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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL EDNELSON OLIVEIRA SANTOS FEDROS NURANI NELSON POERSCHKE SATURNO CÍCERO DE SOUZA MEDIDAS DE POSIÇÃO, DISPERSÃO, ASSIMETRIA E CURTOSE EXERCÍCIOS Boa Vista 2011 2 EDNELSON OLIVEIRA SANTOS FEDROS NURANI NELSON POERSCHKE SATURNO CÍCERO DE SOUZA MEDIDAS DE POSIÇÃO, DISPERSÃO, ASSIMETRIA E CURTOSE EXERCÍCIOS 07 Out 2011 Trabalho apresentado como exigência da disciplina de Introdução à Estatística do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil da Universidade Federal de Roraima. Prof.: Josué Gomes da Silva Boa Vista 2011 3 SUMÁRIO I. EXERCÍCIOS – SÉRIE 01.................................................................................... 04 II. EXERCÍCIOS – SÉRIE 02.................................................................................... 21 II. EXERCÍCIOS – SÉRIE 03.................................................................................... 36 II. EXERCÍCIOS – SÉRIE 04.................................................................................... 45 4 I. EXERCÍCIOS – SÉRIE 01 Medidas de dispersão, assimetria e curtose. 01. Dada a amostra: 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12. a) Qual é a amplitude amostral? = − ⇒ = 12 − 2 = 10 b) Determine o desvio médio. | ̅|∙ = | |∙ c) Calcule a variância. = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) xi Fi xiFi |xi - ̅|= |di| |di|.Fi ̅ = ∑ ⇒ = 6,14 | |∙ = , = 3,02 2 1 2 |2 - 6,14| = 4,14 4,14 3 1 3 |3 – 6,14| = 3,14 3,14 4 1 4 |4 – 6,14| = 2,14 2,14 5 1 5 |5 – 6,14| = 1,14 1,14 7 1 7 |7 – 6,14| = 0,86 0,86 10 1 10 |10 – 6,14| = 3,86 3,86 12 1 12 |12 – 6,14| = 5,86 5,86 Ʃ 7 43 21,14 xi Fi xiFi ∙ = ∙ 347 − ( ) = ∙ 347− = ∙ ⇒ = ∙ = ∙ 82,86 = 13,81 2 1 2 4 3 1 3 9 4 1 4 16 5 1 5 25 7 1 7 49 10 1 10 100 12 1 12 144 Ʃ 7 43 347 5 02. Para a série: 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9. a) Construir a distribuição simples de freqüência. xi 5 6 7 8 9 Fi 3 4 6 3 2 b) Calcular a amplitude. = − ⇒ = 9 − 5 = 4 c) Determinar o desvio médio. | ̅|∙ = | |∙ d) Calcular a variância populacional. = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) xi Fi xiFi |xi - ̅|= |di| |di|.Fi ̅ = ∑ ⇒ = 6,83 | |∙ = , = 0,98 5 3 15 |5 - 6,83| = 1,83 5,49 6 4 24 |6 – 6,83| = 0,83 3,32 7 6 42 |7 – 6,83| = 0,17 1,02 8 3 24 |8 – 6,83| = 1,17 3,51 9 2 18 |9 – 6,83| = 2,17 4,34 Ʃ 18 123 17,68 xi Fi xiFi ∙ = ∙ 867− ( ) = ∙ ⇒ = ∙ = ∙ 26,5 ⇒ = 1,47 = 1,47 5 3 15 75 6 4 24 144 7 6 42 294 8 3 24 192 9 2 18 162 Ʃ 18 123 867 6 e) Calcular o desvio padrão populacional. = √ = √1,47 = 1,21 f) Calcular o coeficiente de variação. ∙ = ̅ ∙ = , , = 0,177 ≅ 0,18 ∙ = 18% 03. Calcular pelo processo abreviado a variância amostral. Classes 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 Fi 3 5 8 6 3 ( ) = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ( ) = ∙ 35 − ( ) ⇒ ( ) = ∙ 35 − ( ) = ∙ ⇒ ( ) = ∙ 34,96 = 1,46 ( ) = ℎ . ( ) ⇒ ( ) = 2 . 1,46 = 5,84 ( ) = 5,84 xi Fi xi (PM) zi zi Fi zi2Fi x0 = 7 h = 2 = = = = −2 2 4 3 3 -2 -6 12 4 6 5 5 -1 -5 5 6 8 8 7 0 0 0 8 10 6 9 1 6 6 10 12 3 11 2 6 12 Ʃ 25 1 35 7 04. Num teste aplicado a 20 alunos, obteve-se a seguinte distribuição de pontos: Pontos 35 45 45 55 55 65 65 75 75 85 85 95 Fi 1 3 8 3 3 2 a) Calcular o desvio médio | ̅|∙ = | |∙ b) Determinar a variância populacional (processo breve). ( ) = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ( ) = ∙ 40 − ( ) ⇒ ( ) = ∙ 40 − ( ) = ∙ ⇒ ( ) = ∙ 35 = 1,75 ( ) = ℎ . ( ) ⇒ ( ) = 10 . 