Giải Toán 10 Bài 3: Các số đặc trưng đo xu thế trung tâm của mẫu số liệu
Theo bạn bác Vinh nên làm thế nào?
Lời giải:
Theo em, bác Vinh đã có dữ liệu về lượng nước sinh hoạt trong một tháng của từng hộ gia đình và để so sánh xem khu vực nào dùng hết nhiều nước sinh hoạt hơn bác Vinh có thể sử dụng số trung bình, trung vị, mốt.
1. Số trung bình
Lời giải:
Điểm trung bình kết quả kiểm tra của Tổ 1 là: .
Điểm trung bình kết quả kiểm tra của Tổ 2 là: .
Vì 8,5 > 7,83 nên tổ 2 có kết quả kiểm tra tốt hơn Tổ 1.
Nhóm nào có thành tích chạy tốt hơn?
Lời giải:
Thời gian chạy trung bình của các bạn ở nhóm A là:
(12,2 + 13,5 + 12,7 + 13,1 + 12,5 + 12,9 + 13,2 + 12,8) ≈ 12,86 (giây).
Thời gian chạy trung bình của các bạn ở nhóm B là:
(12,1 + 13,4 + 13,2 + 12,9 + 13,7) = 13,06 (giây).
Do 12,86 < 13,06 nên nhóm A có thành tích tốt hơn nhóm B.
Hãy xác định số bàn thắng trung bình đội đó ghi được trong một trận đấu của mùa giải.
Lời giải:
Số bàn thắng trung bình đội đó ghi được trong một trận đấu của mùa giải là:
≈ 1,65 bàn thắng.
2. Trung vị và tứ phân vị
a) Trung bình mỗi bạn Tổ 1 và mỗi bạn Tổ 2 đọc bao nhiêu quyển sách ở thư viện trường trong tháng đó?
b) Em hãy thảo luận với các bạn trong nhóm xem tổ nào chăm đọc sách ở thư viện hơn.
Lời giải:
a) Số sách trung bình mỗi bạn ở Tổ 1 đọc là: ≈ 4,4 quyển.
Số sách trung bình mỗi bạn ở Tổ 2 đọc là: = 4 quyển.
b) Ta thấy số sách trung bình mỗi bạn Tổ 1 đọc lớn hơn so với số sách trung bình mỗi bạn Tổ 2 đọc được, điều này là do ở Tổ 1 có một số liệu quá lớn so với các số liệu còn lại. Và khi quan sát vào bảng số liệu ta thấy mỗi bạn Tổ 2 đọc nhiều sách hơn số bạn Tổ 1. Do đó ở tình huống này ta không thể dùng số trung bình để so sánh độ chăm đọc sách của hai tổ.
Lời giải:
+) Tại Vận dụng 1 ta có thời gian chạy 100 m (đơn vị giây) của các bạn học sinh như sau:
Sắp xếp thời gian chạy của nhóm A theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
12,2; 12,5; 12,7; 12,8; 12,9; 13,1; 13,2; 13,5.
Cỡ mẫu bằng 8 nên trung vị của nhóm A là trung bình cộng của số liệu thứ 4 và thứ 5 của mẫu trên, tức là Me = (12,8 + 12,9) = 12,85.
Sắp xếp thời gian chạy của nhóm B theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
12,1; 12,9; 13,2; 13,4; 13,7.
Cỡ mẫu bằng 5 nên trung vị của nhóm B là số liệu thứ 3 của mẫu trên, tức là Me = 13,2.
+) Tại Vận dụng 2 ta có số bàn thắng của một đội bóng ở mỗi trận đấu như sau:
Sắp xếp số bàn thắng của đội bóng theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
0; 0; 0; 0; 0; 1; 1; 1; 1; ...; 1; 2; 2; 2; 2; 2; 3; 3; 3; 4; 4; 6 (trong dãy số này có 10 số 1).
Cỡ mẫu bằng 26 nên trung vị của số bàn thắng là trung bình cộng của số liệu thứ 13 và thứ 14 của mẫu trên, tức là Me = (1 + 1) = 1.
Để thuận tiện cho việc luyện tập, ban huấn luyện muốn xếp 20 vận động viên trên thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 25% số vận động viên có cân nặng gần nhau. Bạn hãy giúp ban huấn luyện xác định các ngưỡng cân nặng để phân nhóm mỗi vận động viên.
