TopStudy

Toán · Lớp 12

Giải SGK Toán 12 Bài 10. Phương sai và độ lệch chuẩn

12 câu · 18 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Để xác định độ ổn định của một máy đo độ ẩm không khí, người ta dùng máy này để đo 20 lần. Nếu độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đo lớn hơn 0,15 thì người ta sẽ đưa máy đo đi sửa chữa. Trong một lần lấy mẫu, kĩ thuật viên có được mẫu số liệu ghép nhóm như sau:

Hình minh hoạ

Liệu có cần đưa máy đo này đi sửa chữa hay không?

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Sau khi học xong bài này, ta giải quyết bài toán này như sau:

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

Độ ẩm (%)[52; 52,1)[52,1; 52,2)[52,2; 52,3)[52,3; 52,4)[52,4; 52,5)
Giá trị đại diện52,0552,1552,2552,3552,45
Tần số15842

Độ ẩm trung bình là: 52,05.1+52,15.5+52,25.8+52,35.4+52,45.220=52,255\frac{52{,}05.1+52{,}15.5+52{,}25.8+52{,}35.4+52{,}45.2}{20}=52{,}255 .

Phương sai:

s2=52,052.1+52,152.5+52,252.8+52,352.4+52,452.220−52,2552=0,010475{s}^{2}=\frac{52,{05}^{2}.1+52,{15}^{2}.5+52,{25}^{2}.8+52,{35}^{2}.4+52,{45}^{2}.2}{20}-52,{255}^{2}=0{,}010475.

Độ lệch chuẩn là: s=0,010475≈0,102s=\sqrt{0{,}010475}\approx 0{,}102 .

Vì s = 0,102 < 0,15 do đó không cần đưa máy đo này đi sửa chữa.

Câu 2

1 điểm

Trở lại bài toán trong tình huống mở đầu. Gọi x1_{1}, …, x20_{20} là các kết quả đo (mẫu số liệu gốc).

a) Có thể tính được chính xác phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc hay không?

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi x1_{1}, …, x20_{20} là các kết quả đo (mẫu số liệu gốc).

a) Ta không thể tính chính xác được phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc.

Câu 3

1 điểm
b) Thảo luận và đề xuất ước lượng cho phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Gọi x1_{1}; x2_{2}; x3_{3}; x4_{4}; x5_{5} lần lượt là giá trị đại diện của 5 nhóm [52; 52,1), [52,1; 52,2), [52,2; 52,3), [52,3; 52,4), [52,4; 52,5).

Gọi số trung bình của mẫu số liệu.

Phương sai: s2=(x1−x‾)2+5(x2−x‾)2+8(x3−x‾)2+4(x4−x‾)2+2(x5−x‾)220{s}^{2}=\frac{{({x}_{1}-\overline{x})}^{2}+5{({x}_{2}-\overline{x})}^{2}+8{({x}_{3}-\overline{x})}^{2}+4{({x}_{4}-\overline{x})}^{2}+2{({x}_{5}-\overline{x})}^{2}}{20} .

Độ lệch chuẩn s=s2s=\sqrt{{s}^{2}} .

Câu 4

1 điểm

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

Hình minh hoạ

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 và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

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

Thời gian (giây)[10,2; 10,4)[10,4; 10,6)[10,6; 10,8)[10,8; 11)
Giá trị đại diện10,310,510,710,9
Số vận động viên3782

Tổng số vận động viên là: 3 + 7 + 8 + 2 = 20.

Thời gian chạy trung bình là: 10,3.3+10,5.7+10,7.8+10,9.220=10,59\frac{10{,}3.3+10{,}5.7+10{,}7.8+10{,}9.2}{20}=10{,}59 .

Phương sai của mẫu số liệu là

s2=10,32.3+10,52.7+10,72.8+10,92.220−10,592=0,0299{s}^{2}=\frac{10,{3}^{2}.3+10,{5}^{2}.7+10,{7}^{2}.8+10,{9}^{2}.2}{20}-10,{59}^{2}=0{,}0299.

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

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

Câu 5

1 điểm
Hãy tính độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm cho bài toán trong tình huống mở đầu và cho biết có cần đưa máy đi sửa chữa hay không?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

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

Độ ẩm (%)[52; 52,1)[52,1; 52,2)[52,2; 52,3)[52,3; 52,4)[52,4; 52,5)
Giá trị đại diện52,0552,1552,2552,3552,45
Tần số15842

Độ ẩm trung bình là: 52,05.1+52,15.5+52,25.8+52,35.4+52,45.220=52,255\frac{52{,}05.1+52{,}15.5+52{,}25.8+52{,}35.4+52{,}45.2}{20}=52{,}255 .

Phương sai:

s2=52,052.1+52,152.5+52,252.8+52,352.4+52,452.220−52,2552=0,010475{s}^{2}=\frac{52,{05}^{2}.1+52,{15}^{2}.5+52,{25}^{2}.8+52,{35}^{2}.4+52,{45}^{2}.2}{20}-52,{255}^{2}=0{,}010475.

Độ lệch chuẩn là: s=0,010475≈0,102s=\sqrt{0{,}010475}\approx 0{,}102 .

Vì s = 0,102 < 0,15 do đó không cần đưa máy đo này đi sửa chữa.

Câu 6

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:

Hình minh hoạ

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

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
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 và lời giải

Câu 8

1 điểm

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

Hình minh hoạ

Tìm 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 và lời giải

Câu 9

1 điểm

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

Hình minh hoạ

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 và lời giải

Câu 10

1 điểm
b) Số trung bình và độ lệch chuẩn cho biết thông tin gì?
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

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

Hình minh hoạ

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 và lời giải

Câu 12

1 điểm

Có nên dùng phương sai (hoặc độ lệch chuẩn) để so sánh độ phân tán của hai mẫu số liệu ghép nhóm trong mỗi trường hợp sau không? Tại sao?

a) Các mẫu số liệu ghép nhóm về điểm thi tốt nghiệp môn Toán của học sinh hai trường trung học phổ thông có chất lượng tương đương.

b) Các mẫu số liệu ghép nhóm về doanh thu của 100 cửa hàng bán lẻ và doanh thu của 100 siêu thị.

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Phương sai và độ lệch chuẩn · Các bộ sách Toán Lớp 12