Trong chương trình Toán 12, phần Thống kê và Xác suất đóng vai trò quan trọng. Nắm vững Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là nền tảng để giải quyết các bài toán thực tế và trong các kỳ thi.
Bài viết này của tusach.vn sẽ cung cấp kiến thức chi tiết, dễ hiểu về các khái niệm, công thức và cách áp dụng để tính toán phương sai, độ lệch chuẩn cho mẫu số liệu ghép nhóm theo chương trình Toán 12 Cánh Diều.
1. Định nghĩa
1. Định nghĩa
Xét mẫu số liệu ghép nhóm cho trong bảng sau:
\[{s^2} = \frac{{{n_1}{{({x_1} - \overline x )}^2} + ... + {n_m}{{({x_m} - \overline x )}^2}}}{n}\] được gọi là phương sai của mấu số liệu đó. 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 \(s = \sqrt {{s^2}} .\) |

2. Ý nghĩa
Ví dụ: Anh An đầu tư số tiền bằng nhau vào hai lĩnh vực kinh doanh A, B. Anh An thống kê số tiền thu được mỗi tháng trong vòng 60 ngày theo mỗi lĩnh vực có kết quả như sau:

So sánh giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của số tiền thu được mỗi tháng khi đầu tư vào mỗi lĩnh vực A, B. Đầu tư vào lĩnh vực nào “rủi ro” hơn?
Giải:
Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có:

Số tiền trung bình thu được khi đầu tư vào các lĩnh vực A, B tương ứng là:
\(\overline {{x_A}} = \frac{1}{{60}}(5.7,5 + ... + 5.27,5) = 17,5\) (triệu đồng)
\(\overline {{x_B}} = \frac{1}{{60}}(20.7,5 + ... + 20.27,5) = 17,5\) (triệu đồng)
Như vậy, về trung bình đầu tư vào các lĩnh vực A, B số tiền thu được hàng tháng như nhau.
Độ lệch chuẩn của số tiền thu được hàng tháng khi đầu tư vào các lĩnh vực A, B tương ứng là:
\({s_A} = \sqrt {\frac{1}{{60}}(5.7,{5^2} + ... + 5.27,{5^2} - 17,{5^2}} = 5\)
\({s_B} = \sqrt {\frac{1}{{60}}(20.7,{5^2} + ... + 20.27,{5^2} - 17,{5^2}} \approx 8,42.\)
Như vậy, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu về số tiền thu được hàng tháng khi đầu tư vào lĩnh vực B cao hơn khi đầu tư vào lĩnh vực A. Người ta nói rằng, đầu tư vào lĩnh vực B là “rủi ro” hơn.

Phương sai và độ lệch chuẩn là hai đại lượng thống kê quan trọng, dùng để đo lường mức độ phân tán của một tập dữ liệu. Trong chương trình Toán 12 Cánh Diều, việc hiểu rõ cách tính toán và ứng dụng của chúng đối với mẫu số liệu ghép nhóm là rất cần thiết.
Mẫu số liệu ghép nhóm là tập hợp các số liệu được chia thành các khoảng (nhóm) và mỗi khoảng được biểu diễn bằng một giá trị đại diện, thường là trung điểm của khoảng đó. Ví dụ, nếu ta có dữ liệu về chiều cao của học sinh được chia thành các khoảng như [150-155), [155-160), [160-165), thì mỗi khoảng sẽ có một giá trị đại diện (ví dụ: 152.5, 157.5, 162.5).
Phương sai (ký hiệu là s2) của mẫu số liệu ghép nhóm được tính theo công thức:
s2 = ∑(fi * (xi - x̄)2) / (n - 1)
Trong đó:
Độ lệch chuẩn (ký hiệu là s) của mẫu số liệu ghép nhóm là căn bậc hai của phương sai:
s = √s2
Giả sử ta có bảng số liệu về điểm thi Toán của 30 học sinh được ghép nhóm như sau:
| Khoảng điểm | Giá trị đại diện (xi) | Tần số (fi) |
|---|---|---|
| [5-6) | 5.5 | 5 |
| [6-7) | 6.5 | 8 |
| [7-8) | 7.5 | 10 |
| [8-9) | 8.5 | 4 |
| [9-10) | 9.5 | 3 |
Bước 1: Tính trung bình cộng (x̄)
x̄ = (5.5*5 + 6.5*8 + 7.5*10 + 8.5*4 + 9.5*3) / 30 = 7.25
Bước 2: Tính phương sai (s2)
s2 = (5*(5.5-7.25)2 + 8*(6.5-7.25)2 + 10*(7.5-7.25)2 + 4*(8.5-7.25)2 + 3*(9.5-7.25)2) / (30-1)
s2 ≈ 2.4167
Bước 3: Tính độ lệch chuẩn (s)
s = √2.4167 ≈ 1.5546
Phương sai và độ lệch chuẩn cho ta biết mức độ phân tán của dữ liệu. Phương sai càng lớn, độ lệch chuẩn càng lớn, dữ liệu càng phân tán rộng. Ngược lại, phương sai và độ lệch chuẩn càng nhỏ, dữ liệu càng tập trung gần trung bình cộng.
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều. Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập để nắm vững kiến thức và áp dụng thành thạo vào giải quyết các bài toán thực tế. Chúc bạn học tốt!
Truy cập tusach.vn để xem thêm nhiều tài liệu học tập Toán 12 và các môn học khác.
Tải sách PDF tại TuSach.vn mang đến trải nghiệm tiện lợi và nhanh chóng cho người yêu sách. Với kho sách đa dạng từ sách văn học, sách kinh tế, đến sách học ngoại ngữ, bạn có thể dễ dàng tìm và tải sách miễn phí với chất lượng cao. TuSach.vn cung cấp định dạng sách PDF rõ nét, tương thích nhiều thiết bị, giúp bạn tiếp cận tri thức mọi lúc, mọi nơi. Hãy khám phá kho sách phong phú ngay hôm nay!
Sách kỹ năng sống, Sách nuôi dạy con, Sách tiểu sử hồi ký, Sách nữ công gia chánh, Sách học tiếng hàn, Sách thiếu nhi, tài liệu học tập