Lời giải:
Sắp xếp cân nặng của 20 vận động viên trên theo thứ tự không giảm ta được:
50; 52; 52; 54; 54; 56; 56; 57; 58; 58; 59; 61; 61; 62; 64; 65; 66; 67; 68; 69.
Cỡ mẫu bằng 20 nên trung vị của cân nặng 20 vận động viên bằng trung bình cộng số liệu thứ 10 và 11 của mẫu trên, tức là Me = (58 + 59) = 58,5.
Chia 20 vận động viên đã sắp xếp trên thành 4 nhóm có 5 vận động viên.
Nhóm 1: 50; 52; 52; 54; 54.
Nhóm 2: 56; 56; 57; 58; 58.
Nhóm 3: 59; 61; 61; 62; 64.
Nhóm 4: 65; 66; 67; 68; 69.
Khi đó ta có các ngưỡng sau:
Ngưỡng giữa nhóm 1 và nhóm 2 là (54 + 56) : 2 = 55.
Ngưỡng giữa nhóm 2 và nhóm 3 là (58 + 59) : 2 = 58,5.
Ngưỡng giữa nhóm 3 và nhóm 4 là (64 + 65) : 2 = 64,5.
Vậy các ngưỡng cân nặng để phân nhóm vận động viên là 55 kg, 58,5 kg, 64,5 kg.
Thực hành 2 trang 117 Toán lớp 10 Tập 1: Hãy tìm tứ phân vị của các mẫu số liệu sau:
a) 10; 13; 15; 2; 10; 19; 2; 5; 7.
b) 15; 19; 10; 5; 9; 10; 1; 2; 5; 15.
Lời giải:
a) Sắp xếp lại mẫu theo thứ tự không giảm ta được mẫu: 2; 2; 5; 7; 10; 10; 13; 15; 19.
Vì cỡ mẫu bằng 9, là số lẻ nên giá trị tứ phân vị thứ hai là Q2 = 10.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 2; 2; 5; 7. Do đó Q1 = (2 + 5) = 3,5.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 10; 13; 15; 19. Do đó Q3 = (13 + 15) = 14.
b) Sắp xếp lại mẫu theo thứ tự không giảm ta được mẫu: 1; 2; 5; 5; 9; 10; 10; 15; 15; 19.
Vì cỡ mẫu bằng 10, là số chẵn nên giá trị tứ phân vị thứ hai là Q2 = (9 + 10) = 9,5.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 1; 2; 5; 5; 9. Do đó Q1 = 5.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 10; 10; 15; 15; 19. Do đó Q3 = 15.
3. Mốt
Cửa hàng nên nhập loại hoa hồng nào nhiều nhất để bán trong ngày 14 tháng 2 năm tiếp theo? Tại sao?
Lời giải:
Ta thấy hoa hồng nhung bán được nhiều nhất.
Do đó cửa hàng nên nhập loại hoa hồng nhung để bán trong ngày 14 tháng 2 năm tiếp theo.
Lời giải:
Điểm số bài kiểm tra môn Toán của các bạn trong Tổ 1 là 6; 10; 6; 8; 7; 10.
Ta thấy số bài đạt điểm 6 có 2 bài, số bài đạt điểm 7 và 8 có 1 bài, số bài đạt điểm 10 có 2 bài.
Do đó mốt của số liệu điểm kiểm tra của các bạn Tổ 1 là 6 và 10.
Bài tập
Bài 1 trang 118 Toán lớp 10 Tập 1: Hãy tìm số trung bình, tứ phân vị và mốt của các mẫu số liệu sau:
a) 23; 41; 71; 29; 48; 45; 72; 41.
b) 12; 32; 93; 78; 24; 12; 54; 66; 78.
Lời giải:
a) Số trung bình cộng của mẫu trên là:
(23 + 41 + 71 + 29 + 48 + 45 + 72 + 41) = 46,25.
Sắp xếp mẫu số liệu trên theo thứ tự không giảm ta được:
23; 29; 41; 41; 45; 48; 71; 72.
