Phương pháp giải các chuyên đề Đại số Lớp 10 - Chương 4: Thống kê

Nội dung text: Phương pháp giải các chuyên đề Đại số Lớp 10 - Chương 4: Thống kê

1. CHƯƠNG V. THỐNG KÊ §1. NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU §2. TRÌNH BÀY MỘT MẪU SỐ LIỆU A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT. 1.Khái niệm về thống kê Thống kê là khoa học về các phương pháp thu thập, tổ chức, trình bày, phân tích và xử lý số liệu. 2. Mẫu số liệu · Dấu hiệu là một vấn đề hay hiện tượng nào đó mà người điều tra quan tâm tìm hiểu. Mỗi đối tượng điều tra gọi là một đơn vị điều tra. Mỗi đơn vị điều tra có một số liệu, số liệu đó gọi là giá trị của dấu hiệu trên đơn vị điều tra đó. · Một tập con hữu hạn các đơn vị điều tra được gọi là một mẫu. Số phần tử của một mẫu được gọi là kích thước mẫu. Các giá trị của dấu hiệu thu được trên mẫu được gọi là một mẫu số liệu (mỗi giá trị như thế còn gọi là một số liệu của mẫu). · Nếu thực hiện điều tra trên trên mọi đơn vị điều tra thì đó là điều tra toàn bộ. Nếu chỉ điều tra trên một mẫu thì đó là điều tra mẫu. 3. Bảng phân bố tần số - tần suất. Bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp. Tần số của giá trị xi là số lần lặp lại của giá trị xi trong mẫu số liệu. ni Tần suất fi của giá trị xi là tỷ số giữa tần số ni và kích thước mẫu N hay f = . i N Người ta thường viết tần suất dưới dạng phần trăm. · Bảng phân bố tần số (gọi tắt là bảng tần số) được trình bày ngang như sau: Giá trị (x) x1 x2 x3 . . . xm m Tần số (n) n1 n2 n3 . . . nm N= å ni i = 1 m Trên hàng tần số, người ta dành một ô để ghi kích thước mẫu N hàng tổng các tần số (tức N = å ni ). i = 1 · Bổ sung thêm một hàng tần suất vào bảng trên, ta được bảng phân bố tần số - tần suất (gọi tắt là bảng tần số - tần suất). Giá trị (x) x1 x2 x3 . . . xm m Tần số (n) n1 n2 n3 . . . xm N= å ni i = 1 Tần suất % f1 f2 f3 . . . fm Chú ý: Người ta cũng thể hiện bảng phân bố tần số - tần suất dưới dạng bảng dọc. é ù · Nếu kích thước mẫu số liệu khá lớn, thì người ta thường chia số liệu thành nhiều lớp dưới dạng ëa;bû hay éa;b (thường có độ dài các lớp bằng nhau). Khi đó tần số của lớp éa;bù là số giá trị x Î éa;bù (hay x Î éa;b ë ) ë û i ë û i ë ) n ) xuất hiện trong lớp đó. Tần suất của lớp éa;bù là f = trong đó n là tần số của lớp éa;bù và N là kích ë û N ë û thước mẫu. - Bảng phân bố tần suất ghép lớp được xác định tương tự như trên. 341
2. a + b - Giá trị đại diện của lớp éa;bù là c = ë û 2 4. Biểu đồ: Các loại biểu đồ thường dùng là: biểu đồ hình cột, biểu đồ đường gấp khúc và biểu đồ hình quạt. Số liệu vẽ biểu đồ được lấy từ các bảng tần số - tần suất. B. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI. ➢ DẠNG TOÁN 1: XÁC ĐỊNH MẪU SỐ LIỆU. 1. Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Số học sinh giỏi của 30 lớp ở một trường THPT A được thống kê lại như sau. 0 2 1 0 0 3 0 0 1 1 0 1 6 6 0 1 5 2 4 5 1 0 1 2 4 0 3 3 1 0 a) Dấu hiệu và đơn vị điều tra ở đây là gì? Kích thước mẫu bao nhiêu? b) Viết các giá trị khác nhau trong mẫu số liệu trên Lời giải a) Dấu hiệu là học sinh giỏi, đơn vị điều tra là mỗi lớp của trường THPT A Kích thước mẫu là 30 b) Các giá trị khác nhau của mẫu số liệu trên là 0;1;2;3;4;5;6 Ví dụ 2: Để may đồng phục cho khối học sinh lớp năm của trường tiểu học A . Người ta chọn ra một lớp 5A , thống kê chiều cao của 45 học sinh lớp 5A (tính bằng cm) được ghi lại như sau : 102 102 113 138 111 109 98 114 101 103 127 118 111 130 124 115 122 126 107 134 108 118 122 99 109 106 109 104 122 133 124 108 102 130 107 114 147 104 141 103 108 118 113 138 112 a) Dấu hiệu và đơn vị điều tra ở đây là gì? Kích thước mẫu bao nhiêu? b) Viết các giá trị khác nhau trong mẫu số liệu trên Lời giải a) Dấu hiệu là chiều cao của mỗi học sinh, đơn vị điều tra là một học sinh của lớp 5A Kích thước mẫu là N = 45 b) Các giá trị khác nhau trong mẫu số liệu trên là 102;113;138;109;98;114;101;103;127;118;111;130;124;115;122;126;107; 134;108;99;106;104;133;147;141;138;112 2. Bài tập luyện tập Bài 5.0: Thống kê điểm kiểm tra môn Toán của học sinh lớp 10 được cho ở bảng sau: Điểm thi 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tần số 3 2 1 1 3 7 4 8 9 3 1 Cho biết đơn vị điều tra và kích thước của mẫu số liệu trên? Bài 5.1: Số con của 40 gia đình ở huyện A được thống kê lại như sau 2 4 3 2 0 2 2 3 4 5 2 2 5 2 1 2 2 2 3 2 5 2 7 3 4 2 2 2 3 2 3 5 2 1 2 4 4 3 4 3 a) Dấu hiệu và đơn vị điều tra ở đây là gì? Kích thước mẫu bao nhiêu? b) Viết các giá trị khác nhau trong mẫu số liệu trên Bài 5.2: Tiến hành một cuộc thăm dò về số cân nặng của mỗi học sinh nữ lớp 10 trường THPT A, người điều tra chọn ngẫu nhiên 30 học sinh nữ lớp 10 và đề nghị các em cho biết số cân nặng của mình . Kết quả thu được ghi lại trong bảng sau (đơn vị là kg): 43 50 43 48 45 40 38 48 45 50 43 45 48 43 38 40 43 48 40 43 45 43 50 40 50 43 45 50 43 45 342
3. Dấu hiệu và đơn vị điều tra ở đây là gì? Kích thước mẫu là bao nhiêu ? ➢ DẠNG TOÁN 2: TRÌNH BÀY MẤU SỐ LIỆU DƯỚI DẠNG BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ. 1. Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Số lượng khách đến tham quan một điểm du lịch trong 12 tháng được thống kê như ở bảng sau: Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Số khách 430 550 430 520 550 515 550 110 520 430 550 880 Lập bảng phân bố tần số - tần suất Lời giải a) Bảng phân bố tần số - tần suất Số lượng khách ( người ) Tần số Tần suất% 110 1 8,3 430 3 24,9 515 1 8,3 520 2 16,8 550 4 33,4 800 1 8,3 Cộng N= 12 100% Ví dụ 2: Cho các số liệu thống kê ghi trong bảng sau : Thành tích chạy 500m của học sinh lớp 10A ở trường THPT C. ( đơn vị : giây ) 6,3 6,2 6,5 6,8 6,9 8,2 8,6 6,6 6,7 7,0 7,1 8,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 8,4 8,1 7,1 7,3 7,5 8,7 7,6 7,7 7,8 7,5 7,7 7,8 7,2 7,5 8,3 7,6 a) Lập bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp với các lớp : [ 6,0 ; 6,5 ) ; [ 6,5 ; 7,0 ) ; [ 7,0 ; 7,5 ) ; [ 7,5 ; 8,0 ) ; [ 8,0 ; 8,5 ) ; [ 8,5 ; 9,0 ] b) Vẽ đường gấp khúc tần suất Lời giải a) Bảng phân bố tần số - tần suất ghéo lớp là Lớp Thành Tích ( m ) Tần số Tần suất % [6,0; 6,5) 2 6,0 [6,5; 7,0) 5 15,2 [7,0; 7,5) 10 30,4 [7,5; 8,0) 9 27,4 [8,0; 8,5) 4 12,0 [8,5; 9,0] 3 9,0 N= 33 100% b) Ta có Lớp Thành Tích ( m ) Giá trị đại diện Tần suất % [6,0; 6,5) 6,25 6,0 [6,5; 7,0) 6,75 15,2 [7,0; 7,5) 7,25 30,4 [7,5; 8,0) 7,75 27,4 [8,0; 8,5) 8,25 12,0 [8,5; 9,0] 8,75 9,0 Đường gấp khúc tần suất ghép lớp là 343
