Đề cương ôn tập cuối kì 1 Toán 12 Kết nối tri thức cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Bài 10. Phương sai và độ lệch chuẩn
12 câu hỏi
Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Mỗi câu chỉ chọn một phương án.
Tuổi các học viên của một lớp tiếng Anh buổi tối ở một trung tâm ghi lại trong bảng tần số ghép lớp sau
Lớp | Tần số |
[15;20) | 10 |
[20;25) | 12 |
[25;30) | 14 |
[30;35) | 9 |
[35;40) | 5 |
Tính số trung bình.
26,2.
27,3.
28,4.
29,5.
Lớp | Giá trị đại diện | Tần số |
[15;20) | 17,5 | 10 |
[20;25) | 22,5 | 12 |
[25;30) | 27,5 | 14 |
[30;35) | 32,5 | 9 |
[35;40) | 37,5 | 5 |
|
| N=50 |
Giá trị trung bình
\(\overline x = \frac{{17,5.10 + 22,5.12 + 27,5.14 + 32,5.9 + 37,5.5}}{{50}} = 26,2\). Chọn A.
Bảng dưới đây thống kê số giờ tự học ở nhà của 21 học sinh lớp 12 được hỏi ngẫu nhiên tại một trường THPT của Thành phố Hà Nội.
Nhóm(Số giờ tự học) | Tần số |
[0;2) | 6 |
[2;4) | 3 |
[4;6) | 7 |
[6;8) | 5 |
| 21 |
Khi đó phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm trên là
\(5,19\).
\(5,29\).
\(5,91\).
\(2,28\).
Ta có:
Nhóm( Số giờ tự học) | Giá trị đại diện | Tần số |
[0;2) | 1 | 6 |
[2;4) | 3 | 3 |
[4;6) | 5 | 7 |
[6;8) | 7 | 5 |
|
| 21 |
Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[\overline x = \frac{{6.1 + 3.3 + 7.5 + 5.7}}{{21}} \approx 4,05\].
Phương sai của mẫu số liệu là:
\({S^2} = \frac{1}{{21}}\left[ {6.{{\left( {1 - 4,05} \right)}^2} + 3.{{\left( {3 - 4,05} \right)}^2} + 7.{{\left( {5 - 4,05} \right)}^2} + 5.{{\left( {7 - 4,05} \right)}^2}} \right] \approx 5,19\).Chọn A.
Đo chiều cao (tính bằng\[{\rm{cm}}\]) của \[500\] học sinh trong một trường THPT ta thu được kết quả như sau:
![Đo chiều cao (tính bằng \[{\rm{cm}}\]) của \[500\] học sinh trong một trường THPT ta thu được kết quả như sau: Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên là: A. \(s = 161,4\). B. \(s = 14,48\). C. \(s = 8,2\). D. \(s = 3,85\) (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2025/10/10-1761395174.png)
Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên là:
\(s = 161,4\).
\(s = 14,48\).
\(s = 8,2\).
\(s = 3,85\)
Ta có bảng sau
![Đo chiều cao (tính bằng \[{\rm{cm}}\]) của \[500\] học sinh trong một trường THPT ta thu được kết quả như sau: Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu trên là: A. \(s = 161,4\). B. \(s = 14,48\). C. \(s = 8,2\). D. \(s = 3,85\) (ảnh 2)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2025/10/10-1761395150.png)
Ta có chiều cao trung bình:
\[\overline x = \frac{1}{{500}}\left( {152.25 + 156.50 + 160.200 + 164.175 + 168.50} \right) = 161,4\].
Phương sai của mẫu số liệu:
\[{s^2} = \frac{1}{{500}}\left[ \begin{array}{l}25{\left( {152 - 161,4} \right)^2} + 50{\left( {156 - 161,4} \right)^2} + 200{\left( {160 - 161,4} \right)^2}\\ + 175{\left( {164 - 161,4} \right)^2} + 50{\left( {168 - 161,4} \right)^2}\end{array} \right] = 14,84\]
\( \Rightarrow \) Độ lệch chuẩn: \[s = \sqrt {{s^2}} = \sqrt {14,48} \approx 3,85\]. Chọn D.
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, chọn đúng hoặc sai.
Bảng sau biểu diễn mẫu số liệu về số tiền (đơn vị: nghìn đồng) mà 60 khách hàng mua trà sữa ở một cửa hàng trong một buổi sáng.