Do cỡ mẫu bằng 8, là số chẵn nên tứ phân vị thứ hai là Q2 = (41 + 45) = 43.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 23; 29; 41; 41 là Q1 = (29 + 41) = 35.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 45; 48; 71; 72 là Q1 = (48 + 71) = 59,5.
Trong mẫu số liệu trên, số xuất hiện nhiều nhất là 41 nên mốt của mẫu số liệu trên là 41.
b) Số trung bình cộng của mẫu trên là:
(12 + 32 + 93 + 78 + 24 + 12 + 54 + 66 + 78) ≈ 49,89.
Sắp xếp mẫu số liệu trên theo thứ tự không giảm ta được:
12; 12; 24; 32; 54; 66; 78; 78; 93.
Do cỡ mẫu bằng 9, là số lẻ nên tứ phân vị thứ hai là Q2 = 54.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 12; 12; 24; 32 là Q1 = (12 + 24) = 18.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 66; 78; 78; 93 là Q1 = (78 + 78) = 78.
Trong mẫu số liệu trên, số xuất hiện nhiều nhất là 12 và 78 nên mốt của mẫu số liệu trên là 12 và 78.
Bài 2 trang 118 Toán lớp 10 Tập 1: Hãy tìm số trung bình, tứ phân vị và mốt của các mẫu số liệu sau:
a)
b)
Lời giải:
a) Số trung bình của mẫu số liệu là:
≈ 28,3.
Sắp xếp các giá trị theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
23; 23; 23; 23; 23; 23; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 28; 28; 28; 28; 28; 28; 28; 28; 28; 28; 31; 31; 31; 31; 31; 31; 33; 33; 33; 33; 37; 37; 37.
Cỡ mẫu bằng 37, là số lẻ nên tứ phân vị thứ hai là số liệu thứ 19 là Q2 = 28.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 23; 23; 23; 23; 23; 23; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 25; 28; 28; 28; 28 với cỡ mẫu 18 là số chẵn nên trung vị là trung bình cộng của số liệu thứ 9 và thứ 10 trong mẫu là Q1 = (25 + 25) = 25.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 28; 28; 28; 28; 28; 31; 31; 31; 31; 31; 31; 33; 33; 33; 33; 37; 37; 37 với cỡ mẫu bằng 18 là số chẵn nên trung vị của mẫu là trung bình cộng của số liệu thứ 9 và thứ 10 là (31 + 31) = 31.
Do đó tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu là Q3 = 31.
Giá trị 28 xuất hiện nhiều nhất (10 lần) nên mốt của dấu hiệu trên là M0 = 28.
b) Số trung bình của mẫu số liệu là:
= 1,3.
Chọn cỡ mẫu bằng 10, khi đó tần số của 0 là 0,6 . 10 = 6; tần số của 1 là 0,2 . 10 = 2, tần số của 4 là 0,1 . 10 = 1, tần số của 5 là 0,1 . 10 = 1.
Sắp xếp các giá trị theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
0; 0; 0; 0; 0; 0; 2; 2; 4; 5.
Cỡ mẫu bằng 10, là số chẵn nên tứ phân vị thứ hai bằng trung bình cộng của số liệu thứ 5 và số liệu thứ 6 trong mẫu là Q2 = (0 + 0) = 0.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 0; 0; 0; 0; 0 với cỡ mẫu bằng 5 là số liệu thứ 3 trong mẫu là Q1 = 0.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 0; 2; 2; 4; 5 với cỡ mẫu bằng 5 là số liệu thứ 8 trong mẫu là Q3 = 2.
Giá trị 0 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của dấu hiệu trên là M0 = 0.
Hãy tìm số trung bình, tứ phân vị và mốt của bảng kết quả trên.
Lời giải:
Số trung bình của bảng kết quả trên là:
= 1,7.
Cỡ mẫu bằng 100 nên tứ phân vị thứ hai là trung bình cộng của số liệu thứ 50 và 51 trong mẫu là Q2 = (2 + 2) = 2.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 0; 1; 2 với cỡ mẫu là 50 bằng trung bình cộng của số liệu thứ 25 và 26 của mẫu dữ liệu là Q1 = (1 + 1) = 1.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 1; 2; 3 với cỡ mẫu là 50 bằng trung bình cộng của số liệu thứ 75 và 76 của mẫu dữ liệu là Q3 = (2 + 2) = 2.