4. 35 30 30.4 27.4 25 20 15 15.2 12 10 9 6 5 0 6,25 6,75 7,25 7,75 8,25 8,75 Ví dụ 3: Điểm thi của 32 học sinh trong kì thi Tiếng Anh (thang điểm 100) như sau : 68 79 65 85 52 81 55 65 49 42 68 66 56 57 65 72 69 60 50 63 74 88 78 95 41 87 61 72 59 47 90 74 a) Hãy trình bày số liệu trên dưới dạng bảng phân bố tần số, tần suất ghép lớp với các lớp: é é é é é é ù ë40;50); ë50;60); ë60;70); ë70;80); ë80;90); ë90;100û. b) Hãy vẽ biểu đồ tần suất hình cột để mô tả bảng phân bố tần suất ghép lớp đã lập ở câu a). c) Hãy vẽ biểu đồ tần suất hình quạt để mô tả bảng phân bố tần suất ghép lớp đã lập ở câu a). Lời giải a) Ta có bảng phân bố là Lớp điểm Tần số Lớp điểm Tần suất [40;50) 4 [40;50) 13% [50;60) 6 [50;60) 19% [60;70) 10 [60;70) 31% [70;80) 6 [70;80) 19% [80;90) 4 [80;90) 13% [90;100] 2 [90;100] 6% 32 100% Bảng phân bố tân số ghép lớp Bảng phân bố tần suất ghép lớp b) Biểu đồ đồ tần suất hình cột là 35% 30% 31% 25% 20% 19% 19% 15% 13% 13% 10% 6% 5% 0% [40;50) [50;60) [60;70) [70;80) [80;90) [90;100] Điểm 344
5. c) Biểu đồ hình quạt là Lớp Tần Góc ở điểm suất tâm 6% 13% 13% [40;50) [40;50) 13% 46,80 [50;60) 0 19% [50;60) 19% 68,4 [60;70) [60;70) 31% 111,60 19% [70;80) [80;90) [70;80) 19% 68,40 31% [90;100) [80;90) 13% 46,80 [90;100] 6% 21,60 N 100% Nhận xét: Để vẽ đồ biểu đồ hình quạt ta xác định góc ở tâm hình quạt dựa vào công thức Đ 0 . O = fi .360 Ví dụ 4: Để đánh giá kết quả của một đề tài sau khi áp dụng vào thực tiễn dạy học người ta thực nghiệm bằng cách ra đề kiểm tra một tiết cho hai lớp(gần tương đương về trình độ kiến thức). Trong đó lớp 12A 3 đã được dạy áp dụng đề tài(lớp thực nghiệm), lớp 12A 4 (lớp đối chứng). Kết quả điểm của học sinh hai lớp như sau: Số Số bài Số bài kiểm tra đạt điểm Xi Lớp HS KT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 12A3 43 86 1 3 6 8 15 20 20 12 2 1 TN 12A4 46 92 0 1 4 5 16 21 23 15 3 3 a) Hãy lập bảng phân bố tần suất của hai lớp trên b) Hãy lập biểu đồ tần suất hình cột của hai lớp(trong cùng một biểu đồ) c) Hãy lập biểu đồ tần suất hình cột của hai lớp (trong cùng một biểu đồ) Lời giải a) Bảng phân bố tần suất Số Số bài Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi Lớp HS KT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 12A3 43 86 1,1 3,1 7,6 10,2 17,6 22,3 22,1 12,3 2,3 1,2 TN 12A4 46 92 0,0 1,2 4,1 5,3 18,5 22,8 25,9 14,5 4,4 3,0 b) Biểu đồ phân bố tần suất của hai lớp 345
6. 30.0 25.0 20.0 ĐC t ấ u s 15.0 TN n ầ T 10.0 5.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm c) Đường gấp khúc tần suất của hai lớp 30.0 25.0 t ấ 20.0 u s ĐC n 15.0 ầ TN T 10.0 5.