B. Tự luận

Để chuẩn bị mở một trung tâm thể dục thể thao, anh Dũng đã tiến hành điều tra tuổi thọ của máy chạy bộ do hai hãng \(X,Y\) sản xuất. Bảng dưới biểu thị hai mẫu số liệu mà anh thu thập được qua Internet.

Bảng: Tuổi thọ của máy chạy bộ (đơn vị: năm)

Tuổi thọ	\([2;4)\)	\([4;6)\)	\([6;8)\)	\([8;10)\)	\([10;12)\)
Số máy của hãng X	7	20	36	20	17
Số máy của hãng Y	0	20	35	35	10

Khoảng biến thiên của mẫu số liệu nào lớn hơn? Từ đó có thể nói là máy chạy bộ do hãng nào sản xuất có tuổi thọ phân tán hơn?

a) Đúng. Xét số liệu ở Hà Nội:

Khoảng biến thiên: \(R = 31,8 - 16,8 = 15\).

Số phần tử của mẫu là \(n = 12\).

Tần số tích lũy của các nhóm lần lượt là \(c{f_1} = 2,c{f_2} = 5,c{f_3} = 7,c{f_4} = 8,c{f_5} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) mà \(2 < 3 < 5\) suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3.

Xét nhóm 2 là nhóm \(\left[ {19,8;22,8} \right)\) có \(s = 19,8,h = 3,{n_2} = 3\) và nhóm 1 là nhóm \(\left[ {16,8;19,8} \right)\) có \(c{f_1} = 2\). Ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = s + \left( {\frac{{3 - c{f_1}}}{{{n_2}}}} \right).h = 19,8 + \left( {\frac{{3 - 2}}{3}} \right).3 = 20,8\).

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3.12}}{4} = 9\) mà \(8 < 9 < 12\) suy ra nhóm 5 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 9.

Xét nhóm 5 là nhóm \(\left[ {28,8;31,8} \right)\) có \(t = 28,8,1 = 3,{n_5} = 4\) và nhóm 4 là nhóm \(\left[ {25,8;28,8} \right)\) có \(c{f_4} = 8\).

Ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = t + \left( {\frac{{9 - c{f_4}}}{{{n_5}}}} \right).l = 28,8 + \left( {\frac{{9 - 8}}{4}} \right).3 = 29,55\).

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({Q_3} - {Q_1} = 29,55 - 20,8 = 8,75\) .

b) Sai. Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\(\overline {{x_1}}  = \frac{{2.18,3 + 3.21,3 + 2.24,3 + 27,3 + 4.30,3}}{{12}} = 24,8\).

Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\(\begin{array}{l}{s_1}^2 = \frac{1}{{12}}\left[ {2{{\left( {18,3 - 24,8} \right)}^2} + 3{{\left( {21,3 - 24,8} \right)}^2} + 2{{\left( {24,3 - 24,8} \right)}^2}} \right.\\\left. {\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + {{\left( {27,3 - 24,8} \right)}^2} + 4{{\left( {30,3 - 24,8} \right)}^2}} \right] = 20,75.\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({s_1} = \sqrt {{s_1}^2}  = \sqrt {20,75}  \approx 4,56\).

c) Sai. Xét số liệu ở Huế:

Khoảng biến thiên: \(R = 31,8 - 16,8 = 15\).

Số phần tử của mẫu là \(n = 12\).

Tần số tích lũy của các nhóm lần lượt là \(c{f_1} = 1,c{f_2} = 3,c{f_3} = 6,c{f_4} = 8,c{f_5} = 12\).

Ta có: \(\frac{n}{4} = \frac{{12}}{4} = 3\) suy ra nhóm 2 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 3. Xét nhóm 2 là nhóm \([19,8;22,8)\) có \(s = 19,8,\;h = 3,{n_2} = 2\) và nhóm 1 là nhóm \([16,8;19,8)\) có \(c{f_1} = 1\)

Ta có tứ phân vị thứ nhất là: \({Q_1} = s + \left( {\frac{{3 - c{f_1}}}{{{n_2}}}} \right).h = 19,8 + \left( {\frac{{3 - 1}}{2}} \right).3 = 22,8\).

Ta có: \(\frac{{3n}}{4} = \frac{{3.12}}{4} = 9\) mà \(8 < 9 < 12\) suy ra nhóm 5 là nhóm đầu tiên có tần số tích lũy lớn hơn hoặc bằng 9.

Xét nhóm 5 là nhóm \(\left[ {28,8;31,8} \right)\) có \(t = 28,8,l = 3,{n_5} = 4\) và nhóm 4 là nhóm \([25,8;28,8)\) có \(c{f_4} = 8\).

Ta có tứ phân vị thứ ba là: \({Q_3} = t + \left( {\frac{{9 - c{f_4}}}{{{n_5}}}} \right).l = 28,8 + \left( {\frac{{9 - 8}}{4}} \right).3 = 29,55\).

Khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm trên là: \({Q_3} - {Q_1} = 29,55 - 22,8 = 6,75\).

Số trung bình cộng của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\(\overline {{x_2}}  = \frac{{18,3 + 2.21,3 + 3.24,3 + 2.27,3 + 4.30,3}}{{12}} = 25,8\).

Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\[\begin{array}{l}s_2^2 = \frac{1}{{12}}\left[ {{{\left( {18,3 - 25,8} \right)}^2} + 3{{\left( {21,3 - 25,8} \right)}^2} + 3{{\left( {24,3 - 25,8} \right)}^2}} \right.\\\left. {\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + 2{{\left( {27,3 - 25,8} \right)}^2} + 4{{\left( {30,3 - 25,8} \right)}^2}} \right] = 15,75.\end{array}\]

d) Đúng. Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({s_2} = \sqrt {s_2^2}  = \sqrt {15,75}  \approx 3,97\).

Huế có nhiệt độ không khí trung bình tháng đồng đều hơn vì độ lệch chuẩn nhỏ hơn.

a) Cỡ mẫu là \(n = 3 + 12 + 15 + 8 = 38\). Gọi \({x_1}, \ldots ,{x_{38}}\) là thời gian chờ khám bệnh của 38 bệnh nhân này và giả sử rằng dãy số liệu gốc này đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Tứ phân vị thứ nhất của mẫu số liệu gốc là \({x_{10}}\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là nhóm \([5;10)\) và ta có:

\({Q_1} = 5 + \left[ {\frac{{\frac{{38}}{4} - 3}}{{12}}} \right].5 \approx 7,71.\)

Tứ phân vị thứ ba của mẫu số liệu gốc là \({x_{29}}\) nên nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là nhóm \([10;15)\) và ta có: \({Q_3} = 10 + \left[ {\frac{{\frac{{3 \cdot 38}}{4} - 15}}{{15}}} \right].5 = 14,5.\)

Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm là: \({\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} \approx 14,5 - 7,71 = 6,79\).

b) Do \({\Delta _Q} = 6,79 < 9,23\) nên thời gian chờ của bệnh nhân tại phòng khám \(Y\) phân tán hơn thời gian chờ của bệnh nhân tại phòng khám \(X\).