1. Trang Chủ
  2. Tài Liệu Học Tập
  3. Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều

Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều

Lý thuyết Phương sai, Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều

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:

  • Gọi \(\overline x \) là số trung bình cộng của mẫu số liệu đó. Số:

\[{s^2} = \frac{{{n_1}{{({x_1} - \overline x )}^2} + ... + {n_m}{{({x_m} - \overline x )}^2}}}{n}\]

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 \(s = \sqrt {{s^2}} .\)

Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều 1

2. Ý nghĩa

  • 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, dùng để đo mức độ phân tán của mẫu số liệu ghép nhóm đó.
  • Độ lệch chuẩn có cùng đơn vị với mẫu số liệu
  • Khi hai mẫu số liệu ghép nhóm có cùng đơn vị đo và có số trung bình cộng bằng nhau (hoặc xấp xỉ bằng nhau), mẫu số liệu nào có độ lệch chuẩn nhỏ hơn thì mức phân tán (so với số trung bình cộng) của các số liệu trong mẫu đó thấp hơn

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:

Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều 2

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:

Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều 3

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.

Lý thuyết Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều 4

Lý thuyết Phương sai, Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm Toán 12 Cánh Diều

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.

1. Mẫu số liệu ghép nhóm là gì?

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).

2. Công thức tính Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm

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:

  • fi: Tần số của nhóm thứ i
  • xi: Giá trị đại diện của nhóm thứ i
  • x̄: Trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm (x̄ = ∑(fi * xi) / n)
  • n: Tổng số các giá trị trong mẫu (n = ∑fi)

3. Công thức tính Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm

Độ lệch chuẩn (ký hiệu là s) của mẫu số liệu ghép nhóm là căn bậc hai của phương sai:

s = √s2

4. Ví dụ minh họa

Giả sử ta có bảng số liệu về điểm thi Toán của 30 học sinh được ghép nhóm như sau:

Khoảng điểmGiá trị đại diện (xi)Tần số (fi)
[5-6)5.55
[6-7)6.58
[7-8)7.510
[8-9)8.54
[9-10)9.53

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

5. Ý nghĩa của Phương sai và Độ lệch chuẩn

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.

6. Ứng dụng của Phương sai và Độ lệch chuẩn

  • Trong thống kê: Đánh giá độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu.
  • Trong tài chính: Đo lường rủi ro của các khoản đầu tư.
  • Trong khoa học: Phân tích sự biến thiên của các hiện tượng tự nhiên.

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!

VỀ TUSACH.VN