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm 3. Bài tập luyện tập. Bài 5.3: Điểm kiểm tra của 2 nhóm học sinh lớp 10 được cho như sau: Nhóm 1: (9 học sinh) 1, 2, 3, 5, 6, 6, 7, 8, 9 Nhóm 2: (11 học sinh) 1, 3, 3, 4, 4, 6, 7, 7, 7, 8, 10 a) Hãy lập các bảng phân bố tần số và tuần suất ghép lớp với các lớp [1, 4]; [5, 6]; [7, 8]; [9, 10] của 2 nhóm. b) Vẽ biểu đồ tần suất hình cột của 2 nhóm. Bài 5.4: Sau một tháng gieo trồng một giống hoa, người ta thu được số liệu sau về chiều cao (đơn vị là milimét) của các cây hoa được trồng: Nhóm Chiều cao Số cây đạt được 1 Từ 100 đến 199 20 2 Từ 200 đến 299 75 3 Từ 300 đến 399 70 4 Từ 400 đến 499 25 5 Từ 500 đến 599 10 a) Lập bảng phân bố tần suất ghép lớp của mẫu số liệu trên. b) Vẽ biểu đồ tần suất hình cột . c) Vẽ đường gấp khúc tần suất Bài 5.5: Chiều cao của 40 vận động viên bóng chuyền được cho trong bảng sau: Lớp chiều cao (cm) Tần số [ 168 ; 172 ) 4 [ 172 ; 176 ) 4 [ 176 ; 180 ) 6 346
7. [ 180 ; 184 ) 14 [ 184 ; 188 ) 8 [ 188 ; 192 ] 4 Cộng 40 a) Hãy lập bảng phân bố tần suất ghép lớp ? b) Hãy vẽ biểu đồ tần suất hình cột để mô tả bảng phân bố tần suất ghép lớp đã lập ở câu a). c) Hãy vẽ biểu đồ tần suất hình quạt để mô tả bảng phân bố tần suất ghép lớp đã lập ở câu a). Bài 5.6: Thống kê điểm thi tốt nghiệp môn Toán của 926 em học sinh Trường THPT A cho ta kết quả sau đây: Điểm bài thi (x) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tần số (n) 17 38 . . . 124 176 183 119 . . . 50 25 Tần suất % . . . . . . 12,10 . . . . . . . . . 8,63 8,86 a) Chuyển bảng trên thành dạng cột và điền tiếp vào các ô còn trống. b) Vẽ biểu đồ hình cột tần số. c) Vẽ biểu đồ hình quạt tần suất. Bài 5.7: Kết quả làm bài kiểm tra của học sinh lớp hai lớp gồm lớp thực nghiệm (TN) và học sinh lớp đối chứng (ĐC) được thể hiện thông qua Bảng thống kê sau đây: Số Số bài kiểm tra đạt điểm tương ứng Điểm Lớp HS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TB 10 C1 46 0 1 2 6 10 12 8 7 0 0 6.3 10 C2 46 0 0 0 2 4 6 12 10 8 4 7.4 a) Hãy lập bảng phân bố tần suất của mẫu số liệu trên(trong một bảng) b) Vẽ biểu đồ tần suất (trong một biểu đồ) §3. CÁC SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU SỐ LIỆU A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT. 1. Số trung bình • Với mẫu số liệu kích thước N là {x1,x2, ,xN } : N x å i x + x + + x x = i = 1 = 1 2 N N N • Với mẫu số liệu được cho bởi bảng phân bố tần số: N n x å i i n x + n x + + n x x = i = 1 = 1 1 2 2 k k N N • Với mẫu số liệu được cho bởi bảng phân bố tần số ghép lớp: N å nici i = 1 n1c1 + n2c2 + + nkck x = = (ci là giá trị đại diện của lớp thứ i) N N 2. Số trung vị 347
8. Giả sử ta có một mẫu gồm N số liệu được sắp xếp theo thứ tự không giảm (hoặc không tăng). Khi đó số trung vị Me là: – Số đứng giữa nếu N lẻ; N N – Trung bình cộng của hai số đứng giữa (số thứ và + 1) nếu N chẵn. 2 2 3. Mốt Mốt của một bảng phân bố tần số là giá trị có tần số lớn nhất và được kí hiệu là MO . Chú ý: – Số trung bình của mẫu số liệu được dùng làm đại diện cho các số liệu của mẫu. – Nếu các số liệu trong mẫu có sự chênh lệch quá lớn thì dùng số trung vị làm đại diện cho các số liệu của mẫu. – Nếu quan tâm đến giá trị có tần số lớn nhất thì dùng mốt làm đại diện. Một mẫu số liệu có thể có nhiều mốt. 4. Phương sai và độ lệch chuẩn Để đo mức độ chênh lệch (độ phân tán) giữa các giá trị của mẫu số liệu so với số trung bình ta dùng phương sai s2 và độ lệch chuẩn s = s2 . • Với mẫu số liệu kích thước N là {x1,x2, ,xN } : 2 1 N 1 N 1 æN ö s2 = (x - x)2 = x 2 - ç x ÷ å i å i 2 çå i ÷ N i = 1 N i = 1 N è i = 1 ø = x 2 - (x)2 • Với mẫu số liệu