(Trả lời ngắn) 14 bài tập Khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm (có lời giải)

Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở Bảng 1 , ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là \({{\rm{a}}_1} = 40\), đầu mút phải của nhóm 5 là \({{\rm{a}}_6} = 75\).

Vậy khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm đó là: \({\rm{R}} = {{\rm{a}}_6} - {{\rm{a}}_1} = 75 - 40 = 35{\rm{ (ta/ha)}}{\rm{. }}\)

Ta có: \({R_1} = 90 - 0 = 90\) và \({R_2} = 60 - 0 = 60\).

Khoảng biến thiên \(R\) cho mẫu số liệu ghép nhóm là \(R = 45 - 25 = 20\).

Khoảng biến thiên: R_A = 100 − 50 = 50 và R_B = 90 − 70 = 20. Vì R_A > R_B .

a) Hai mẫu số liệu đều có khoảng biến thiên là \(R = 100 - 50 = 50\) nên không thể căn cú vào đó để nói điểm của lớp nào đồng đều hơn.

b) Kích thước của hai mẫu số liệu đều là \(N = 100\). Ta có \(\frac{N}{4} = 25;\frac{N}{2} = 50;\frac{{3N}}{4} = 75\).

- Đối với mẫu số liệu về điểm của lớp \(A\), ta tìm các tứ phân vị \(Q_1^A,Q_2^A,Q_3^A\) và khoảng tứ phân vị \(\Delta _Q^A\) qua bảng tần số tích luỹ dưới đây:

Nhóm chứa \(Q_1^A\) là \([60;70)\). \(Q_1^A = 60 + \frac{{25 - 8}}{{20}} \cdot 10 = 68,5\).

Nhóm chứa \(Q_2^A\) là [70 ; 80).\(Q_2^A = 70 + \frac{{50 - 28}}{{50}} \cdot 10 = 74,4\).

Nhóm chứa \(Q_3^A\) là [70 ; 80).\(Q_3^A = 70 + \frac{{75 - 28}}{{50}} \cdot 10 = 79,4\).

Vậy \(\Delta _Q^A = 79,4 - 68,5 = 10,9\).

- Gọi \(Q_1^B,Q_2^B,Q_3^B\) là các tứ phân vị và \(\Delta _Q^B\) là khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu về điểm của lớp B. Ta lập bảng tần số tích luỹ và tính được:

Nhóm chứa \(Q_1^B\) là \([60;70)\). \(Q_1^B = 60 + \frac{{25 - 15}}{{20}} \cdot 10 = 65\).

Nhóm chứa \(Q_2^B\) là [70 ; 80).\(Q_2^B = 70 + \frac{{50 - 35}}{{30}} \cdot 10 = 75\).

Nhóm chứa \(Q_3^B\) là [80 ; 90).\(Q_3^B = 80 + \frac{{75 - 65}}{{20}} \cdot 10 = 85\).

Vậy \(\Delta _Q^B = 85 - 65 = 20\).

Cỡ mẫu là \(n = 3 + 12 + 15 + 8 = 38\). Gọi \({x_1}, \ldots ,{x_{38}}\) là thời gian chờ khám bệnh của 38 bệnh nhân này và giả sử rằng dãy số liệu gốc này đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_{10}}\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là nhóm \([5;10)\) và ta có: \({Q_1} = 5 + \left[ {\frac{{\frac{{38}}{4} - 3}}{{12}}} \right] \cdot 5 \approx 7,71\)

Tứ phân vị thứ ba của mã̃u số liệu gốc là \({x_{29}}\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là nhóm [10 ; 15) và ta có: \({Q_3} = 10 + \left[ {\frac{{\frac{{3 \cdot 38}}{4} - 15}}{{15}}} \right] \cdot 5 = 14,5\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} \approx 14,5 - 7,71 = 6,79\).

Khoảng biến thiên là: \({R_2} = 110 - 40 = 70\).

Cỡ mẫu là \(n = 20\).

Gọi \({x_1};{x_2}; \ldots ;{x_{20}}\) là số thẻ vàng của mỗi câu lạc bộ trong giải ngoại hạng Anh mùa giải 2021 2022 và 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 [50 ; 60) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là [50 ; 60).