Giá trị 2 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của bảng kết quả trên là 2.
a) Hãy tìm số trung bình, tứ phân vị và mốt của thời gian thi nghề của các thí sinh trên.
b) Năm ngoái, thời gian thi của các thí sinh có số trung bình và trung vị đều bằng 7. Bạn hãy so sánh thời gian thi nói chung của các thí sinh trong hai năm.
Lời giải:
a) Số trung bình cộng về thời gian thi nghề của các thí sinh là:
≈ 9,08.
Cỡ mẫu bằng 12 nên tứ phân vị thứ hai bằng trung bình cộng của số liệu thứ 6 và thứ 7 trong mẫu là Q2 = (7 + 7) = 7.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 5; 6; 6; 6; 7; 7 với cỡ mẫu là 6 bằng trung bình cộng của số liệu thứ 3 và thứ 4 trong mẫu là Q1 = (6 + 6) = 6.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 7; 7; 7; 8; 8; 35 với cỡ mẫu là 6 bằng trung bình cộng của số liệu thứ 9 và 10 trong mẫu là Q3 = (7 + 8) = 7,5.
Giá trị 7 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của thời gian thi nghề của các thí sinh là 7.
b) Năm ngoái, thời gian thi của các thí sinh có số trung bình và trung vị đều bằng 7.
Năm nay, thời gian thi của các thí sinh có số trung bình bằng 9,08 và trung vị bằng 7.
Do đó thời gian thi của các thí sinh năm nay nhiều hơn thời gian thi của các thí sinh năm ngoái.
a) Hãy tìm số trung bình, tứ phân vị và mốt của số cuộc điện thoại mà mỗi bác gọi theo số liệu trên.
b) Nếu so sánh theo số trung bình thì ai có nhiều cuộc điện thoại hơn?
c) Nếu so sánh theo số trung vị thì ai có nhiều cuộc điện thoại hơn?
d) Theo bạn, nên dùng số trung bình hay số trung vị để so sánh xem ai có nhiều cuộc gọi điện thoại hơn mỗi ngày?
Lời giải:
a) Số trung bình về số cuộc điện thoại bác Dũng gọi là:
(2 + 7 + 3 + 6 + 1 + 4 + 1 + 4 + 5 + 1) = 3,4.
Sắp xếp mẫu trên theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
1; 1; 1; 2; 3; 4; 4; 5; 6; 7.
Cỡ mẫu bằng 10 nên tứ phân vị thứ hai là Q2 = (3 + 4) = 3,5.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 1; 1; 1; 2; 3 là Q1 = 1.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 4; 4; 5; 6; 7 là Q3 = 5.
Số trung bình về số cuộc điện thoại của bác Thu là:
(1 + 3 + 1 + 2 + 3 + 4 + 1 + 2 + 20 + 2) = 3,9.
Sắp xếp mẫu trên theo thứ tự không giảm ta được mẫu:
1; 1; 1; 2; 2; 2; 3; 3; 4; 20.
Cỡ mẫu bằng 10 nên tứ phân vị thứ hai là Q2 = (2 + 2) = 2.
Tứ phân vị thứ nhất là trung vị của mẫu 1; 1; 1; 2; 2 là Q2 = 1.
Tứ phân vị thứ ba là trung vị của mẫu 2; 3; 3; 4; 20 là Q3 = 3.
b) Nếu so sánh theo số trung bình thì bác Thu có nhiều cuộc điện thoại mỗi ngày hơn bác Dũng.
c) Nếu so sánh theo số trung vị thì bác Dũng có nhiều cuộc điện thoại mỗi ngày hơn bác Thu.
d) Trong mẫu số liệu của bác Thu có một số liệu quá lớn so với các số liệu khác, do đó nên sử dụng số trung vị để so sánh số cuộc điện thoại mỗi ngày của hai người.
Có ý kiến cho rằng điểm thi của đội tuyển giai đoạn 2001 – 2010 cao hơn giai đoạn 2011 – 2020. Hãy sử dụng số trung bình và trung vị để kiểm nghiệm xem ý kiến trên có đúng không?