1,75 = 175 ( ) = 175 xi xi(PM) Fi xiFi |xi - ̅|= |di| |di|.Fi ̅ = ∑ ⇒ = 65 | |∙ = = 11 35 45 40 1 40 |40-65|=25 25 45 55 50 3 150 |50-65|=15 45 55 65 60 8 480 |60-65|=5 40 65 75 70 3 210 |70-65|=5 15 75 85 80 3 240 |80-65|=15 45 85 95 90 2 180 |90-65|=25 50 Ʃ 20 1300 90 220 xi xi(PM) Fi zi zi Fi zi2Fi x0 = 70 h = 10 = = = = −3 35 45 40 1 -3 -3 9 45 55 50 3 -2 -6 12 55 65 60 8 -1 -8 8 65 75 70 3 0 0 0 75 85 80 3 1 3 3 85 95 90 2 2 4 8 Ʃ 20 -10 40 8 c) Determinar o desvio padrão. = √ = √175 = 13,23 d) Calcular o coeficiente de variação. ∙ = ̅ ∙ = , = 0,177 ≅ 0,20 ∙ = 20% e) Determinar o coeficiente de assimetria. (1º coeficiente de Pearson). Pontos 35 45 45 55 55 65 65 75 75 85 85 95 Fi 1 3 8 3 3 2 = + ∙ ℎ = 55 + ∙ 10 ⇒ 55 + ∙ 10 = 55 + 0,5 ∙ 10 ⇒ 55 + 5 = 60 Mo = 60 = 55 Δ = 5 Δ = 5 h = 10 = ̅ = , = 0,38 = 0,38 9 f) Calcular o coeficiente de curtose. = ( ) = + ∑ ∙ ⇒ = 55 + ( )∙ ⇒ 55 + 1,25 = 56,25 = + ∑ ∙ ⇒ = 65 + ( )∙ ⇒ 65 + 10 = 75,00 = + ∑ ∙ ⇒ = 45 + ( )∙ ⇒ 45 + 3,33 = 48,33 = + ∑ ∙ ⇒ = 75 + ( )∙ ⇒ 75 + 10 = 85,00 = ( ) ⇒ = , , ( , , ) = , ∙ , = , , = 0,256 g) Determinar a amplitude semi-interqualítica. = ⇒ = = 10 xi Fi Fac = = 5 = . = = 15 = ∙ = = 2 = ∙ = = 18 35 45 1 1 45 55 3 4 55 65 8 12 65 75 3 15 75 85 3 18 85 95 2 20 Ʃ 20 10 05. Abaixo temos a distribuição de freqüência dos pesos de uma amostra de 45 alunos: Pesos em kg 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 70 Fi 4 10 15 8 5 3 a) Determinar a média pelo processo abreviado. b) Determinar a variância pelo processo abreviado. ( ) = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ( ) = ∙ 81 − ( ) ⇒ ( ) = ∙ 81 − ( ) = ∙ ⇒ ( ) = ∙ 79,2 = 1,80 ( ) = ℎ . ( ) ⇒ ( ) = 5 ∙ 1,8 = 45 ( ) = 45 Classes Fi xi(PM) Zi ZiFi x0 = 57,5 h = 5 = = , , = = −3 ̅ = ∑ = = - 0,80 ̅ = ℎ ̃ + ⇒ 5(-0,80)+57,5 = 53,5 R: ̅ = 53,50 40 45 4 42,5 -3 -12 45 50 10 47,5 -2 -20 50 55 15 52,5 -1 -15 55 60 8 57,5 0 0 60 65 5 62,5 1 5 65 70 3 67,5 2 6 Ʃ 45 -36 xi xi(PM) Fi zi zi Fi zi2Fi x0 = 57,5 h = 5 = = , , = = −2 40 45 42,5 4 -2 -8 16 45 50 47,5 10 -1 -10 10 50 55 52,5 15 0 0 0 55 60 57,5 8 1 8 8 60 65 62,5 5 2 10 20 65 70 67,5 3 3 9 27 Ʃ 45 9 81 11 c) Qual é o valor do coeficiente de variação. = √ = √45 = 6,7 ∙ = ̅ ∙ = , , = 0,1252 ∙ = 12,52% d) A distribuição é simétrica? Pesos em kg 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 70 Fi 4 10 15 8 5 3 = + ∙ ℎ = 50 + ∙ 5 ⇒ = 50 + ∙ 5 = 50 + 0,42 ∙ 5 = 50 + 2,08 = 52,08 = 50 Δ = 5 Δ = 7 h = 5 = ̅ = , , , = 0,2119 = 0,21 A distribuição não é simétrica. É assimétrica positiva. e) A distribuição é mesocúrtica? = ( )xi Fi Fac = = 11,25 = . = = 33,75 = ∙ = = 4,5 = ∙ = = 40,5 40 45 4 4 45 50 10 14 50 55 15 29 55 60 8 37 60 65 5 42 65 70 3 45 Ʃ 45 12 = + ∑ ∙ ⇒ = 45 + ( , )∙ ⇒ 45 + 3,63 = 48,63 = + ∑ ∙ ⇒ = 55 + ( , )∙ ⇒ 55 + 2,97 = 57,97 = + ∑ ∙ ⇒ = 45 + ( , )∙ ⇒ 45 + 0,25 = 45,25 = + ∑ ∙ ⇒ = 60 + ( , )∙ ⇒ 60 + 3,5 = 63,50 = ( ) ⇒ = , , ( , , ) = , ∙ , = , , = 0,256 - A distribuição não é mesocúrtica. É leptocúrtica. 06. Sendo: Classes 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 Fi 10 20 35 25 10 Calcular ̅, S2, S, C.V, As e K a) Média xi Fi xi (PM) xiFi ̅ = ∑ ⇒ 5550 100 = 55,50 R: ̅ = 55,50 30 40 10 35 350 40 50 20 45 900 50 60 35 55 1925 60 70 25 65 1625 70 80 10 75 750 Ʃ 100 5550 13 b) Variância c) Desvio padrão = √ = √126 = 11,22 d) Coeficiente de variação ∙ = ̅ ∙ = , , = 0,2022 ∙ = 20% e) Assimetria Classes 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 Fi 10 20 35 25 10 = + ∙ ℎ = 50 + ∙ 10 ⇒ = 50 + ∙ 10 = 50 + 0,6 ∙ 10 ⇒ = 50 + 6 = 56 Mo = 53,33 = 50 Δ = 15 Δ = 10 h = 10 xi Fi xi(PM) xiFi ∙ = ∙ 320500− ( ) = ∙ 320500 − = ∙ = ∙ = ∙ 12475 = 126,01 30 40 10 35 350 12250 40 50 20 45 900 40500 50 60 35 55 1925 105875 60 70 25 65 1625 105625 70 80 10 75 750 56250 Ʃ 100 5550 320500 14 = ̅ = , , = −0,045 = −0,045 - A distribuição