được cho bởi bảng phân bố tần số, tần suất: 2 1 k 1 k 1 æk ö s2 = n (x - x)2 = n x 2 - ç n x ÷ å i i å i i 2 çå i i ÷ N i = 1 N i = 1 N è i = 1 ø k k æk ö2 = f (x - x)2 = f x 2 - ç f x ÷ å i i å i i çå i i ÷ i = 1 i = 1 è i = 1 ø • Với mẫu số liệu được cho bởi bảng phân bố tần số, tần suất ghép lớp: 2 1 k 1 k 1 æk ö 2 2 2 ç ÷ s = ni (ci - x) = nici - ç nici ÷ N å N å 2 èçå ø÷ i = 1 i = 1 N i = 1 k k æk ö2 = f (c - x)2 = f c2 - ç f c ÷ å i i å i i çå i i ÷ i = 1 i = 1 è i = 1 ø (ci, ni, fi là giá trị đại diện, tần số, tần suất của lớp thứ I; N là số các số liệu thống kê N = n1 + n2 + + nk ) Chú ý: Phương sai và độ lệch chuẩn càng lớn thì độ phân tán (so với số trung bình) của các số liệu thống kê càng lớn. B. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI. ➢ DẠNG TOÁN : XÁC ĐỊNH CÁC SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU SỐ LIỆU . 1. Các ví dụ minh họa. Ví dụ 1: Cho các số liệu thống kê về sản lượng chè thu được trong 1năm ( kg/sào) của 20 hộ gia đình 111 112 112 113 114 114 115 114 115 116 112 113 113 114 115 114 116 117 113 115 a) Lập bảng phân bố tần số - tần suất b) Tìm số trung bình, trung vị, mốt Lời giải Bảng phân bố tần số - tần suất: Giá trị x Tần số Tần suất (%) 111 1 5 112 3 15 113 4 20 114 5 25 115 4 20 116 2 10 348
9. 117 1 5 N=20 100 b) * Số trung bình: 1 x = (1.111 + 3.112 + 4.113 + 5.114 + 4.115 + 2.116 + 1.117) = 113,9 20 * Số trung vị: Do kích thước mẫu N = 20 là một số chẵn nên số trung vị là trung bình cộng của hai giá trị đứng N N thứ = 10 và + 1 = 11 đó là 114 và 114. 2 2 Vậy M e = 114 *Mốt: Do giá trị 114 có tần số lớn nhất là 5 nên ta có: M 0 = 114 . Ví dụ 2: Để khảo sát kết quả thi tuyển sinh môn Toán trong kì thi tuyển sinh đại học năm vừa qua của trường A, người điều tra chọn một mẫu gồm 100 học sinh tham gia kì thi tuyển sinh đó. Điểm môn Toán (thang điểm 10) của các học sinh này được cho ở bảng phân bố tần số sau đây. Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tần số 1 1 3 5 8 13 19 24 14 10 2 N=100 a) Tìm mốt, số trung vị. b) Tìm số trung bình, phương sai và độ lệch chuẩn (chính xác đến hàng phần trăm). Lời giải a) Ta có giá trị có tần số lớn nhất MO = 7 Kích thước mẫu là số chẵn nên số trung vị là trung bình cộng của hai số đứng giữa 6 + 7 Vậy M = = 6,5 e 2 b) Ta có số trung bình cộng là n x + n x + + n x 0.1 + 1.1 + 2.3 + + 10.2 x = 1 1 2 2 k k = = 6,23 N 100 k k 2 Ta có å ni xi = 4277, å ni xi = 623 i = 1 i = 1 2 2 1 k 1 æk ö 4277 æ623ö Suy ra phương sai là s2 = n x 2 - ç n x ÷ = - ç ÷ = 3,96 å i i 2 çå i i ÷ ç ÷ N i = 1 N è i = 1 ø 100 è100ø Do đó độ lệch chuẩn là S » 1,99. Ví dụ 3: Tiền lãi (nghìn đồng) trong 30 ngày được khảo sát ở một quầy bán báo. 81 37 74 65 31 63 58 82 67 77 63 46 30 53 73 51 44 52 92 93 53 85 77 47 42 57 57 85 55 64 a) Hãy lập bảng phân bố tần số và tần suất theo các lớp như sau: [29.5; 40.5), [40.5; 51.5), [51.5; 62.5), [62.5; 73.5), [73.5; 84.5), [84.5; 95.5] b) Tính số trung bình cộng, phương sai, độ lệch chuẩn ? Lời giải a) Bảng phân bố tần số và tần suất là Lớp Tần số Tần suất tiền lãi [29,5;40,5) 3 10% [40,5;51,5) 5 17% [51,5;62,5) 7 23% [62,5;73,5) 6 20% [73,5;84,5) 5 17% 349
