Lời giải Câu hỏi Luyện tập 1 trang 82 SGK Toán 12 Kết nối tri thức – Bài 10. Phương sai và độ lệch chuẩn. Gợi ý: Sử dụng kiến thức về phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm để tính.
Câu hỏi/Đề bài:
Một vận động viên luyện tập chạy cự li 100m đã ghi lại kết quả luyện tập như sau:
Tìm phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm này. Phương sai và độ lệch chuẩn cho biết điều gì?
Hướng dẫn:
Sử dụng kiến thức về phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm để tính: Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm, kí hiệu là \({s^2}\), là một số được tính theo công thức sau: \({s^2} = \frac{1}{n}\left( {{m_1}x_1^2 + … + {m_k}x_k^2} \right) – {\left( {\overline x } \right)^2}\), trong đó \(n = {m_1} + … + {m_k}\) với \(\overline x = \frac{{{m_1}{x_1} + … + {m_k}{x_k}}}{n}\) là số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm.
Sử dụng kiến thức độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm để tính: Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm, kí hiệu là s, là căn bậc hai số học của phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm, tức là \(s = \sqrt {{s^2}} \).
Sử dụng kiến thức về ý nghĩa của phương sai và độ lệch chuẩn để giải thích: Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là các xấp xỉ cho phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc.
Lời giải:
Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu, ta có:
Tổng số vận động viên là: \(3 + 7 + 8 + 2 = 20\)
Thời gian chạy trung bình của các vận động viên là: \(\overline x = \frac{1}{{20}}\left( {10,3.3 + 10,5.7 + 10,7.8 + 10,9.2} \right) = 10,59\) (giây)
Phương sai của mẫu số liệu là:
\({s^2} = \frac{1}{{20}}\left( {10,{3^2}.3 + 10,{5^2}.7 + 10,{7^2}.8 + 10,{9^2}.2} \right) – 10,{59^2} = 0,0299\)
Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu là: \(\sqrt {0,0299} \approx 0,17\)
Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là các xấp xỉ cho phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu gốc. Do đó, với mẫu số liệu gốc, phương sai xấp xỉ 0,0299 và độ lệch chuẩn xấp xỉ 0,17 giây.