điểm

Kết quả khảo sát năng suất (đơn vị: tấn/ha) của một số thửa ruộng được minh hoạ ở biểu đồ sau.

Kết quả khảo sát năng suất (đơn vị: tấn/ha) của một số thửa ruộng được minh hoạ ở biểu đồ sau. (ảnh 1)

a) Có bao nhiêu thửa ruộng đã được khảo sát?

b) Lập bảng tần số ghép nhóm và tần số tương đối ghép nhóm tương ứng của mẫu số liệu trên.

c) Hãy xác định khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên.

Xem đáp án

a) Có \(3 + 4 + 6 + 5 + 5 + 2 = 25\) thửa ruộng đã được khảo sát

b)

Kết quả khảo sát năng suất (đơn vị: tấn/ha) của một số thửa ruộng được minh hoạ ở biểu đồ sau. (ảnh 2)Kết quả khảo sát năng suất (đơn vị: tấn/ha) của một số thửa ruộng được minh hoạ ở biểu đồ sau. (ảnh 3)

c) Khoảng biến thiên của mầu số liệu là: \(6,7 - 5,5 = 1,2\) (tấn/ha)

Cỡ mẫu \(n = 25\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{25}}\) là mẫu số liệu gốc về năng suất của 25 thửa ruộng được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_3} \in [5,5;5,7);{x_4}; \ldots ;{x_7} \in [5,7;5,9);{x_8}; \ldots ;{x_{13}} \in [5,9;6,1);{x_{14}}; \ldots ;{x_{18}} \in [6,1;6,3)\); \({x_{19}}; \ldots ;{x_{23}} \in [6,3;6,5):{x_{24}};{x_{25}} \in [6,5;6,7)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_6};{x_7}} \right) \in [5,7;5,9)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 5,7 + \frac{{\frac{{25}}{4} - 3}}{4}(5,9 - 5,7) = 5,8625\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{19}} \in [6,3;6,5)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm

là: \({Q_3} = 6,3 + \frac{{\frac{{3.25}}{4} - (3 + 4 + 6 + 5)}}{5}(6,5 - 6,3) = 6,33\).

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 0,4675\).

Số trung bình: \(\bar x = \frac{{3.5,6 + 4.5,8 + 6.6,0 + 5.6,2 + 5.6,4 + 2.6,6}}{{25}} = 6,088\).

Độ lệch chuẩn: \(\sigma  = \sqrt {\frac{{{{5.75}^2} + {{10.125}^2} + {{9.175}^2} + {{4.225}^2} + {{2.275}^2}}}{{30}} - {{155}^2}}  \approx 0,29\).

37. Tự luận
1 điểm

Thời gian hoàn thành một bài viết chính tả của một số học sinh lớp 4 hai trường X và Y được ghi lại ở bảng sau:

Thời gian hoàn thành một bài viết chính tả của một số học sinh lớp 4 hai trường X và Y được ghi lại ở bảng sau: (ảnh 1)

a) Nếu so sánh theo số trung bình thì học sinh trường nào viết nhanh hơn?

b) Nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị thì học sinh trường nào có tốc độ viết đồng đều hơn?

c) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì học sinh trường nào có tốc độ viết đồng đều hơn?

Xem đáp án

Thời gian hoàn thành một bài viết chính tả của một số học sinh lớp 4 hai trường X và Y được ghi lại ở bảng sau: (ảnh 2)

a) Cỡ mẫu: \(n = 50\)

Xét số liệu của trường \({\rm{X}}\) :

Số trung bình: \(\overline {{x_X}}  = \frac{{8.6,5 + 10.7,5 + 13.8,5 + 10.9,5 + 9.10,5}}{{50}} = 8,54\)

Xét số liệu của trường \({\rm{Y}}\) :

Số trung bình: \(\overline {{x_Y}}  = \frac{{4.6,5 + 12.7,5 + 17.8,5 + 14.9,5 + 3.10,5}}{{50}} = 8,5\)

Vậy nếu so sánh theo số trung bình thì học sinh trường Y viết nhanh hơn

b) Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{50}}\) là mẫu số liệu gốc về thời gian hoàn thành một bài viết chính tả của 50 học sinh lớp 4 trường \(X\) được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_8} \in [6;7);{x_9}; \ldots ;{x_{18}} \in [7;8);{x_{19}}; \ldots ;{x_{31}} \in [8;9);{x_{32}}; \ldots ;{x_{41}} \in [9;10)\);

\({x_{42}}; \ldots ;{x_{50}} \in [10;11)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_{13}} \in [7;8)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 7 + \frac{{\frac{{50}}{4} - 8}}{{10}}(8 - 7) = 7,45\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{38}} \in [9;10)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 9 + \frac{{\frac{{3.50}}{4} - (8 + 10 + 13)}}{{10}}(10 - 9) = 9,65\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 2,2\)