não é simétrica. É assimétrica negativa. f) Curtose = ( ) = + ∑ ∙ ⇒ = 40 + ( )∙ ⇒ 40 + 7,5 = 47,5 = + ∑ ∙ ⇒ = 55 + ( )∙ ⇒ 60 + 4 = 64 = + ∑ ∙ ⇒ = 30 + ( )∙ ⇒ 30 + 10 = 40 = + ∑ ∙ ⇒ = 60 + ( )∙ ⇒ 60 + 10 = 70 = ( ) ⇒ = , ( ) = , ∙ = , = 0,275 - A distribuição é platicúrtica. xi Fi Fac = = 25 = . = = 75 = ∙ = = 10 = ∙ = = 90 30 40 10 10 40 50 20 30 50 60 35 65 60 70 25 90 70 80 10 100 Ʃ 100 15 07. A distribuição abaixo possui desvio padrão igual a 3,02. Determine o valor do coeficiente de variação. Classes 0 4 4 8 8 12 Ʃ xi(PM) 2 6 10 Fi 2 3 2 7 xiFi 4 18 20 42 ̅ = ∑ ⇒ 42 7 = 6 ∙ = ̅ ∙ = , = 0,5033 ∙ = 50% 08. Um fabricante de caixas de cartolina fabrica três tipos de caixa. Testa-se a resistência de cada caixa tomando-se uma amostra de 100 caixas e determinando-se a pressão necessária para romper cada caixa. São os seguintes os resultados dos testes: Tipos de caixa A B C Pressão média de ruptura (bária) 150 200 300 Desvio padrão das pressões (bária) 40 50 60 a) Que tipo de caixa apresenta a menor variação absoluta na pressão de ruptura? 16 09. Um pesquisador da Rádio XY aborda 30 transeuntes ao acaso e pergunta-lhes a idade. O resultado é dado pela tabela. 35 26 39 25 39 22 42 40 39 22 21 40 16 32 39 21 28 39 18 37 23 14 27 44 30 32 21 15 26 43 a) Resuma as informações sob forma de uma distribuição de freqüência. Dado: log 30 = 1,48. a) Apresente os dados na forma de um histograma. Classes xi Fi 14 19 16,5 4 19 24 21,5 6 24 29 26,5 5 29 34 31,5 3 34 39 36,5 2 39 44 41,5 10 Ʃ 17 c) Calcule a média e o desvio padrão amostral. = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ = ∙ 30237,5 − ( ) = ∙ 30237,5− ⇒ = ∙ ⇒ = ∙ ⇒ 2 = 1 29 ∙ 2634,17 ⇒ 2 = 90,83 = √ = √90,83 = 9,53 10. É dada a distribuição dos salários semanais de 100 funcionários: Salários por semana (1.000$) 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 Nº de empregados 26 43 17 9 5 a) Calcule a variância populacional. = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) Classes xi Fi xiFi Fac xi2Fi ̅ = ∑ = 910 30 ̅ = 30,33 14 19 16,5 4 66 4 1089 19 24 21,5 6 129 10 2773,5 24 29 26,5 5 132,5 15 3511,25 29 34 31,5 3 94,5 18 2976,75 34 39 36,5 2 73 20 2664,5 39 44 41,5 10 415 30 17222,5 Ʃ 30 910 30237,5 xi xi(PM) Fi xiFi ∙ 500 1000 750 26 19500 14625000 1000 1500 1250 43 53750 67187500 1500 2000 1750 17 29750 52062500 2000 2500 2250 9 20250 45562500 2500 3000 2750 5 13750 37812500 Ʃ 100 137000 217250000 18 = ∙ 217250000 − ( ) = ∙ = ∙ ⇒ = ∙ 29560000 ⇒ = 295600 = 295600 b) A distribuição á assimétrica? = ̅ = , , = 0,317 = 0,32 - Sim, a distribuição é assimétrica positiva. c) A distribuição á leptocúrtica? = + ∑ ∙ ⇒ = 500 + ( )∙ ⇒ 500 + 480,77 = 980,77 = + ∑ ∙ ⇒ = 1500 + ( )∙ ⇒ 1500 + 176,47 = 1676,47 = + ∑ ∙ ⇒ = 500 + ( )∙ ⇒ 500 + 192,31 = 692,31 = + ∑ ∙ ⇒ = 2000 + ( )∙ ⇒ 2000 + 222,22 = 2222,22 = √ = √295600 = 543,69 ̅ = ∑ ̅ = = 1370 ̅ = 1370 = + ∙ ℎ = 1000 + ∙ 500 ⇒ 1000 + ∙ 500 = 1000 + 0,4 ∙ 500 ⇒ 1000 + 200 = 1197,67 xi Fi Fac = = 25 = . = = 75 = ∙ = = 10 = ∙ = = 90 500 1000 26 26 1000 1500 43 69 1500 2000 17 86 2000 2500 9 95 2500 3000 5 100 Ʃ 100 19 = ( ) ⇒ = , , ( , , ) = , ∙ , = , , = 0,227 = 0,227 - Sim, a distribuição é leptocúrtica. 11. As notas finais de um aluno nas disciplinas “Apicultura experimental” e “Cotonicultura aplicada” foram, respectivamente, 7,8 e 7,3. Sabe-se que na primeira disciplina o desvio padrão foi 0,8, com média 8,0; e que na outra tivemos média 7,5, com desvio padrão de 1,0. Em que disciplina ele obteve pior classificação relativa? = ̅ ( ) = , , , = , , ⇒ = −0,25 ( ) = , , , = , , ⇒ = −0,20 Em apicultura. 