Nhóm | \(\left[ {30;40} \right)\) | \(\left[ {40;50} \right)\) | \(\left[ {50;60} \right)\) | \(\left[ {60;70} \right)\) | \(\left[ {70;80} \right)\) |
Số khách hàng | 5 | 8 | 25 | 20 | 2 |
a) Số trung bình cộng của mẫu số liệu trên là 56 (nghìn đồng).
b) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu trên là 50 (nghìn đồng).
c) Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu trên là 12,7 (nghìn đồng).
d) Phương sai của mẫu số liệu trên lớn hơn 93 (nghìn đồng).
Ta có bảng sau:
Nhóm | Giá trị đại diện | Tần số |
\(\left[ {30;40} \right)\) | 35 | 5 |
\(\left[ {40;50} \right)\) | 45 | 8 |
\(\left[ {50;60} \right)\) | 55 | 25 |
\(\left[ {60;70} \right)\) | 65 | 20 |
\(\left[ {70;80} \right)\) | 75 | 2 |
|
| \(n = 60\) |
a) Số trung bình cộng của mẫu số liệu trên là:
\(\overline x = \frac{{35.5 + 45.8 + 55.25 + 65.20 + 75.2}}{{60}} = 56\)(nghìn đồng).
b) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu trên là: \(80 - 30 = 50\)(nghìn đồng).
c) Nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là \(\left[ {50;60} \right)\).
Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu là: \({Q_1} = 50 + \frac{{\frac{{60}}{4} - 13}}{{25}}.10 = 50,8\)(nghìn đồng).
Nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là \(\left[ {60;70} \right)\).
Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là: \({Q_3} = 60 + \frac{{\frac{{3.60}}{4} - 38}}{{20}}.10 = 63,5\)(nghìn đồng).
Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu trên là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 63,5 - 50,8 = 12,7\)(nghìn đồng).
d) Phương sai của mẫu số liệu trên là:
\({s^2} = \frac{{5{{\left( {35 - 56} \right)}^2} + 8{{\left( {45 - 56} \right)}^2} + 25{{\left( {55 - 56} \right)}^2} + 20{{\left( {65 - 56} \right)}^2} + 2{{\left( {75 - 56} \right)}^2}}}{{60}} = \frac{{277}}{3} \approx 92,3\)(nghìn đồng).
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; c) Sai.
Khối lượng của 30 củ khoai tây được thu hoạch ở một nông trại được thống kê như bảng sau:
Lớp khối lượng (gam) | Giá trị đại diện | Tần số |
\[\left[ {70;80} \right)\] | \[75\] | \[3\] |
\[\left[ {80;90} \right)\] | \[85\] | \[6\] |
\[\left[ {90;100} \right)\] | \[95\] | \[12\] |
\[\left[ {100;110} \right)\] | \[105\] | \[6\] |
\[\left[ {110;120} \right)\] | \[115\] | \[3\] |
|
| \[n = 30\] |
a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[50\].
b) Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[10\].
c) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[90\].
d) Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[120\].
a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \[R = 120 - 70 = 50.\]
b) Số phần tử của mẫu là \[n = 30\].
Lớp khối lượng (gam) | Giá trị đại diện | Tần số | Tần số tích lũy |
\[\left[ {70;80} \right)\] | \[75\] | \[3\] | 3 |
\[\left[ {80;90} \right)\] | \[85\] | \[6\] | 9 |
\[\left[ {90;100} \right)\] | \[95\] | \[12\] | 21 |
\[\left[ {100;110} \right)\] | \[105\] | \[6\] | 27 |
\[\left[ {110;120} \right)\] | \[115\] | \[3\] | 30 |
|
| \[n = 30\] |
|
Có \(\frac{n}{4} = 7,5\). Nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 7,5 nên nhóm này chứa tứ phân vị thứ nhất.
Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \[{Q_1} = 80 + \left( {\frac{{7,5 - 3}}{6}} \right).10 = 87,5\left( {{\rm{gam}}} \right)\].
Có \(\frac{{3n}}{4} = 22,5\). Nhóm 4 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 22,5 nên nhóm này chứa tứ phân vị thứ ba.
Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \[{Q_3} = 100 + \left( {\frac{{22,5 - 21}}{6}} \right).10 = 102,5\left( {{\rm{gam}}} \right)\].
Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \[\Delta Q = {Q_3} - {Q_1} = 102,5 - 87,5 = 15\].
c) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm
\[\overline x = \frac{{3.75 + 6.85 + 12.95 + 6.105 + 3.115}}{{30}} = 95\left( {{\rm{gam}}} \right)\].
d) Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[{s^2} = \frac{1}{{30}}\left[ {3.{{\left( {75 - 95} \right)}^2} + 6.{{\left( {85 - 95} \right)}^2} + 12.{{\left( {95 - 95} \right)}^2} + 6.{{\left( {105 - 95} \right)}^2} + 3.{{\left( {115 - 95} \right)}^2}} \right] = 120\].