Gọi \({y_1};{y_2}; \ldots ;{y_{50}}\) là mẫu số liệu gốc về thời gian hoàn thành một bài viết chính tả của 50 học sinh lớp 4 trường \({\rm{Y}}\) được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có : \({y_1}; \ldots ;{y_4} \in [6;7);{y_5}; \ldots ;{y_{16}} \in [7;8);{y_{17}}; \ldots ;{y_{33}} \in [8;9);{y_{34}}; \ldots ;{y_{47}} \in [9;10)\);

\({y_{48}}; \ldots ;{y_{50}} \in [10;11)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({y_{13}} \in [7;8)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1}^\prime  = 7 + \frac{{\frac{{50}}{4} - 4}}{{12}}(8 - 7) = \frac{{185}}{{24}}\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({y_{38}} \in [9;10)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3}^\prime  = 9 + \frac{{\frac{{3.50}}{4} - (4 + 12 + 17)}}{{14}}(10 - 9) = \frac{{261}}{{28}}\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q}^\prime  = {Q_3}^\prime  - {Q_1}^\prime  = \frac{{271}}{{168}}\)

Vậy nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị thì học sinh trường \({\rm{Y}}\) có tốc độ viết đồng đều hơn

c) Xét số liệu của trường \({\rm{X}}\) :

Độ lệch chuẩn: \({\sigma _Y} = \sqrt {\frac{{{{8.6,5}^2} + {{10.7,5}^2} + {{13.8,5}^2} + {{10.9,5}^2} + {{9.10,5}^2}}}{{50}} - {{8,54}^2}}  \approx 1,33\)

Xét số liệu của trường \({\rm{Y}}\) :

Độ lệch chuẩn: \({\sigma _Y} = \sqrt {\frac{{{{4.6,5}^2} + {{12.7,5}^2} + {{17.8,5}^2} + {{14.9,5}^2} + {{3.10,5}^2}}}{{50}} - {{8,5}^2}}  \approx 1,04\)

Vậy nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì học sinh trường \({\rm{Y}}\) có tốc độ viết đồng đều hơn

38. Tự luận
1 điểm

Bảng sau thống kê lại tổng số giờ nắng trong tháng 6 của các năm từ 2002 đến 2021 tại hai trạm quan trắc đặt ở Nha Trang và Quy Nhơn.

Bảng sau thống kê lại tổng số giờ nắng trong tháng 6 của các năm từ 2002 đến 2021 tại hai trạm quan trắc đặt ở Nha Trang và Quy Nhơn.  (ảnh 1)

a) Nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị thì số giờ nắng trong tháng 6 của địa phương nào đồng đều hơn?

b) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn thì số giờ nắng trong tháng 6 của địa phương nào đồng đều hơn?

Xem đáp án

a) Cỡ mẫu: \(n = 20\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{20}}\) là mẫu số liệu gốc về số giờ nắng trong tháng 6 trong 20 năm của Nha Trang được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1} \in [130;160);{x_2} \in [160;190);{x_3} \in [190;220);{x_4}; \ldots ;{x_{11}} \in [220;250);{x_{12}}; \ldots ;{x_{18}} \in [250;280)\); \({x_{19}};{x_{20}} \in [280;310)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_5} + {x_6}} \right) \in [220;250)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 220 + \frac{{\frac{{20}}{4} - (1 + 1 + 1)}}{8}(250 - 220) = 227,5\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{x_{15}} + {x_{16}}} \right) \in [250;280)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 250 + \frac{{\frac{{3.20}}{4} - (1 + 1 + 1 + 8)}}{7}(280 - 250) = \frac{{1870}}{7}\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 39,64\)

Gọi \({y_1};{y_2}; \ldots ;{y_{50}}\) là mẫu số liệu gốc về số giờ nắng trong tháng 6 trong 20 năm của \({\rm{Quy}}\) Nhơn được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({y_1}; \in [160;190);{y_2};{y_3} \in [190;220);{y_4}; \ldots ;{y_7} \in [220;250);{y_8}; \ldots ;{y_{17}} \in [250;280)\);

\({y_{4 = 18}}; \ldots ;{y_{20}} \in [280;310)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{y_5} + {y_6}} \right) \in [220;250)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1}^\prime  = 220 + \frac{{\frac{{20}}{4} - (1 + 2)}}{4}(250 - 220) = 235\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \(\frac{1}{2}\left( {{y_{15}} + {y_{16}}} \right) \in [250;280)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3}^\prime  = 250 + \frac{{\frac{{3.20}}{4} - (1 + 2 + 4)}}{{10}}(280 - 250) = 274\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q}^\prime  = {Q_3}^\prime  - {Q_1}^\prime  = 39\)

Vậy nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị thì số giờ nắng trong tháng 6 của Quy Nhơn đồng đều hơn

b) Xét số liệu của Nha Trang:

Số trung bình: \(\overline {{x_X}}  = \frac{{1.145 + 1.175 + 1.205 + 8.235 + 7.265 + 2.295}}{{20}} = 242,5\)