10. [84,5;95,5] 4 13% N 30 100% N å nici i = 1 b) Ta có x = nên Giá trị N Lớp Tần số đại diện tiền lãi 3.35 + 5.46 + 7.57 + 6.68 + 5.79 + 4.90 ci x = 2 = 63,23 30 [29,5;40,5) 3 35 [40,5;51,5) 5 46 k k 2 [51,5;62,5) 7 57 Ta có å nici = 128347, å nici = 1897 i = 1 i = 1 [62,5;73,5) 6 68 [73,5;84,5) 5 79 Suy ra phương sai là [84,5;95,5] 4 90 2 2 1 k 1 æk ö 128347 æ1897ö s2 = n c2 - ç c x ÷ = - ç ÷ » 279,78 å i i 2 çå i i ÷ ç ÷ N i = 1 N è i = 1 ø 100 è 100 ø Do đó độ lệch chuẩn là S » 16,73. Ví dụ 4: Cho mẫu số liệu gồm bốn số tự nhiên khác nhau và khác 0, biết số trung bình là 6 và số trung vị là 5. Tìm các giá trị của mẫu số liệu đó sao cho hiệu của giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của mẫu số liệu đạt giá trị nhỏ nhất. Lời giải Giả sử các giá trị của mẫu số liệu là a, b, c, d với 0 1 Ta có íï Þ íï hay 1 2b îï îï · Nếu b = 2 thì c = 8, mà 0 < a < b,a Î N Þ a = 1,d = 13 Khi đó các giá trị của mẫu số liệu là 1;2;8;13 éa = 1 Þ d = 13 · Nếu b = 3 thì c = 7, mà 0 < a < b,a Î N Þ ê êa = 2 Þ d = 12 ëê Khi đó có hai mẫu số liệu thỏa đề bài có giá trị là 1;3;7;13 và 2;3;7;12 éa = 1 Þ d = 13 ê ê · Nếu b = 4 thì c = 6, mà 0 < a < b,a Î N Þ êa = 2 Þ d = 12 êa = 3 Þ d = 11 ëê Khi đó có ba mẫu số liệu thỏa đề bài có giá trị là 1;4;6;13, 2;4;6;12 và 3;4;6;11 Suy ra với mẫu số liệu có các giá trị là 3;4;6;11 thì hiệu của giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của mẫu số liệu đạt giá trị nhỏ nhất. 3. Bài tập luyện tập. Bài 5.8: Đo chiều cao (cm) của 40 học sinh nam ở một trường THPT, người ta thu được mẫu số liệu sau: 176 167 165 164 144 176 162 175 149 144 176 166 166 163 156 170 161 176 148 143 175 174 175 146 157 170 165 176 152 142 163 173 175 147 160 170 169 176 168 141 a) Lập bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp theo chiều cao của học sinh với các lớp: [141;146], [147;152] , , [171;176] . 350
11. b) Dựa vào bảng phân bố tần số ghép lớp trên, tính chiều cao trung bình, phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đã cho. Bài 5.9: Có 100 học sinh tham dự kỳ thi học sinh giỏi môn toán, kết quả được cho trong bảng sau: (thang điểm là 20) Điểm 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Tần số 1 1 3 5 8 13 19 24 14 10 2 N=100 a) Tính số trung bình và số trung vị. b) Tính phương sai và độ lệch chuẩn. Bài 5.10: Có tài liệu về tuổi nghề của công nhân hai tổ trong một xí nghiệp cơ khí như sau: Tổ I 2 2 5 7 9 9 9 10 10 11 12 Tổ II 2 3 4 4 4 5 5 7 7 8 Trong mỗi tổ, tính tuổi nghề bình quân, số mốt và số trung vị? Bài 5.11: Thống kê điểm kiểm tra toán của lớp 10C , giáo viên bộ môn thu được số liệu : Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tần số 1 1 1 5 6 7 11 5 4 2 2 N = 45 Tính : Số trung bình, số trung vị, phương sai và độ lệch chuẩn (chính xác đến hàng phần chục) Bài 5.12: Để được cấp chứng chỉ A- Anh văn của một trung tâm ngoại ngữ , học viên phải trải qua 6 lần kiểm tra trắc nghiệm , thang điểm mỗi lần kiểm tra là 100, và phải đạt điểm trung bình từ 70 điểm trở lên.Qua 5 lần thi Minh đạt điểm trung bình là 64,5 điểm . Hỏi trong lần kiểm tra cuối cùng Minh phải đạt ít nhất là bao nhiêu điểm để được cấp chứng chỉ? Bài 