12. Uma mesmo teste de aptidão foi aplicado foi aplicado a dois grupos de funcionários, A e B. A média do conjunto A foi 75, com desvio padrão de 16, e a média do grupo B foi 69, com variância 64. Quem obteve melhor posição relativa: um empregado do grupo A, que obteve 85 pontos, ou um funcionário do grupo B, que alcançou 80 pontos. = √ = √64 = 8 = ̅ ( á ) = = , , ⇒ = 0,625 ( á ) = = ⇒ = 1,375 O funcionário do grupo B. 20 13. Qual será a nota de um aluno que obteve escore de -1,5 em Apicultura experimental, considerando-se os dados do exercício 11. −1,5 = , , − 8,0 = 0,8 .−1,5 ⇒ = −1,2 + 8,0 ⇒ = 6,8 Nota do aluno = 6,8 21 II. EXERCÍCIOS – SÉRIE 02 Medidas de posição, dispersão, assimetria e curtose. 01. Dada a série: 1,2; 1,4; 1,5; 1,8 e 2, calcular a média e o desvio padrão populacional. ̅ = ∑ ⇒ = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ̅ = , ⇒ ̅ = 1,58 = ∙ 12,89 − ( , ) = ∙ , , = ∙ , ⇒ = ∙ 0,408 ⇒ = 0,082 = √ = √0,082 = 0,286 xi Fi xiFi ∙ 1,2 1 1,2 1,44 1,4 1 1,4 1,96 1,5 1 1,5 2,25 1,8 1 1,8 3,24 2 1 2,0 4 Ʃ 5 7,9 12,89 22 2. Baseado na seguinte distribuição, calcule: a) Média ̅ = ∑ = 13384 78 ̅ = 171,59 b) Mediana n = 78 (par) ⇒ = 39 = + ∑ . ⇒ = 168 + ( ). = 168 + . ⇒ = 168 + ⇒ = 168 + 3,82 = 171,82 c) Moda = + ∙ ℎ = 172 + 33 ∙ 4 ⇒ 172 + 3 18 ∙ 4 = 172 + 0,17 ∙ 4 = 172 + 0,67 = 172,67 = 172,67d) Desvio médio amostral = | |∙ ⇒ = , = 3,99 Altura Frequência 160 164 5 164 168 13 168 172 22 172 176 25 176 180 10 180 184 3 Ʃ Altura xi Fi xiFi Fac |xi - ̅|= |di| |di|.Fi 160 164 162 5 810 5 |162-171,59| = 9,59 47,95 164 168 166 13 2158 18 |166-171,59| = 5,59 72,67 168 172 170 22 3740 40 |170-171,59| = 1,59 34,98 172 176 174 25 4350 65 |174-171,59| = 2,41 60,25 176 180 178 10 1780 75 |178-171,59| = 6,41 64,10 180 184 182 3 546 78 |182-171,59| = 10,41 31,23 Ʃ 78 13384 311,18 23 d) Coeficiente de assimetria Q1 e Q3 = = 19,5 = . = = 58,55 = + ∑ ∙ ⇒ = 168 + ( , )∙ ⇒ 168 + 0,27 = 168,27 = + ∑ ∙ ⇒ = 172 + ( , )∙ ⇒ 172 + 2,97 = 174,97 = = , , . , , , ⇒ = , , , ⇒ = , , = −0,060 3. Num fim de semana, o supermercado X vendeu as seguintes quantidades de carne. a) Qual foi o preço médio. ̅ = ∑ = 98250 2650 ̅ = 37,08 b) Qual foi a quantidade média. ̅ = ∑ = 98250 185 ̅ = 531,08 Altura Preço ($ por kg) Quantidade (kg) xiFi Boi 35 1000 35000 Porco 38 450 17100 Galinha 39 600 23400 Peru 45 350 15750 Peixe 28 250 7000 Ʃ 185 2650 98250 24 4. Completar os dados que faltam para a seguinte distribuição. 5. Encontrar a freqüência correspondente à terceira classe da distribuição abaixo, sabendo que a média é igual a 11,50. ̅ = ∑ ⇒ 11,50 = (5∙4)+(8∙5)+(13.3)+(18∙3)+(25∙1) 16 ⇒ 11,50 = ( . ) ⇒ 11,50 = ⇒ 11,50 ≠ 11,16 ̅ = ∑ ⇒ 11,50 = (5∙4)+(8∙5)+(13.5)+(18∙3)+(25∙1) 18 11,50 = ⇒ 11,50 ≠ 11,33 ̅ = ∑ ⇒ 11,50 = (5∙4)+(8∙5)+(13.7)+(18∙3)+(25∙1) 20 11,50 = ⇒ 11,50 = 11,50 xi Fi Fac fi 1 4 4 0,04 2 8 12 0,08 3 18 30 0,18 4 27 57 0,27 5 15 72 0,15 6 11 83 0,11 7 10 93 0,10 8 7 100 0,07 Ʃ 100 1 xi 5 8 13 18 25 Fi 4 5 7 3 1 25 6. Calcular o 1º quartil, o 7º decil e o 73º percentil da seguinte distribuição: Classes 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 Ʃ Fi 10 12 12 10 6 50 Fac 10 22 34 44 50 = + ∑ ∙ ⇒ = + ∑ ∙ ⇒ = 1 + ( , )∙ ⇒ = 1 + ( . )∙ = 1 + 0,21 ⇒ = 1,21 = + ∑ ∙ ⇒ = + . ∑ ∙ ⇒ = 3 + ( )∙ ⇒ = 3 + ∙ = 3 + 0,1 ⇒ = 3,1 = + ∑ ∙ = + . ∑ ∙ ⇒ = 3 + ( , )∙ ⇒ = 3 + ( , )∙ = 3 + 0,25 ⇒ = 3,25 7. Obter a moda e a variância para a seguinte distribuição amostral: Classes 0 25 25 50 50 75 75 100 100 125 Ʃ xi 12,5 37,5 62,5 87,5 112,5 Fi 20 140 180 40 10 390 xiFi 250 5250 11250 3500 1125 21375 x2.Fi 3125 196875 703125 306250 126562,5 1335937,5 = + ∙ ℎ ⇒ = 50 + ∙ 25 ⇒ = 50 + ∙ 25 = 50 + 0,22 ∙ 25 ⇒ = 50 + 5,56 ⇒ = 55,56 26 = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ = ∙ 1335937,5− ( ) = ∙ 