Lời giải:
Điểm thi của đội tuyển giai đoạn 2001 - 2010 tạo thành mẫu sau:
139; 166; 172; 196; 143; 131; 168; 159; 161; 133.
Sắp xếp mẫu trên theo thứ tự không giảm ta được:
131; 133; 139; 143; 159; 161; 166; 168; 172; 196.
Số trung bình về điểm thi của đội tuyển giai đoạn 2001 - 2010 là:
(131 + 133 + 139 + 143 + 159 + 161 + 166 + 168 + 172 + 196) = 156,8.
Cỡ mẫu bằng 10 nên trung vị của mẫu trên là (159 + 161) = 160.
Điểm thi của đội tuyển giai đoạn 2011 - 2020 tạo thành mẫu sau:
113; 148; 180; 157; 151; 151; 155; 148; 177; 150.
Sắp xếp mẫu trên theo thứ tự không giảm ta được:
113; 148; 148; 150; 151; 151; 155; 157; 177; 180.
Số trung bình về điểm thi của đội tuyển giai đoạn 2011 - 2020 là:
(113 + 148 + 148 + 150 + 151 + 151 + 155 + 157 + 177 + 180) = 153.
Cỡ mẫu bằng 10 nên trung vị của mẫu trên là (151 + 151) = 151.
Ta thấy dựa vào số trung bình và trung vị thì điểm của giai đoạn 2001 - 2010 đều lớn hơn điểm của giai đoạn 2011 - 2020 nên ý kiến trên đúng.
a) Hãy lập bảng thống kê số lượng học sinh theo điểm số ở mỗi lớp.
b) Hãy so sánh điểm số của học sinh các lớp đó theo số trung bình, trung vị và mốt.
Lời giải:
a) Bảng thống kê số lượng học sinh theo điểm số của lớp 10A:
Điểm |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Số học sinh |
1 |
4 |
5 |
8 |
14 |
8 |
Bảng thống kê số lượng học sinh theo điểm số của lớp 10B:
Điểm |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Số học sinh |
4 |
6 |
10 |
10 |
6 |
4 |
Bảng thống kê số lượng học sinh theo điểm số của lớp 10C:
Điểm |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Số học sinh |
1 |
3 |
17 |
11 |
6 |
2 |
b) Số trung bình về điểm số của lớp 10A là:
= 8,35.
Cỡ mẫu bằng 40 nên trung vị của mẫu số liệu trên bằng trung bình cộng giữa số liệu thứ 20 và 21 là (9 + 9) = 9.
Mẫu số liệu trên có giá trị 9 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của mẫu số liệu trên là 9.
Số trung bình về điểm số của lớp 10B là:
= 7,5.
Cỡ mẫu bằng 40 nên trung vị của mẫu số liệu trên bằng trung bình cộng giữa số liệu thứ 20 và 21 là (7 + 8) = 7,5.
Mẫu số liệu trên có hai giá trị 7 và 8 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của mẫu số liệu trên là 7 và 8.
Số trung bình về điểm số của lớp 10C là:
= 7,6.
Cỡ mẫu bằng 40 nên trung vị của mẫu số liệu trên bằng trung bình cộng giữa số liệu thứ 20 và 21 là (7 + 7) = 7.
Mẫu số liệu trên có giá trị 7 xuất hiện nhiều nhất nên mốt của mẫu số liệu trên là 7.
Dựa vào số trung bình ta thấy 8,35 > 7,6 > 7,5.
Do đó dựa vào số trung bình thì điểm số lớp 10A cao hơn điểm số lớp 10C và điểm số lớp 10C cao hơn điểm số lớp 10B.
Dựa vào số trung vị ta thấy 9 > 7,5 > 7 nên nếu dựa vào số trung vị thì điểm số lớp 10A cao hơn điểm số lớp 10B và điểm số lớp 10B cao hơn điểm số lớp 10C.
Dựa vào mốt ta thấy 9 > 8 > 7.
Do đó dựa vào số trung bình thì điểm số lớp 10A cao hơn điểm số lớp 10B và điểm số lớp 10B cao hơn điểm số lớp 10C.
Xem thêm lời giải bài tập SGK Toán lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 2: Mô tả và biểu diễn dữ liệu trên các bảng và biểu đồ