Ta có \({Q_1} = 50 + \frac{{\frac{{20}}{4} - 2}}{5} \cdot (60 - 50) = 56\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là \(\frac{{{x_{15}} + {x_{16}}}}{2}\).

Mà \({x_{15}}\) : \({x_{16}}\) thuộc nhóm [70 ; 80) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là [70 ; 80).

Ta có \({Q_3} = 70 + \frac{{\frac{{20.3}}{4} - 14}}{5} \cdot (80 - 70) = 72\).

Do đó \({{\rm{D}}_{2{\rm{Q}}}} = 72 - 56 = 16\).

Giá trị chính xác là \({R_1}\) và \({{\rm{D}}_{1Q}}\); giá trị xấp xỉ là \({R_2}\) và \({{\rm{D}}_{2Q}}\).

\[{Q_1} \approx 67\]; \[{Q_3} = 275;{\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 208\]

Lớp 12A

Khoảng biến thiên: \({{\rm{R}}_1} = 175 - 145 = 30\).

Cơ mẫu \({\rm{n}} = 1 + 0 + 15 + 12 + 10 + 5 = 43\).

Gọi \({{\rm{x}}_1};{{\rm{x}}_2}; \ldots ;{{\rm{x}}_{43}}\) là chiều cao của 43 học sinh lớp \(12\;{\rm{A}}\) được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu là \({{\rm{x}}_{11}}\) thuộc nhóm \([155;160)\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là \([155;160)\).

Ta có \({Q_1} = 155 + \frac{{\frac{{43}}{4} - 1}}{{15}} \cdot (160 - 155) = 158,25\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là x33 thuộc nhóm \([165;170)\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là \([165;170)\).

Ta có \({Q_3} = 165 + \frac{{\frac{{43,3}}{4} - 28}}{{10}} \cdot (170 - 165) = 167,125\).

Khoảng tứ phân vị là \({{\rm{D}}_{{\rm{1Q}}}} = 167,125 - 158,25 = 8,875\).

Lớp 12B

Khoảng biến thiên: \({R_2} = 175 - 155 = 20\).

Cỏ mẫu \(n = 17 + 10 + 9 + 6 = 42\).

Gọi \({{\rm{y}}_1};{{\rm{y}}_2}; \ldots ;{{\rm{y}}_{42}}\) là chiều cao của 42 học sinh lớp \(12\;{\rm{B}}\) và được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.

Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu là \({y_{11}}\) thuộc nhóm \([155;160)\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là \([155;160)\).

Ta có \({Q_1} = 155 + \frac{{\frac{{42}}{4} - 0}}{{17}} \cdot (160 - 155) \approx 158,1\).

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là \({{\rm{y}}_{32}}\) thuộc nhóm [165;170) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là \([165;170)\).

Ta có \({Q_2} = 165 + \frac{{\frac{{423}}{4} - 27}}{9} \cdot (170 - 165) = 167,5\).

Khoảng tứ phân vị là: \({R_{2Q}} = 167,5 - 158,1 = 9,4\).

Cỡ mẫu là \(n = 42\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{42}}{4} = 10,5\) mà \(5 < 10,5 < 15\). Suy ra nhóm 2 là nhóm đẩu tiên có tẩn số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 10,5 .

Tứ phân vị thứ nhất: \({Q_1} = 45 + \left( {\frac{{10,5 - 5}}{{10}}} \right) \cdot 5 = 47,75(\;{\rm{cm}}).\)

Tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 60 + \left( {\frac{{31,5 - 31}}{7}} \right).5 \approx 60,4(\;{\rm{cm}}).\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm đã cho là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} \approx 60,4 - 47,75 = 12,65(\;{\rm{cm}}).\)

a) Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở Bảng 8 , ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là \({{\rm{a}}_1} = 40\), đầu mút phải của nhóm 5 là \({{\rm{a}}_6} = 90\).