1335937,5 − ⇒ = ∙ = ∙ ⇒ = ∙ 164423,08 2 = 422,68 8. Lançado um dado 50 vezes, obteve-se a seguinte distribuição, calcular a variância populacional e o desvio padrão. = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) = ∙ 837 − ( ) = ∙ = ∙ ⇒ = ∙ 152,50 = 3,05 = √ = 3,05 = 1,75 xi Fi xiFi xi2Fi 1 6 6 6 2 11 22 44 3 6 18 54 4 7 28 112 5 9 45 225 6 11 66 396 Ʃ 50 185 837 27 9. Usando o processo abreviado, calcule a média e a variância amostral: xi 30000 30002 30004 30006 30008 30010 Fi 10 12 14 10 4 2 Fac 10 22 36 46 50 52 ( ) = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ( ) = ∙ 164 − ( ) ⇒ ( ) = ∙ 164 − ( ) = ∙ ⇒ ( ) = ∙ 94,769 = 1,86 ( ) = ℎ . ( ) ⇒ ( ) = 2 . 1,86 = 7,43 ( ) = 7,43 10. Estudar a distribuição abaixo com respeito à assimetria e à curtose. xi 150 200 200 250 250 300 300 350 350 400 400 450 450 500 Fi 5 16 21 28 19 8 3 Classes xi Fi xiFi xi2Fi 150 200 175 5 875 153125 200 250 225 16 3600 810000 250 300 275 21 5775 1588125 300 350 325 28 9100 2957500 350 400 375 19 7125 2671875 400 450 425 8 3400 1445000 450 500 475 3 1425 676875 Ʃ 100 31300 10302500 xi Fi zi ziFi zi2Fi x0 = 30006 h = 2 = = = = −3 ̅ = ∑ = = -1,15 ̅ = ℎ + 0 ⇒ 2(-1,153)+30006 = 30003,69 R: ̅ = 30003,69 30000 10 -3 -30 90 30002 12 -2 -24 48 30004 14 -1 -14 14 30006 10 0 0 0 30008 4 1 4 4 30010 2 2 8 8 Ʃ 52 -60 164 28 ̅ = Ʃ ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = 313 = + ∙ ℎ ⇒ = 300 + ∙ 50 ⇒ = 300 + ∙ 50 ⇒ = 321,88 = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ = ∙ 10302500 − ( ) = ∙ 10302500 − ⇒ = ∙ = ∙ ⇒ = ∙ 505600 ⇒ = 5107,07 = √ ⇒ = 5107,07 ⇒ = 71,46 = ̅ ⇒ = , , ⇒ = 0,12 Classes xi Fi Fac = = 25 = . = = 75 = ∙ = = 10 = ∙ = = 90 150 200 175 5 5 200 250 225 16 21 250 300 275 21 42 300 350 325 28 70 350 400 375 19 89 400 450 425 8 97 450 500 475 3 100 Ʃ 100 = + ∑ ∙ ⇒ = 250 + ( )∙ ⇒ 250 + 9,52 = 259,52 = + ∑ ∙ ⇒ = 350 + ( )∙ ⇒ 350 + 13,16 = 363,16 = + ∑ ∙ ⇒ = 200 + ( )∙ ⇒ 200 + 15,62 = 215,62 = + ∑ ∙ ⇒ = 400 + ( )∙ ⇒ 400 + 6,25 = 406,25 = ( ) ⇒ = , , ( , , ) = , ∙ , = , , ⇒ = 0,2718 A distribuição é assimétrica negativa e platicúrtica. 29 11. Cronometrando o tempo de várias provas de uma gincana automobilística, encontramos: Equipe 1: 40 provas Tempo médio = 45 s Variância = 400 s2 Equipe 2: Tempo: 20 40 50 80 Nº provas: 10 15 30 5 a) Qual o coeficiente de variação relativo à equipe 1? . = ̅ ⇒ . = ⇒ . = 0,44 ⇒ . = 44% b) Qual a média da equipe 2? Tempo Fi xiFi 20 10 200 40 15 600 50 30 1500 80 5 400 Ʃ 60 2700 ̅ = Ʃ ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = 45 c) Qual o desvio padrão referente à equipe 2? Tempo Fi xiFi xi2Fi 20 10 200 4000 40 15 600 24000 50 30 1500 75000 80 5 400 32000 Ʃ 60 2700 135000 = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ = ∙ 135000 − ( ) = ∙ 135000 − ⇒ = ∙ = ∙ ⇒ = ∙ 13500 ⇒ = 228,81 = √ ⇒ = √228,81 ⇒ = 15,13 30 c) Qual a média aritmética referente às duas equipes consideradas em conjunto? Equipe 1: 40 provas Tempo médio = 45 s Equipe 1: 60 provas Tempo médio = 45 s ̅ = ̅ ̅ ⇒ ̅ = . . ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = 45 c) Qual a equipe que apresentou resultados mais homogêneos? Equipe 1 . = ̅ ⇒ . = ⇒ . = 0,44 ⇒ . = 44% Equipe 2 . = ̅ ⇒ . = , ⇒ . = 0,33 ⇒ . = 33% A equipe 2, pois possui o menor coeficiente de variação. 12. Dada a amostra de 60 rendas (em milhares) de dada região geográfica: 10 7 8 5 4 3 2 9 9 6 3 15 1 13 14 4 3 6 6 8 10 11 12 13 14 2 15 5 4 10 8 9 5 3 2 3 3 4 4 4 5 6 7 8 9 1 12 13 14 16 a) Agrupar os elementos em classes. Sendo K = 6 e h = 3. Classes xi Fi Fac Zi ZiFi Zi2Fi |di|Fi 1 4 2,5 14 14 -2 -28 -28 79,8 4 7 5,5 14 28 -1 -14 -14 37,8 7 10 8,5 11 39 0 0 0 3,3 10 13 11,5 8 47 1 8 8 26,4 13 16 14,5 11 58 2 22 22 69,3 16 19 17,5 2 60 3 6 6 18,6 Ʃ 60 -6 140 235,2 31 b) Construir o histograma e o polígono de freqüência. c) Construir o gráfico de freqüência acumulada. 