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; c) Đúng.
Số xe ô tô đi qua một trạm thu phí mỗi phút trong khoảng thời gian từ 10 giờ đến 10 giờ 20 phút sáng được thống kê như bảng sau:
Số xe | Giá trị đại diện | Tần số |
\[\left[ {6;10} \right)\] | \[8\] | \[5\] |
\[\left[ {10;14} \right)\] | \[12\] | \[9\] |
\[\left[ {14;18} \right)\] | \[16\] | \[3\] |
\[\left[ {18;22} \right)\] | \[20\] | \[9\] |
\[\left[ {22;26} \right)\] | \[24\] | \[4\] |
|
| \[n = 30\] |
a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[20\].
b) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[15,73\].
c) Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[25,73\].
d) Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là \[4,36\].
a) Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \[R = 26 - 6 = 20.\]
b) Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm
\[\overline x = \frac{{5.8 + 9.12 + 3.16 + 9.20 + 4.24}}{{30}} \approx 15,73\,\left( {{\rm{xe}}} \right)\].
c) Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[{s^2} = \frac{1}{{30}}\left[ {5.{{\left( {8 - 15,73} \right)}^2} + 9.{{\left( {12 - 15,73} \right)}^2} + 3.{{\left( {16 - 15,73} \right)}^2} + 9.{{\left( {20 - 15,73} \right)}^2} + 4.{{\left( {24 - 15,73} \right)}^2}} \right] \approx 28,73\]
d) Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \[s \approx \sqrt {28,73} \approx 5,36\].
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; c) Sai.
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn
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.
Xác định phương sai của thời gian sử dụng pin (làm tròn đến hàng phần trăm).
Từ biểu đồ, ta có bảng thống kê sau:
Thời gian (giờ) | [7,2; 7,4) | [7,4; 7,6) | [7,6; 7,8) | [7,8; 8,0) |
Giá trị đại diện | 7,3 | 7,5 | 7,7 | 7,9 |
Số máy vi tính | 2 | 4 | 7 | 5 |
Cỡ mẫu là \[n = 2 + 4 + 7 + 5 = 18.\]
Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[\overline x = \frac{{2.7,3 + 4.7,5 + 7.7,7 + 5.7,9}}{{18}} = \frac{{23}}{3}\].
Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[{S^2} = \frac{1}{{18}}\left[ {2.{{\left( {7,3 - \frac{{23}}{3}} \right)}^2} + 4.{{\left( {7,5 - \frac{{23}}{3}} \right)}^2} + 7.{{\left( {7,7 - \frac{{23}}{3}} \right)}^2} + 5.{{\left( {7,9 - \frac{{23}}{3}} \right)}^2}} \right] \approx 0,04.\]
Trả lời: 0,04.
Các bạn học sinh lớp 12A trả lời 40 câu hỏi trong một bài kiểm tra. Kết quả được thống kê ở bảng sau:
Tính giá trị trung bình số câu trả lời đúng.
Giá trị đại diệm của mỗi nhóm như sau:
Tổng số học sinh là: 40.
Vậy giá trị trung bình là
\(\overline x = \frac{{4.18,5 + 6.23,5 + 8.28,5 + 18.33,5 + 4.38,5}}{{40}} = 30\).
Trả lời: 30.
Sau khi điều tra về cân nặng của 40 học sinh trong lớp 12A ở một trường THPT X thu được kết quả trong mẫu ghép nhóm sau:
Nhóm | Tần số |
\[\left[ {30;40} \right)\] | \[2\] |
\[\left[ {40;50} \right)\] | \[10\] |
\[\left[ {50;60} \right)\] | \[16\] |
\[\left[ {60;70} \right)\] | \[8\] |
\[\left[ {70;80} \right)\] | \[2\] |
\[\left[ {80;90} \right)\] | \[2\] |
| \[n = 40\] |
Tính độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên ( làm tròn kết quả đến hàng phần chục).
Nhóm | Giá trị đại diện | Tần số |
\[\left[ {30;40} \right)\] | \[35\] | \[2\] |
\[\left[ {40;50} \right)\] | \[45\] | \[10\] |
\[\left[ {50;60} \right)\] | \[55\] | \[16\] |
\[\left[ {60;70} \right)\] | \[65\] | \[8\] |
\[\left[ {70;80} \right)\] | \[75\] | \[2\] |
\[\left[ {80;90} \right)\] | \[85\] | \[2\] |
|
| \[n = 40\] |
Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[\overline x \, = \frac{{35.2 + 45.10 + 55.16 + 65.8 + 75.2 + 85.2}}{{40}} = 56\].
Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là:
\[\begin{array}{l}s\, = \sqrt {\frac{1}{{40}}\left[ {2.{{\left( {35 - 56} \right)}^2} + 10.{{\left( {45 - 56} \right)}^2} + 16.{{\left( {55 - 56} \right)}^2} + 8.{{\left( {65 - 56} \right)}^2} + 2.{{\left( {75 - 56} \right)}^2} + 2.{{\left( {85 - 56} \right)}^2}} \right]} \\ \approx 11,4.\end{array}\]
Trả lời: 11,4.
B. TỰ LUẬN
Tìm các khoảng đơn điệu và cực trị của các hàm số sau:
a) \(f(x) = - {x^3} + 3{x^2}\); b)\(g(x) = x + \frac{1}{x}\); c) \(h(x) = {x^3}\).
a)Xét hàm số \(f(x) = - {x^3} + 3{x^2}\).
Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\).
Ta có \(f'(x) = - 3{x^2} + 6x;f'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 0\) hoặc \(x = 2\).
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số \(f(x) = - {x^3} + 3{x^2}\) đồng biến trên khoảng \((0;2)\), nghịch biến trên các khoảng \(( - \infty ;0)\) và \((2; + \infty )\).
Hàm số đạt cực tiểu tại \(x = 0\) và \({y_{CT}} = 0\).
Hàm số đạt cực đại tại \(x = 2\) và .
b) Xét hàm số \(g(x) = x + \frac{1}{x}\).
Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\backslash \{ 0\} \).
Ta có \(g'(x) = 1 - \frac{1}{{{x^2}}} = \frac{{{x^2} - 1}}{{{x^2}}}\).
Vì \({x^2} > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\backslash \{ 0\} \) nên \(g'(x)\) cùng dấu với \({x^2} - 1\).
Ta có \(g'(x) = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 1 = 0 \Leftrightarrow x = - 1\) hoặc \(x = 1\).
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số \(g(x) = x + \frac{1}{x}\) đồng biến trên các khoảng \(( - \infty ; - 1)\) và \((1; + \infty )\), nghịch biến trên các khoảng \(( - 1;0)\) và \((0;1)\).
Hàm số đạt cực đại tại \(x = - 1\) và .
Hàm số đạt cực tiểu tại \(x = 1\) và \({y_{CT}} = 2\).
c) Xét hàm số \(h(x) = {x^3}\).
Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\).
Ta có \(h'(x) = 3{x^2};h'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 0\).
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số \(h(x) = {x^3}\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\) và không có cực trị.
Tìm tất cả các giá thực của tham số \(m\) sao cho hàm số \(y = 2{x^3} - 3{x^2} - 6mx + m\) nghịch biến trên khoảng \(\left( { - 1;\,1} \right)\).
Ta có \(y' = 6{x^2} - 6x - 6m\).
Hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( { - 1;\,1} \right)\) khi và chỉ khi \(y' \le 0\) với \(\forall x \in \left( { - 1;\,1} \right)\) hay \(m \ge {x^2} - x\) với \(\forall x \in \left( { - 1;\,1} \right)\).
Xét \(f\left( x \right) = {x^2} - x\) trên khoảng \(\left( { - 1;\,1} \right)\) ta có \(f'\left( x \right) = 2x - 1\); \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{1}{2}\).
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta có \(m \ge f\left( x \right)\)với \[\forall x \in \left( { - 1;\,1} \right)\]\( \Leftrightarrow m \ge 2\).
Với giá trị nào của tham số \(m\) để đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} + m\) có hai điểm cực trị \(A\), \(B\) thỏa mãn \(OA = OB\) (\(O\) là gốc tọa độ)?
Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\).
\(y' = 3{x^2} - 6x\), \(y' = 0 \Leftrightarrow 3{x^2} - 6x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right.\).
Do đó đồ thị hàm số đã cho luôn có hai điểm cực trị lần lượt có tọa độ là \(A\left( {0;m} \right)\) và \(B\left( {2; - 4 + m} \right)\).
Ta có \(OA = OB \Leftrightarrow \sqrt {{0^2} + {m^2}} = \sqrt {{2^2} + {{\left( {4 - m} \right)}^2}} \Leftrightarrow {m^2} = 4 + {\left( {4 - m} \right)^2}\)\( \Leftrightarrow 20 - 8m = 0 \Leftrightarrow m = \frac{5}{2}\).
