Với giải HĐ Khám phá 1 trang 120 Toán lớp 10 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 4: Các số đặc trưng đo mức độ phân tán của mẫu số liệu học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 10. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Toán lớp 10 Bài 4: Các đặc trưng đo mức độ phân tán của mẫu số liệu
HĐ Khám phá 1 trang 120 Toán lớp 10: Thời gian hoàn thành bài chạy 5 km (tính theo phút) của hai nhóm thanh niên được cho ở bảng sau:
a) Hãy tính độ chênh lệch giữa thời gian chạy của người nhanh nhất và người chậm nhất trong từng nhóm.
b) Nhóm nào có thành tích chạy đồng đều hơn?
Lời giải:
a) Độ chênh lệch giữa thời gian chạy của người nhanh nhất và người chậm nhất trong nhóm 1 là:
(phút)
Độ chênh lệch giữa thời gian chạy của người nhanh nhất và người chậm nhất trong nhóm 2 là:
(phút)
b) Dễ thấy: nhóm 2 có thành tích chạy đồng đều hơn.
Lý thuyết Khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị
1.1. Khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị
Sắp xếp mẫu số liệu theo thứ tự không giảm, ta được:
x1 ≤ x2 ≤ … ≤ xn.
• Khoảng biến thiên của một mẫu số liệu, kí hiệu là R, là hiệu giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của mẫu số liệu đó, tức là:
R = xn – x1.
• Khoảng tứ phân vị, kí hiệu là ∆Q, là hiệu giữa Q3 và Q1, tức là:
∆Q = Q3 – Q1.
Ví dụ: Hãy tính khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu:
10; 3; 5; 7; 20; 1; 4; 9.
Hướng dẫn giải
Sắp xếp mẫu số liệu theo thứ tự không giảm, ta được: 1; 3; 4; 5; 7; 9; 10; 20.
- Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là R = 20 – 1 = 19.
- Cỡ mẫu là n = 8, là số chẵn nên giá trị tứ phân vị thứ hai là Q2 = 6.
- Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu: 10; 3; 5; 7. Do đó Q1 = 4.
- Tứ phân vị thứ 3 là trung vị của mẫu: 7; 9; 10; 20. Do đó Q3 = 9,5.
- Khoảng tứ phân vị của mẫu là: ∆Q = 9,5 – 4 = 5,5.
1.2. Ý nghĩa của khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị
Khoảng biến thiên đặc trưng cho độ phân tán của toàn bộ mẫu số liệu.
Khoảng tứ phân vị đặc trưng cho độ phân tán của một nửa các số liệu, có giá trị thuộc đoạn từ Q1 đến Q3 trong mẫu.
Khoảng tứ phân vị không bị ảnh hưởng bởi các giá trị rất lớn hoặc rất bé trong mẫu.
Ví dụ: Dưới đây là bảng số liệu thống kê của Biểu đồ nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 2019 của hai tỉnh Lai Châu và Lâm Đồng (được đề cập đến ở hoạt động khởi động của bài học).
a) Hãy tìm khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị của nhiệt độ trung bình mỗi tháng của tỉnh Lai Châu và Lâm Đồng.
b) Hãy cho biết trong một năm, nhiệt độ ở địa phương nào ít thay đổi hơn.
Hướng dẫn giải
a)
* Tỉnh Lai Châu:
Sắp xếp các số liệu theo thứ tự không giảm, ta được:
14,2; 14,8; 18,6; 18,8; 20,3; 21,0; 22,7; 23,5; 23,6; 24,2; 24,6; 24,7.
+ Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là: R = 24,7 – 14,2 = 10,5.
+ Cỡ mẫu là n = 12 là số chẵn nên giá trị tứ phân vị thứ hai là:
Q2 = .
+ Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu: 14,2; 14,8; 18,6; 18,8; 20,3; 21,0.
Do đó Q1 = .
+ Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu: 22,7; 23,5; 23,6; 24,2; 24,6; 24,7.
Do đó Q3 = .
+ Khoảng tứ phân vị của mẫu là: ∆Q = 23,9 – 18,7 = 5,2.
* Tỉnh Lâm Đồng:
Sắp xếp các số liệu theo thứ tự không giảm, ta được:
16,0; 16,3; 17,4; 17,5; 18,5; 18,6; 18,7; 19,3; 19,5; 19,8; 20,2; 20,3.
+ Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là: R' = 20,3 – 16,0 = 4,3.
+ Cỡ mẫu là n = 12 là số chẵn nên giá trị tứ phân vị thứ hai là:
Q'2 = .
+ Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu: 16,0; 16,3; 17,4; 17,5; 18,5; 18,6.
Do đó Q'1 = .
+ Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu: 18,7; 19,3; 19,5; 19,8; 20,2; 20,3.
Do đó Q'3 = .
+ Khoảng tứ phân vị của mẫu là: ∆'Q = 19,65 – 17,45 = 2,2.
b) Xét về cả khoảng biến thiên và khoảng tứ phân vị của nhiệt độ trung bình mỗi tháng của cả hai tỉnh, ta thấy: 10,5 > 4,3 hay R > R' và 5,2 > 2,2 hay ∆Q > ∆'Q.
Điều đó có nghĩa là trong một năm, nhiệt độ ở Lâm Đồng ít thay đổi hơn.
1.3. Giá trị ngoại lệ
Khoảng tứ phân vị được dùng để xác định các giá trị ngoại lệ trong mẫu, đó là các giá trị quá nhỏ hay quá lớn so với đa số các giá trị của mẫu. Cụ thể, phần tử x trong mẫu là giá trị ngoại lệ nếu x > Q3 + 1,5∆Q hoặc x < Q1 – 1,5∆Q.
Sự xuất hiện của các giá trị ngoại lệ làm cho số trung bình và phạm vi của mẫu thay đổi lớn. Do đó, khi mẫu có giá trị ngoại lệ, người ta thường sử dụng trung vị và khoảng tứ phân vị để đo mức độ tập trung và mức độ phân tán của đa số các phần tử trong mẫu số liệu.
Ví dụ: Trong ví dụ ở phần 1.1, ta có:
Q1 – 1,5∆Q = 4 – 1,5 . 5,5 = – 4,25
Q3 + 1,5∆Q = 9,5 + 1,5 . 5,5 = 17,75
Do đó, mẫu có một giá trị ngoại lệ là 20.
Xem thêm các bài giải Toán lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Xem thêm các bài giải SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 3: Các số đặc trưng đo xu thế trung tâm của mẫu số liệu
Bài 4: Các số đặc trưng mức độ phân tán của mẫu số liệu
Bài 2: Dùng bảng tính để tính các số đặc trưng của mẫu số liệu thống kê
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