32 d) Calcular a média. Classes xi Fi xiFi 1 4 2,5 14 35 4 7 5,5 14 77 7 10 8,5 11 93,5 10 13 11,5 8 92 13 16 14,5 11 159,5 16 19 17,5 2 35 Ʃ 60 492 ̅ = Ʃ ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = 8,2 e) Calcular a mediana. Classes xi Fi Fac 1 4 2,5 14 14 4 7 5,5 14 28 7 10 8,5 11 39 10 13 11,5 8 47 13 16 14,5 11 58 16 19 17,5 2 60 Ʃ 60 n = 60 ⇒ = 30 = + ∑ . = = 7 + ( ). ⇒ 7 + ( ). ⇒ 7 + ⇒ 7 + 0,55 ⇒ = 7,55 f) Determinar o 3º quartil. = + ∑ ∙ ⇒= 4 + ∙ ⇒ 4 + 0,21 ⇒ = 4,21 = + ∑ ∙ ⇒ = 10 + . ∙ ⇒ 10 + 2,25 ⇒ = 12,25 g) Calcular o 4º decil. = + ∑ ∙ ⇒ = 4 + . ∙ ⇒ 4 + 2,14 ⇒ = 6,14 h) Calcular o 47º percentil. 33 = + ∑ ∙ ⇒ = 7 + . ∙ ⇒ 7 + 0,05 ⇒ = 7,05 i) Determinar a medida que deixa 25% das rendas. = + ∑ ∙ ⇒ = 4 + . ∙ ⇒ 4 + 0,21 ⇒ = 4,21 j) Calcular o desvio médio. Classes xi Fi |xi - ̅|= |di| |di|Fi 1 4 2,5 14 |2,5-8,2|=|5,7| 79,8 4 7 5,5 14 |5,5-8,2|=|2,7| 37,8 7 10 8,5 11 |8,5-8,2|=|0,3| 3,3 10 13 11,5 8 |11,5-8,2|=|3,3| 26,4 13 16 14,5 11 |14,5-8,2|=|6,3| 69,3 16 19 17,5 2 |17,5-8,2|=|9,3| 18,6 Ʃ 60 235,2 | |∙ ⇒ , ⇒ = 3,92 l) Calcular variância. Classes xi Fi Zi ZiFi Zi2Fi 1 4 2,5 14 -2 -28 -28 4 7 5,5 14 -1 -14 -14 7 10 8,5 11 0 0 0 10 13 11,5 8 1 8 8 13 16 14,5 11 2 22 22 16 19 17,5 2 3 6 6 Ʃ 60 -6 140 ( ) = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ ( ) = ∙ 140 − ( ) ( ) = ∙ 140 − ⇒ ( ) = ∙ ⇒ ( ) = ∙ 139,4 = 2,36 ( ) = ℎ . ( ) ⇒ ( ) = 3 . 2,36 ⇒ ( ) = 21,24 m) Determinar o desvio padrão. = √ ⇒ = √21,24 ⇒ = 4,61 34 n) Qual é o valor do coeficiente de variação? . = ̅ ⇒ . = , , ⇒ . = 0,56 ⇒ . = 56% o) A distribuição é simétrica? = ⇒ = , , . , , , ⇒ = , , ⇒ = 0,169 Não é simétrica. p) A distribuição é mesocúrtica? = + ∑ ∙ ⇒ = 1 + . ∙ ⇒ 1 + 1,29 ⇒ = 2,29 = + ∑ ∙ ⇒ = 13 + . ∙ ⇒ 13 + 1,91 ⇒ = 14,91 = ( ) ⇒ = , , ( , , ) ⇒ = , ∙ , ⇒ = , , ⇒ = 0,3185 Não é mesocúrtica. q) Usando o gráfico de freqüência acumulada, represente o 1º quartil, o 7º decil e o 80º percentil. Classes xi Fi Fac 1 4 2,5 14 14 4 7 5,5 14 28 7 10 8,5 11 39 10 13 11,5 8 47 13 16 14,5 11 58 16 19 17,5 2 60 Ʃ 60 = + ∑ ∙ ⇒ = 4 + ∙ ⇒ 4 + 0,21 ⇒ = 4,21 = + ∑ ∙ ⇒ = 10 + . ∙ ⇒ 10 + 1,25 ⇒ = 11,25 = + ∑ ∙ ⇒ = 13 + . ∙ ⇒ 13 + 0,27 ⇒ = 13,27 35 r) Prepare um relatório para a descrição das rendas dessas famílias. O salário médio das famílias, que é de R$ 8200,00, está acima do centro da distribuição, conforme mostra a mediana, que é de R$ 7550,00. Neste caso, isso foi causado por alguns valores grandes que sensibilizam mais a média e menos a mediana. Isso demonstra que a distribuição não é simétrica e mais tarde será abordado na análise da simetria. O desvio médio mostra que a dispersão em torno da média é de R$ 3920,00. A variância e o desvio padrão, valores sempre positivos, indicam que a distância entre os valores medidos e a média foi de R$ 4611,00. Os cálculos chegaram a um coeficiente de variação, desvio padrão dividido pela média, de 56%. A distribuição é assimétrica, pois os quartis não estão equidistantes, e positiva, pois a moda encontra-se à esquerda da mediana. O valor da curtose, 0,3185, mostra que há um achatamento na curva de distribuição, tornando-a platicúrtica. 36 III. EXERCÍCIOS – SÉRIE 03 Para cada uma das questões abaixo, assinale a alternativa correta. 1. A média aritmética é a razão entre: a) ( ) o número de valores e o somatório deles. b) ( X ) o somatório dos valores e o número deles. c) ( ) os valores extremos. d) ( ) os dois valores centrais. 2. Na série 60, 90, 80, 60, 50, a moda será: a) ( ) 50. b) ( X ) 60. c) ( ) 66. d) ( ) 90. 