5.13: Cho hai bảng phân bố tần số mô tả kết quả điểm thi môn Toán của hai lớp 10A và 10B của một trường(Hai lớp làm cùng một đề) như sau: Bảng 1:Điểm thi của lớp 10A Điểm 1 3 4 5 6 7 8 Tần số 1 3 4 8 10 3 1 N=30 Bảng 2:Điểm thi của lớp 10B Điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tần số 1 2 3 4 6 7 3 3 1 N=30 a) Tính phương sai của từng bảng . b) Nhận xét lớp nào có điểm thi môn Toán đồng đều hơn,vì sao? Bài 5.14: Người ta đã thống kê số gia cầm bị tiêu hủy trong vùng dịch của 6 xã A,B, ,F như sau (đơn vị: nghìn con): Xã A B C D E F Số lượng gia cầm bị 12 27 22 15 45 5 tiêu hủy Tính số trung vị, số trung bình , phương sai và độ lệch chuẩn (chính xác đến hàng trăm) của bảng số liệu thống kê trên Bài 5.15: Tiến hành một cuộc thăm dò về số cân nặng của mỗi học sinh nữ lớp 10 trường THPT A, người điều tra chọn ngẫu nhiên 30 học sinh nữ lớp 10 và đề nghị các em cho biết số cân nặng của mình . Kết quả thu được ghi lại trong bảng sau (đơn vị là kg): 43 50 43 48 45 40 38 48 45 50 43 45 48 43 38 40 43 48 40 43 45 43 50 40 50 43 45 50 43 45 a) Lập bảng phân bố tần số và tần suất (chính xác đến hàng phần trăm). b) Tính số trung bình ; số trung vị và mốt . Bài 5.16:Điểm kiểm tra môn toán của hai học sinh An và Bình được ghi lại như sau : An 9 8 4 10 3 10 9 7 351
12. Bình 6 7 9 5 7 8 9 9 a) Tính điểm trung bình của mỗi học sinh . b) Tính phương sai và độ lệch chuẩn về điểm của mỗi học sinh (chính xác đến hàng phần trăm). c) Học sinh nào có kết quả ổn định hơn? Vì sao ? ÔN TẬP CHƯƠNG V Bài 5.17: Điểm kiểm tra cuối năm môn Toán của lớp 10A ở một trường THPT như sau: 3 9 8 9 8 4 8 9 5 8 5 6 7 3 6 7 6 7 6 5 8 7 5 4 7 3 8 9 4 8 4 6 7 6 7 5 8 7 5 4 a) Đơn vị điều tra ở đây là gì? Kích thước mẫu là bao nhiêu? b) Lập bảng phân bố tần số - tần suất. Bài 5.18: Điều tra về thu nhập của công nhân xí nghiệp X (đơn vị: nghìn đồng/ tháng), người ta ghi được bảng tần số ghép lớp sau đây: Lớp Tần số [800; 890] 15 [900; 990] 25 [1000; 1090] 28 [1100; 1190] 35 [1200; 1290] 40 [1300; 1390] 30 [1400; 1490] 27 N Tính kích thước mẫu và lập bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp. Bài 5.19: Cân lần lượt 40 quả cam (đơn vị gram) ta được kết quả sau (mẫu số liệu) 85 86 86 86 86 86 87 87 87 87 87 88 88 88 88 89 89 89 89 89 89 89 90 90 90 90 90 91 91 91 92 93 93 93 93 94 94 94 94 94 94 Hãy lập bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp gồm [85; 86], [87; 88], [89; 90], [91; 92], [93; 94]?. Bài 5.20: Một lần kiểm tra toán của một lớp gồm 55 học sinh, thống kê điểm số như sau: Điểm012345678 910 Số hs 0 3 3 5 4 12 10 8 7 1 2 a) Hãy lập bảng phân bố tần số-tần suất ghép lớp gồm 5 lớp [1;2], [3;4], [5;6], [7;8], [9;10] b) Vẽ biểu đồ tần suất hình cột, đường gấp khúc tần suất, biểu đồ tần suất hình quạt. Bài 5.21: Điểm kiểm tra cuối học kỳ môn Toán của hai tổ học sinh lớp 10A như sau: Tổ 1: 8 6 6 7 3 7 5 9 6 Tổ 2: 4 10 7 3 8 6 4 5 2 6 a) Tính điểm trung bình của mỗi tổ. b) Tính số trung vị và mốt của từng tổ. Bài 5.22: Thống kê tuổi thọ của các bóng đèn do một nhà máy sản xuất ta có bảng số liệu sau: Tuổi thọ (giờ) Số bóng Tuổi thọ (giờ) Số bóng [1200; 1300) 15 [1600; 1700) 42 [1300; 1400) 20 [1700; 1800) 34 [1400; 1500) 36 [1800; 1900) 30 [1500; 1600) 48 [1900; 2000] 25 a) Tính tuổi thọ trung bình của một bóng đèn. b) Tính phương sai và độ lệch chuẩn. Bài 5.23: Tại một cửa hàng bán hoa quả, người ta kiểm tra 65 thùng trái cây thì thấy số lượng quả bị hỏng trong các thùng là: 5087942614537 352
