Các số đặc trưng đo mức độ phân tán cho mẫu số liệu không ghép nhóm
Sách cánh diều
Mẫu số liệu sau cho biết chiều cao (đơn vị cm) của các bạn trong tổ:
163 159 172 167 165 168 170 161
Khoảng biến thiên của mẫu số liệu này là:
Mẫu số liệu sau cho biết chiều cao (đơn vị cm) của các bạn trong tổ:
163 159 172 167 165 168 170 161
Khoảng biến thiên của mẫu số liệu này là:
Số lớn nhất là 172, số nhỏ nhất là 159
\(R=172-159=13\)
Mẫu số liệu sau đây cho biết số bài hát ở mỗi album trong bộ sưu tập của An:
12 7 10 9 12 9 10 11 10 14.
Khoảng tứ phân vị cho mẫu số liệu trên là:
Mẫu số liệu sau đây cho biết số bài hát ở mỗi album trong bộ sưu tập của An:
12 7 10 9 12 9 10 11 10 14.
Khoảng tứ phân vị cho mẫu số liệu trên là:
Sắp xếp lại:
7 9 9 10 10 10 11 12 12 14
Trung vị \({Q_2} = \dfrac{{10 + 10}}{2} = 10\)
Nửa trái \({Q_2}\): 7 9 9 10 10
\({Q_1} = 9\)
Nửa phải: 10 11 12 12 14
\({Q_3} = 12\)
Khoảng tứ phân vị: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 12 - 9 = 3\)
Dùng đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất đến 0,001 giây để đo 7 lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A \(\left( {{v_A} = 0} \right)\) đến điểm B. Kết quả đo như sau:
0,398 0,399 0,408 0,410 0,406 0,405 0,402.
(Theo Bài tập Vật lý 10, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2018)
Tính giá trị trung bình của mẫu số liệu đã cho
Ta có giá trị trung bình:
\(\bar x = \dfrac{{0,398 + 0,399 + 0,408 + 0,410 + 0,406 + 0,405 + 0,402}}{7}\)
\( = 0,404\)
Dùng đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất đến 0,001 giây để đo 7 lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A \(\left( {{v_A} = 0} \right)\) đến điểm B. Kết quả đo như sau:
0,398 0,399 0,408 0,410 0,406 0,405 0,402.
(Theo Bài tập Vật lý 10, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2018)
Hãy tính phương sai của mẫu số liệu đã cho
Ta có bảng sau:
Giá trị |
Độ lệch |
Bình phương độ lệch |
0,398 |
0,006 |
\(3,{6.10^{ - 5}}\) |
0,399 |
0,005 |
\(2,{5.10^{ - 5}}\) |
0,408 |
0,004 |
\(1,{6.10^{ - 5}}\) |
0,410 |
0,006 |
\(3,{6.10^{ - 5}}\) |
0,406 |
0,002 |
\(0,{4.10^{ - 5}}\) |
0,405 |
0,001 |
\(0,{1.10^{ - 5}}\) |
0,402 |
0,002 |
\(0,{4.10^{ - 5}}\) |
Tổng |
\(12,{2.10^{ - 5}}\) |
Phương sai:
\[{s^2} = \dfrac{{12,{{2.10}^{ - 5}}}}{7} \approx 0,000017\]
Dùng đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất đến 0,001 giây để đo 7 lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A \(\left( {{v_A} = 0} \right)\) đến điểm B. Kết quả đo như sau:
0,398 0,399 0,408 0,410 0,406 0,405 0,402.
(Theo Bài tập Vật lý 10, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2018)
Hãy tính độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đã cho
Độ lệch chuẩn: \(s = \sqrt {{s^2}} \approx 4,{17.10^{ - 3}}\)
(2) Khoảng biến thiên chỉ sử dụng thông tin của giá trị lớn nhất và bé nhất, bỏ qua thông tin của các giá trị còn lại.
(5) Các số đo độ phân tán đều không âm.
(2) Khoảng biến thiên chỉ sử dụng thông tin của giá trị lớn nhất và bé nhất, bỏ qua thông tin của các giá trị còn lại.
(5) Các số đo độ phân tán đều không âm.
(2) Khoảng biến thiên chỉ sử dụng thông tin của giá trị lớn nhất và bé nhất, bỏ qua thông tin của các giá trị còn lại.