3. A medida que tem o mesmo número de valores abaixo e acima dela é: a) ( ) a moda. b) ( ) a média. c) ( X ) a mediana. d) ( ) o lugar mediano. 4. A soma dos desvios entre cada valor e a média é: a) ( ) positiva. b) ( ) negativa. c) ( ) diferente de zero. d) ( X ) zero. 5. Na série, 60, 50, 70, 80, 90 o valor 70 será a: a) ( ) média e a moda. b) ( X ) a média e a mediana. c) ( ) a mediana e a moda. d) ( ) a média, a mediana e a moda. 37 6. Quando queremos verificar a questão de uma prova que apresentou maior número de erros, utilizamos: a) ( X ) moda. b) ( ) média. c) ( ) mediana. d) ( ) qualquer uma das anteriores. 7. Dado o histograma abaixo, no interior de cujos retângulos foram anotadas as freqüências absolutas, então a mediana é: = 6 + ( ). ⇒ 6 + ( ). ⇒ 6 + ⇒ 6 + 1,0 = 7,0 a) ( ) 6,5. b) ( ) 8,0. c) ( ) 7,5. d) ( X ) 7,0. 8. Na série, 15, 20, 30, 40, 50, há abaixo da mediana: a) ( ) 3 valores. b) ( X ) 2 valores. c) ( ) 3,5 valores. d) ( ) 4 valores. 9. Dada a figura abaixo, podemos afirmar que: 38 a) ( ) a moda é maior que a mediana e menor que a média. b) ( ) a moda é menor que a mediana e maior que a média. c) ( ) a moda é menor que a mediana e esta é maior que a média. d) ( X ) a mediana é maior que a média e menor que a moda. 10. O coeficiente de variação é uma medida que expressa a razão entre: a) ( X ) desvio padrão e média. b) ( ) média e desvio padrão. c) ( ) amplitude semi-interquartílica e mediana. d) ( ) desvio padrão e moda. 11. O cálculo da variância supõe o conhecimento da: a) ( X ) média. b) ( ) mediana. c) ( ) ponto médio. d) ( ) moda. 12. Numa distribuição de valores iguais, o desvio padrão é: a) ( ) negativo. b) ( ) positivo. c) ( ) a unidade. d) ( X ) zero. 13. Na série, 10, 20, 40, 50, 70 80 a mediana será: n = 06 (par) ⇒ = º ⇒ e + 1 ⇒ + 1 = º ⇒ = ⇒ = ⇒ = 45 a) ( ) 30. b) ( ) 35. c) ( ) 40. d) ( X ) 45. 39 14. Examinando a figura abaixo, podemos dizer: a) ( X ) O desvio padrão da distribuição A é maior que o da distribuição B, e as médias são iguais. b) ( ) O desvio padrão de A é menor que o de B e ás médias são diferentes. c) ( ) O desvio padrão de A é igual ao de B, independentemente do valor da média. d) ( ) As distribuições possuem o mesmo coeficiente de variação. 15. Realizou-se uma prova de matemática para duas turmas, o resultado foi o seguinte: Turma A: ̅ = 5 e = 2,5 Turma B: ̅ = 4 e = 2 Com esses resultados podemos afirmar que: a) ( ) A turma B apresentou maior dispersão absoluta. b) ( ) A dispersão relativa é igual à dispersão absoluta. c) ( ) Tanto a dispersão absoluta quanto a relativa são maiores para a turma B. d) ( X ) A dispersão absoluta de A é maior que a de B, mas em termos relativos as duas turmas não diferem quanto ao grau de dispersão das notas. 16. O desvio padrão de um conjunto de dados é 9. A variância será: a) ( ) 3. b) ( ) 18. c) ( ) 36. d) ( X ) 81. 17. 50% dos dados da distribuição situam-se: a) ( ) abaixo da média. b) ( X ) acima da mediana. c) ( ) abaixo da moda. 40 d) ( ) acima da média. 18. Dada a figura abaixo, (polígono de freqüência), o primeiro quartil da distribuição será: = + ∑ ∙ ⇒ = 4 + ∙ ⇒ 4 + 1,0 ⇒ = 5,0 a) ( X ) 5,0. b) ( ) 5,5. c) ( ) 4,8. d) ( ) 3,0. 19. Os coeficientes de variação dos resultados abaixo são: Estatística: ̅ = 80 e = 16 História: ̅ = 20 e = 5 . = ̅ ⇒ . = ⇒ . = 0,2 ⇒ . = 20% . = ̅ ⇒ . = ⇒ . = 0,25 ⇒ . = 25% a) ( ) 16% e 40%. b) ( X ) 20% e 25%. c) ( ) 50% e 40%. d) ( ) 80% e 40%. 20. Média, mediana e moda, são medidas de: a) ( ) dispersão. b) ( X ) posição. 41 c) ( ) assimetria. d) ( ) curtose. 