Vậy khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm đó là:

\({\rm{R}} = {{\rm{a}}_6} - {{\rm{a}}_1} = 90 - 40 = 50\) (nghìn đồng).

b) Từ Bảng 8 ta có bảng sau:

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 60\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{60}}{4} = 15\) mà \(9 < 15 < 28\). Suy ra nhóm 3 là nhóm dầu tiên có tần số tích lūy lớn hơn hoặc bằng 15 . Xét nhóm 3 là nhóm \([60;70)\) có \(s = 60;h = 10;{n_3} = 19\) và nhóm 2 là nhóm \([50;60)\) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_2} = 9\).

Tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = 60 + \left( {\frac{{15 - 9}}{{19}}} \right) \cdot 10 = \frac{{1200}}{{19}}{\rm{ }}\)(nghìn đồng)

Tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 70 + \left( {\frac{{45 - 28}}{{23}}} \right) \cdot 10 = \frac{{1780}}{{23}}{\rm{ }}\)(nghìn đồng)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm đã cho là:

\({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = \frac{{1780}}{{23}} - \frac{{1200}}{{19}} \approx 14,23{\rm{  }}\)(nghìn đồng)

a) Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở bảng, ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là \({{\rm{a}}_1} = 10\), đầu mút phải của nhóm 6 là \({{\rm{a}}_7} = 40\).

Vậy khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm đó là:

\({\rm{R}} = {{\rm{a}}_7} - {{\rm{a}}_1} = 40 - 10 = 30{\rm{ ((triệu đồng))}}{\rm{. }}\)

b) Từ Bảng trên ta có bảng sau:

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 60\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{60}}{4} = 15\). Suy ra nhóm 1 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 15 . Xét nhóm 1 là nhóm \([10;15)\) có \({\rm{s}} = 10;{\rm{h}} = 5;{{\rm{n}}_1} = 15\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = 10 + \frac{{15}}{{15}} \cdot 5 = 15\)(triệu đồng)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3.60}}{4} = 45\) mà \(43 < 45 < 53\). Suy ra nhóm 4 là nhóm đầu tiên có tần số tích lūy lớn hơn hoặc bẳng 45 . Xét nhóm 4 là nhóm \([25;30)\) có \(t = 25;1 = 5;{n_4} = 10\) và nhóm 3 là nhóm \([20;25)\) có cf \(3 = 43\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 25 + \left( {\frac{{45 - 43}}{{10}}} \right) \cdot 5 = 26{\rm{ }}\)(triệu đồng)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẵu số liệu ghép nhóm đã cho là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 26 - 15 = 11\)(triệu đồng)

a) Trong mẫu số liệu ghép nhóm ở bảng số liệu, ta có: đầu mút trái của nhóm 1 là \({{\rm{a}}_1} = 20\), đầu mút phải của nhóm 6 là \({{\rm{a}}_7} = 80\).

Vậy khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm đó là:

\({\rm{R}} = {{\rm{a}}_7} - {{\rm{a}}_1} = 80 - 20 = 60.{\rm{ }}\)

b) Từ Bảng 10 ta có bảng sau:

Số phần tử của mẫu là \({\rm{n}} = 100\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{100}}{4} = 25\). Suy ra nhóm 1 là nhóm đầu tiên có tần số tích lūy lớn hơn hoặc bằng 25 . Xét nhóm 1 là nhóm \([20;30)\) có \({\rm{s}} = 20;{\rm{h}} = 10;{{\rm{n}}_1} = 25\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = 20 + \frac{{25}}{{25}} \cdot 10 = 30\)

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3 \cdot 100}}{4} = 75\) mà \(65 < 75 < 80\). Suy ra nhóm 4 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 75 . Xét nhóm 4 là nhóm \([50;60)\) có \(t = 50;I = 10;{n_4} = 15\) và nhóm 3 là nhóm \([40;50)\) có \({\rm{c}}{{\rm{f}}_3} = 65\).

Áp dụng công thức, ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = 50 + \left( {\frac{{75 - 65}}{{15}}} \right) \cdot 10 = \frac{{170}}{3}\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm đã cho là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = \frac{{170}}{3} - 30 = \frac{{80}}{3} \approx 26,67\)