13. 6425479738655 0423156035767 1350243976541 4531327054213 a) Lập bảng phân bố tần số - tần suất. b) Tìm số trung vị và mốt. Nêu ý nghĩa của chúng. c) Sử dụng máy tính bỏ túi hãy tìm số quả bị hỏng trung bình trong một thùng. Tính phương sai và độ lệch chuẩn (chính xác đến hàng phần trăm). d) Lập bảng phân bố tần số ghép lớp gồm năm lớp, mỗi lớp là một đoạn có độ dài bằng 1. Tính giá trị đại diện của mỗi lớp. e) Tính số trung bình và độ lệch chuẩn theo bảng phân bố tần số ghép lớp. Bài 5.24: Nghiên cứu cân nặng của trẻ sơ sinh thuộc nhóm có bố không hút thuốc lá và nhóm có bố nghiện thuốc lá, ta có kết quả sau (đơn vị: kg): • Nhóm trẻ có bố không hút thuốc lá: 3,8 4,1 3,8 3,6 3,8 3,5 3,6 4,1 3,6 3,8 3,3 4,1 3,3 3,6 3,5 2,9 • Nhóm trẻ có bố nghiện hút thuốc lá: 3,3 2,9 2,9 3,3 3,6 3,5 3,3 2,9 2,6 3,6 3,8 3,6 3,5 2,6 2,6 Nhóm trẻ nào có cân nặng trung bình lớn hơn ? Bài 5.25: Hãy thống kê điểm kiểm tra môn Toán gần nhất của các học sinh trong từng tổ của lớp. Tính điểm trung bình và độ lệch chuẩn của mỗi tổ. Tổ nào có điểm trung bình cao nhất? Học sinh của tổ nào học đều nhất? Bài 5.26: Một nhà nghiên cứu ghi lại tuổi của 30 bệnh nhân. Kết quả thu được mẫu số liệu như sau: 21 17 20 18 20 17 15 13 15 20 15 12 18 17 15 16 21 15 12 18 16 20 14 18 19 13 16 19 18 17 a) Lập bảng phân bố tần số. b) Tính số trung bình và độ lệch chuẩn. c) Tính số trung vị và mốt. d) Vẽ biểu đồ tần số hình cột và đường gấp khúc tần số. Bài 5.27: Một trăm bảy mươi chín củ khoai tây Chia thành chín lớp căn cứ trên khối lượng của chúng( đơn vị : gam). Ta có bảng phân bố tần số sau: Lớp Khoảng Tần số 1 10;19 1 2 10;19 14 3 10;19 21 4 10;19 73 5 10;19 42 6 10;19 13 7 10;19 9 8 10;19 4 9 10;19 2 a) Tính Khối lượng trung bình của 1 củ khoai tây. b) Tính độ lệch chuẩn và phương sai. Bài 5.28: Một mẫu số liệu có kích thước mẫu N và có bảng phân bố tần suất như sau : Giá trị(x) 0 1 2 3 4 Tần suất ( % ) 12,5 6,25 25 50 6,25 Tìm giá trị nhỏ nhất có thể có của kích thước mẫu N. Bài 5.29: Để so sánh, kiểm định chất lượng học tập của hai lớp 10A và 10B người ta ra một đề kiểm tra một tiết. Thống kê kết quả làm bài kiểm tra của học sinh hai lớp như sau: Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 353
14. Số bài kiểm tra đạt điểm Xi Số Lớp bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10A 46 0 0 2 5 9 9 12 5 4 0 10B 47 0 0 0 3 6 10 13 8 5 2 a) Hãy lập bảng phân bố tần suất của số liệu thống kê trên b) Vẽ biểu đồ phân bố tần suất của hai lớp c) Vẽ đường gấp khúc tần suất của hai lớp Bài 5.30: Thống kê điểm số của 46 học sinh lớp 10C trong kì thi học kì như sau 3 6 9 7 8 6 7 5 8 5 5 4 6 7 4 8 9 6 7 5 7 6 5 7 5 8 4 9 5 7 5 7 9 7 6 7 8 6 7 5 3 4 6 7 4 6 a) Lập bảng phân bố tần số b) Lập bảng phân bố tần suất với các lớp sau: 1;2, 3;4, 5;6, 7;8 và 9;10 c) Vẽ biểu đồ tần suất hình cộp ghép lớp. 354