(5) Các số đo độ phân tán đều không âm.
Khẳng định (1): Nếu các giá trị của mẫu số liệu càng tập trung quanh giá trị trung bình thì độ lệch của mỗi giá trị so với giá trị trung bình càng nhỏ (tức là \({x_i} - \bar x\) càng nhỏ, với \(i = 1;2;...;n\)), dẫn đến độ lệch chuẩn càng nhỏ.
=> Sai
Khẳng định (2): Khoảng biến thiên R bằng hiệu số giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất nên chỉ sử dụng thông tin của giá trị lớn nhất và bé nhất
=> Đúng.
Khẳng định (3): Khoảng tứ phân vị \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1}\), các giá trị \({Q_1},{Q_3}\) không bị ảnh hưởng bởi giá trị của giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất (với n>4)
=> Sai
Khẳng định (4): Khoảng tứ phân vị chính là khoảng biến thiên của 50% số liệu chính giữa của mẫu số liệu đã sắp xếp
=> Sai.
Khẳng định (5): Các số đo độ phân tán là
Khoảng biến thiên R=Số lớn nhất – Số nhỏ nhất > 0
Trước khi tính khoảng tứ phân vị thì mẫu số liệu được sắp xếp theo thứ tự không giảm
=>\({Q_3} > {Q_1}\) => \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} > 0\)
Phương sai
\[{s^2} = \dfrac{{{{\left( {{x_1} - \bar x} \right)}^2} + {{\left( {{x_2} - \bar x} \right)}^2} + ... + {{\left( {{x_n} - \bar x} \right)}^2}}}{n} > 0\]
Độ lệch chuẩn: \(s = \sqrt {{s^2}} > 0\)
=> Các số đo độ phân tán đều không âm
=> Đúng.
Cho mẫu số liệu gồm 10 số dương không hoàn toàn giống nhau. Các số đo độ phân tán (khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, độ lệch chuẩn) sẽ thay đổi như thế nào nếu:
Nhân mỗi giá trị của mẫu số liệu với 2.
n=10
Giả sử sau khi sắp xếp 10 số dương theo thứ tự không giảm thì được:
=> Trung vị là giá trị trung bình của số thứ 5 và thứ 6.
=> \({Q_1}\) là số thứ 3 và \({Q_3}\) là số thứ 8.
Khi nhân mỗi giá trị của mẫu số liệu với 2 thì:
+ Số lớn nhất tăng 2 lần và số nhỏ nhất tăng 2 lần
=> R tăng 2 lần
+ \({Q_1}\) và \({Q_3}\) tăng 2 lần
=> Khoảng tứ phân vị \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1}\) tăng 2 lần.
+ Giá trị trung bình tăng 2 lần
=> Độ lệch của mỗi giá trị so với giá trị trung bình \(\left| {{x_i} - \bar x} \right|\) cũng tăng 2 lần
=> \({\left( {{x_i} - \bar x} \right)^2}\) tăng 4 lần
=> Phương sai tăng 4 lần
=> Độ lệch chuẩn tăng 2 lần.
Vậy R tăng 2 lần, khoảng tứ phân vị tăng 2 lần và độ lệch chuẩn tăng 2 lần.
Cho mẫu số liệu gồm 10 số dương không hoàn toàn giống nhau. Các số đo độ phân tán (khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, độ lệch chuẩn) sẽ thay đổi như thế nào nếu:
Cộng mỗi giá trị của mẫu số liệu với 2.
n=10
Giả sử sau khi sắp xếp 10 số dương theo thứ tự không giảm thì được:
=> Trung vị là giá trị trung bình của số thứ 5 và thứ 6.
=> \({Q_1}\) là số thứ 3 và \({Q_3}\) là số thứ 8.
Cộng mỗi giá trị của mẫu số liệu với 2 thì:
+ Số lớn nhất tăng 2 đơn vị và số nhỏ nhất tăng 2 đơn vị
=> R không đổi vì phần tăng thêm bị triệt tiêu cho nhau.
+ \({Q_1}\) và \({Q_3}\) tăng 2 đơn vị
=> Khoảng tứ phân vị \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1}\) không đổi vì phần tăng thêm bị triệt tiêu cho nhau.
+ Giá trị trung bình tăng 2 đơn vị
=> Độ lệch của mỗi giá trị so với giá trị trung bình \(\left| {{x_i} - \bar x} \right|\) không đổi vì phần tăng thêm bị triệt tiêu cho nhau.
