Giải SGK Toán 12 CTST Bài 1. Khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm có đáp án

Sau bài học này, ta giải quyết được bài toán trên như sau:

Từ biểu đồ đã cho, ta có bảng thống kê sau:

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng của bác Bình là 40 – 15 = 25 (phút).

Tuy nhiên, trong mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng của bác An, khoảng đầu tiên chứa dữ liệu là [20; 25) và khoảng cuối cùng chứa dữ liệu là [25; 30).

Do đó, khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng của bác An là 30 – 20 = 10 (phút).

Nếu căn cứ theo khoảng biến thiên thì bác Bình có thời gian tập thể dục phân tán hơn bác An, vậy bác An là người có thời gian tập đều hơn.

Cỡ mẫu n = 30.

- Tính khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình:

Gọi x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{30}$ là mẫu số liệu gốc về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{5}$ ∈ [15; 20), x$_{6}$; x$_{7}$; …; x$_{17}$ ∈ [20; 25),

x$_{18}$; x$_{19}$; …; x$_{25}$∈ [25; 30), x$_{26}$; …; x$_{28}$ ∈ [30; 35), x$_{29}$; x$_{30}$∈ [35; 40).

Tứ phân vị thứ nhất Q$_{1}$ của mẫu số liệu gốc là x$_{8}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{1}=20+\frac{\frac{30}{4}-5}{12}\cdot (25-20)=\frac{505}{24}$.

Tứ phân vị thứ ba Q$_{3}$ của mẫu số liệu gốc là x$_{23}$ ∈ [25; 30). Do đó, tứ phân thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{3}=25+\frac{\frac{3\cdot 30}{4}-(5+12)}{8}\cdot (30-25)=\frac{455}{16}$.

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình là ∆$_{Q}$ = Q$_{3}$ – Q$_{1}$ = $\frac{455}{16}-\frac{505}{24}=\frac{355}{48}$.

- Tính khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An:

Gọi y$_{1}$; y$_{2}$; …; y$_{30}$ là mẫu số liệu gốc về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có y$_{1}$; y$_{2}$; …; y$_{25}$ ∈ [20; 25), y$_{26}$; …; y$_{29}$; y$_{30}$∈ [25; 30).

Tứ phân vị thứ nhất Q*'*$_{1}$ của mẫu số liệu gốc là y$_{8}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là ${{Q}^{'}}_{1}=20+\frac{\frac{30}{4}}{25}\cdot (25-20)=\frac{43}{2}$.

Tứ phân vị thứ ba Q*'*$_{3}$ của mẫu số liệu gốc là y$_{23}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là ${{Q}^{'}}_{3}=20+\frac{\frac{3\cdot 30}{4}}{25}\cdot (25-20)=\frac{49}{2}$.

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An là ∆'$_{Q}$ = Q*'$_{3}$ – Q'*$_{1}$ = $\frac{49}{2}-\frac{43}{2}=3$.

Vì ∆$_{Q}$ = $\frac{355}{48}$ ≈ 7,4 > ∆'$_{Q}$ = 3 nên khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình lớn hơn bác An.

Vậy nếu căn cứ theo khoảng tứ phân vị thì bác An là người có thời gian tập đều hơn.

Ý kiến nêu trên là đúng.

Giải thích: Quan sát bảng thống kê đã cho, ta thấy cân nặng lớn nhất quả xoài có thể đạt được là dưới 450 g, cân nặng nhỏ nhất quả xoài có thể đạt được là 250 g. Mà ta có 450 – 350 = 200. Do đó, hai quả bất kì nào cũng có hiệu số cân nặng không vượt quá 200 g.

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm về chiều cao của các bạn học sinh nữ lớp 12C là: 185 – 155 = 30 (cm).

Trong mẫu số liệu ghép nhóm về chiều cao của các bạn học sinh nữ lớp 12D, khoảng đầu tiên chứa dữ liệu là [155; 160) và khoảng cuối cùng chứa dữ liệu là [175; 180).

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu ghép nhóm về chiều cao của các bạn học sinh nữ lớp 12D là: 180 – 155 = 25 (cm).