Độ lệch chuần: \({\sigma _X} = \sqrt {\frac{{{{1.145}^2} + {{1.175}^2} + {{1.205}^2} + {{8.235}^2} + {{7.265}^2} + {{2.295}^2}}}{{20}} - {{242,5}^2}}  \approx 35,34\)

Xét số liệu của Quy Nhơn:

Số trung bình: \(\overline {{x_Y}}  = \frac{{1.175 + 2.205 + 4.235 + 10.265 + 3.295}}{{20}} = 253\)

Độ lệch chuẫn: \({\sigma _Y} = \sqrt {\frac{{{{1.175}^2} + {{2.205}^2} + {{4.235}^2} + {{10.265}^2} + {{3.295}^2}}}{{20}} - {{253}^2}}  \approx 30,59\)

Vậy nếu so sánh theo độ lệch chuần thì số giờ nắng trong tháng 6 của Quy Nhơn đồng đều hơn

39. Tự luận
1 điểm

Biểu đồ sau mô tả kết quả điều tra về điểm trung bình năm học của học sinh hai trường A và B.

Biểu đồ sau mô tả kết quả điều tra về điểm trung bình năm học của học sinh hai trường A và B.  (ảnh 1)

a) Hãy xác định giá trị đại diện cho mỗi nhóm và lập bảng tần số ghép nhóm cho mẫu số liệu trên.

b) Nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm thì học sinh trường nào có điểm trung bình đồng đều hơn?

c) Nếu so sánh theo độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm thì học sinh trường nào có điểm trung bình đồng đều hơn?

Xem đáp án

a)

Biểu đồ sau mô tả kết quả điều tra về điểm trung bình năm học của học sinh hai trường A và B.  (ảnh 2)

b) Cỡ mẫu: \({n_A} = 18\)

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{18}}\) là mẫu số liệu gốc về điểm trung bình năm học của học sinh hai trường \({\rm{A}}\) được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({x_1}; \ldots ;{x_4} \in [5;6);{x_5}; \ldots ;{x_9} \in [6;7);{x_{10}}; \ldots ;{x_{12}} \in [7;8);{x_{12}}; \ldots ;{x_{16}} \in [8;9);{x_{17}};{x_{18}} \in [9;10)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_5} \in [6;7)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1} = 6 + \frac{{\frac{{18}}{4} - 4}}{5}(7 - 6) = 6,1\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{14}} \in [8;9)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3} = 8 + \frac{{\frac{{3.18}}{4} - (4 + 5 + 3)}}{4}(9 - 8) = 8,375\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 2,275\)

Cỡ mẫu: \({n_B} = 15\)

Gọi \({y_1};{y_2}; \ldots ;{y_{15}}\) là mẫu số liệu gốc về điểm trung bình năm học của học sinh hai trường \(B\) được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có: \({y_1};{y_2} \in [5;6);{y_3}; \ldots ;{y_7} \in [6;7);{y_8}; \ldots ;{y_{11}} \in [7;8);{y_{12}}; \ldots ;{y_{14}} \in [8;9);{y_{15}} \in [9;10)\)

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({y_4} \in [6;7)\). Do đó, tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_1}^\prime  = 6 + \frac{{\frac{{15}}{4} - 2}}{5}(7 - 6) = 6,35\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({y_{12}} \in [8;9)\). Do đó, tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({Q_3}^\prime  = 8 + \frac{{\frac{{3.15}}{4} - (2 + 5 + 4)}}{3}(9 - 8) = 8,08\)

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q}^\prime  = {Q_3}^\prime  - {Q_1}^\prime  = 1,73\)

Vậy nếu so sánh theo khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm thì học sinh trường \(B\) có điểm trung bình đồng dều hơn

c) Xét số liệu của trường \({\rm{A}}\) :

Số trung bình: \(\overline {{x_x}}  = \frac{{4.5,5 + 5.6,5 + 3.7,5 + 4.8,5 + 2.9,5}}{{18}} = 7,22\)

Độ lệch chuẫn: \({\sigma _x} = \sqrt {\frac{{{{4.5,5}^2} + {{5.6,5}^2} + {{3.7,5}^2} + {{4.8,5}^2} + {{2.9,5}^2}}}{{18}} - {{7,22}^2}}  \approx 1,79\)

Xét số liệu của trường \({\rm{B}}\) :

Số trung bình: \(\overline {{x_Y}}  = \frac{{2.5,5 + 5.6,5 + 4.7,5 + 3.8,5 + 1.9,5}}{{15}} = 7,23\)

Độ lệch chuần: \({\sigma _Y} = \sqrt {\frac{{{{2.5,5}^2} + {{5.6,5}^2} + {{4.7,5}^2} + {{3.8,5}^2} + {{1.9,5}^2}}}{{15}} - {{7,23}^2}}  \approx 1,31\)

Vậy nếu so sánh theo độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm thì học sinh trường \({\rm{B}}\) có điểm trung bình đồng đều hơn

Gợi ý cho bạn

Xem tất cả