=> \({\left( {{x_i} - \bar x} \right)^2}\) không đổi
=> Phương sai không đổi.
=> Độ lệch chuẩn không đổi.
Vậy khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và độ lệch chuẩn đều không đổi.
Từ mẫu số liệu về thuế thuốc lá của 11 thành phố tại một quốc gia, người ta tính được:
Giá trị nhỏ nhất bằng $2,5$; \({Q_1} = 36\), \({Q_2} = 60\), \({Q_3} = 100\); giá trị lớn nhất bằng 205.
Tỉ lệ thành phố có thuế thuốc lá lớn hơn 36 là bao nhiêu?
Tỉ lệ thành phố có thuế thuốc lá lớn hơn 36 là tỉ lệ thành phố có thuế thuốc lá lớn hơn \({Q_1}\)
=> Có 75%
Từ mẫu số liệu về thuế thuốc lá của 11 thành phố tại một quốc gia, người ta tính được:
Giá trị nhỏ nhất bằng $2,5$; \({Q_1} = 36\), \({Q_2} = 60\), \({Q_3} = 100\); giá trị lớn nhất bằng 205.
Tìm khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu.
Khoảng tứ phân vị \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 100 - 36 = 64\)
Mẫu số liệu sau đây cho biết cân nặng của 10 trẻ sơ sinh (đơn vị kg):
2,977 3,155 3,920 3,412 4,236
2,593 3,270 3,813 4,042 3,387
Tính khoảng biến thiên?
Sắp xếp theo thứ tự không giảm.
2,593 2,977 3,155 3,270 3,387 3,412 3,813 3,920 4,042 4,236
Khoảng biến thiên \(R = 4,236 - 2,593 = 1,643\)
Mẫu số liệu sau đây cho biết cân nặng của 10 trẻ sơ sinh (đơn vị kg):
2,977 3,155 3,920 3,412 4,236
2,593 3,270 3,813 4,042 3,387
Tính khoảng tứ phân vị
Vì n=10 nên ta có:
\({Q_1} = 3,155\); \({Q_3} = 3,920\)
Khoảng tứ phân vị \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 3,920 - 3,155\)\( = 0,765\)
Mẫu số liệu sau đây cho biết cân nặng của 10 trẻ sơ sinh (đơn vị kg):
2,977 3,155 3,920 3,412 4,236
2,593 3,270 3,813 4,042 3,387
Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đã cho bằng bao nhiêu
\(\bar x \approx 3,481\)
Ta có:
Giá trị |
Độ lệch |
Bình phương độ lệch |
2,593 |
0,888 |
0,789 |
2,977 |
0,504 |
0,254 |
3,155 |
0,326 |
0,106 |
3,270 |
0,211 |
0,045 |
3,387 |
0,094 |
0,009 |
3,412 |
0,069 |
0,005 |
3,813 |
0,332 |
0,110 |
3,920 |
0,439 |
0,193 |
4,042 |
0,561 |
0,315 |
4,236 |
0,755 |
0,570 |
Tổng |
2,396 |
Phương sai là: \({s_2} = \dfrac{{2,396}}{{10}} = 0,2396\)
Độ lệch chuẩn: \(s = \sqrt {0,2396} \approx 0,489\).
Tỉ lệ thất nghiệp ở một số quốc gia vào năm 2007 (đơn vị %) được cho như sau:
7,8 3,2 7,7 8,7 8,6 8,4 7,2 3,6
5,0 4,4 6,7 7,0 4,5 6,0 5,4
Hãy tìm các giá trị bất thường của mẫu số liệu trên?
Sắp xếp theo thứ tự không giảm.:
3,2 3,6 4,4 4,5 5,0 5,4 6,0 6,7 7,0 7,2 7,7 7,8 8,4 8,6 8,7
Vì n=15 nên \({Q_2} = 6,7\)
\({Q_1} = 4,5;{Q_3} = 7,8\)
\({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} = 7,8 - 4,5 = 3,3\)
\({Q_3} + 1,5.{\Delta _Q} = 12,75\)
\({Q_1} - 1,5{\Delta _Q} = - 0,45\)
Ta thấy không có giá trị nào dưới -0,45 và trên 12,75 nên không có giá trị bất thường.