Vậy nếu căn cứ theo khoảng biến thiên thì chiều cao của học sinh nữ lớp 12C có độ phân tán lớn hơn.

a) Số hộ gia đình được khảo sát (cỡ mẫu) là n = 24 + 62 + 34 + 21 + 9 = 150.

Gọi x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{150}$ là tổng thu nhập trong năm 2022 của 150 hộ gia đình được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{24}$ ∈ [200; 250), x$_{25}$; x$_{26}$; …; x$_{86}$ ∈ [250; 300),

x$_{87}$; x$_{88}$; …; x$_{120}$∈ [300; 350), x$_{121}$; …; x$_{141}$ ∈ [350; 400), x$_{142}$; …; x$_{150}$∈ [400; 450).

Do đó, đối với dãy số liệu x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{150}$ thì

Tứ phân vị thứ nhất Q$_{1}$ là x$_{38}$ ∈ [250; 300). Do đó, tứ phân thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{1}=250+\frac{\frac{150}{4}-24}{62}\cdot (300-250)=\frac{16\ 175}{62}$.

Tứ phân vị thứ ba Q$_{3}$ là x$_{113}$ ∈ [300; 350). Do đó, tứ phân thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{3}=300+\frac{\frac{3\cdot 150}{4}-(24+62)}{34}\cdot (350-300)=\frac{11\ 525}{34}$.

b) Doanh nghiệp cần hướng đến các gia đình có mức thu nhập trong khoảng [Q$_{1}$; Q$_{3}$) = $[\frac{16175}{62};\ \frac{11525}{34})$ ≈ [260,89; 338,97) (triệu đồng).

Ta có bảng thống kê sau:

Cỡ mẫu n = 30.

Tính khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình:

Gọi x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{30}$ là mẫu số liệu gốc về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có x$_{1}$; x$_{2}$; …; x$_{5}$ ∈ [15; 20), x$_{6}$; x$_{7}$; …; x$_{17}$ ∈ [20; 25),

x$_{18}$; x$_{19}$; …; x$_{25}$∈ [25; 30), x$_{26}$; …; x$_{28}$ ∈ [30; 35), x$_{29}$; x$_{30}$∈ [35; 40).

Tứ phân vị thứ nhất Q$_{1}$ của mẫu số liệu gốc là x$_{8}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{1}=20+\frac{\frac{30}{4}-5}{12}\cdot (25-20)=\frac{505}{24}$.

Tứ phân vị thứ ba Q$_{3}$ của mẫu số liệu gốc là x$_{23}$ ∈ [25; 30). Do đó, tứ phân thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là ${Q}_{3}=25+\frac{\frac{3\cdot 30}{4}-(5+12)}{8}\cdot (30-25)=\frac{455}{16}$.

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình là ∆$_{Q}$ = Q$_{3}$ – Q$_{1}$ = $\frac{455}{16}-\frac{505}{24}=\frac{355}{48}$.

Tính khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An:

Gọi y$_{1}$; y$_{2}$; …; y$_{30}$ là mẫu số liệu gốc về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An được xếp theo thứ tự không giảm.

Ta có y$_{1}$; y$_{2}$; …; y$_{25}$ ∈ [20; 25), y$_{26}$; …; y$_{29}$; y$_{30}$∈ [25; 30).

Tứ phân vị thứ nhất Q*'*$_{1}$ của mẫu số liệu gốc là y$_{8}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ nhất của mẫu số liệu ghép nhóm là ${{Q}^{'}}_{1}=20+\frac{\frac{30}{4}}{25}\cdot (25-20)=\frac{43}{2}$.

Tứ phân vị thứ ba Q*'*$_{3}$ của mẫu số liệu gốc là y$_{23}$ ∈ [20; 25). Do đó, tứ phân thứ ba của mẫu số liệu ghép nhóm là ${{Q}^{'}}_{3}=20+\frac{\frac{3\cdot 30}{4}}{25}\cdot (25-20)=\frac{49}{2}$.

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác An là ∆'$_{Q}$ = Q*'$_{3}$ – Q'*$_{1}$ = $\frac{49}{2}-\frac{43}{2}=3$.

Vì ∆$_{Q}$ = $\frac{355}{48}$ ≈ 7,4 > ∆'$_{Q}$ = 3 nên khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm về thời gian tập thể dục buổi sáng mỗi ngày của bác Bình lớn hơn bác An.