21. Uma empresa possui dois serventes recebendo salários de $ 2500,00 cada um, quatro escriturários recebendo $ 6000,00 cada um, um chefe de escritório com salário de $ 10000,00 e três técnicosrecebendo $22000,00 cada um.: A média desses salários é: ̅ = ∑ ⇒ ̅ = ( , . ) ( , . ) ( . ) ⇒ ̅ = ⇒ ̅ =10500,00 a) ( ) 1050,00. b) ( ) 5050,00. c) ( ) 26250,00. d) ( X ) n.r.a. 22. O valor dominante de uma distribuição de freqüência chama-se: a) ( ) mediana. b) ( ) média. c) ( X ) moda. d) ( ) 1º quartil. 23. Na distribuição abaixo: A moda é: = + ∙ ℎ ⇒ = 50 + ∙ 10 ⇒ = 50 + 0,6 ∙ 10 ⇒ = 56 a) ( ) 50,6. b) ( ) 55. c) ( ) 50. d) ( X ) 56 42 24. Para a distribuição: A média será: ̅ = ∑ ⇒ ̅ = ( . ) ( . ) ( . ) ( . ) ( . ) ( . ) ( . ) ̅ = ⇒ ̅ 313 a) ( ) 350. b) ( X ) 314. c) ( ) 324,76. d) ( ) 323,80 25. O valor da medida que deixa 45% dos elementos da distribuição: = + ∑ ∙ ⇒ = 40 + . ∙ ⇒ 40 + 6 ⇒ = 46 a) ( X ) 46. b) ( ) 50. c) ( ) 49,6. d) ( ) 63 26. O 5º decil da distribuição: = + ∑ ∙ ⇒ = 6 + . ∙ ⇒ 6 + 0,60 ⇒ = 6,60 43 a) ( ) 7,20. b) ( ) 5,50. c) ( X ) 6,60. d) ( ) 7,20. 27. A média da distribuição: ̅ = ∑ ⇒ ̅ = ( . ) ( . ) ( . ) ⇒ ̅ = ⇒ ̅ = 11,4 a) ( ) 12,0. b) ( ) 8,50. c) ( ) 10,83. d) ( X ) 11,40. 28. O desvio médio da distribuição: ̅ = ∑ ⇒ = 120 = | |∙ ⇒ = ⇒ = 16 a) ( ) 12. b) ( ) 14. c) ( X ) 16. d) ( ) 18. 29. A variância da distribuição: 44 Classes xi Fi xiFi xi2Fi 1 3 2 0,2 0,4 0,8 3 5 4 0,4 1,6 6,4 5 7 6 0,4 2,4 14,4 1 4,4 21,6 = ∙ Σ ∙ − ( ∙ ) ⇒ = ∙ 21,6− ( , ) = ∙ 21,6 − , ⇒ = ∙ 2,24 ⇒ = 2,24 a) ( X ) 2,24. b) ( ) 2,8. c) ( ) 2,5. d) ( ) 4. 30. A média de uma série de valores iguais a uma constante é: a) ( ) zero. b) ( X ) o valor da constante. c) ( ) a unidade. d) ( ) não é possível calcular o desvio padrão. 45 IV. EXERCÍCIOS – SÉRIE 04 Teoria. 1. Explique qual a utilizada das medidas de dispersão. Dê três exemplos. Possibilitam representar um conjunto de dados relativos à observação de determinado fenômeno de forma resumida, e representam os fenômenos pelos seus valores médios em torno dos quais tendem a concentrar-se os dados. Ex: 2. O que são medidas de dispersão? São medidas que servem para verificar a representatividade das medidas de posição, pois é comum encontrar-se séries que, apesar de terem a mesma média, são compostas de maneira distinta. 3. Fale sobre as medidas de curtose. Entende-se por curtose o grau de achatamento de uma distribuição. Com referência ao grau de achatamento, podemos ter: curva leptocúrtica, curva mesocúrtica e curva platicúrtica. 4. Se multiplicarmos todos os elementos de uma série por uma constante, que acontecerá com a média? E com a variância da série? A média também é multiplicada pela mesma constante. A variância será multiplicada pelo quadrado dessa constante. 5. Quanto vale Ʃ( − ̅)? Em estatística, Ʃ( − ̅) = 0. 6. Se somarmos a todos os elementos de uma série um número, o que acontecerá com a média e a variância da série. 46 A média é acrescida deste número e a variância permanecerá inalterada. 7. O primeiro decil é igual ao décimo percentil? Explique. Sim. O 1º decil é e o 10º percentil é ; e = . 8. Para analisar os dados de uma folha de pagamentos, quais as medidas que você utilizaria para: a) Descobrir o salário mais freqüente. Moda b) Descobrir o salário que divide o pagamento em partes iguais? Mediana c) Descobrir a dispersão absoluta em torno da média. Desvio médio d) Descobrir o grau de dispersão relativo. Desvio padrão 9. Numa distribuição, teremos sempre a mediana como sendo a média aritmética entre o 1º e o 3º quartis? Não. Vejamos o seguinte exemplo: Foram calculadas as seguintes medidas para notas dos alunos em duas disciplinas: Estatística: Q1 = 3,0; Q3 = 6,5; ̅ = 5 Matemática: Q1 = 2,0; Q3 = 7,0; ̅ = 5 Estat.: ⇒ , ⇒ , = 4,75 Mat.: ⇒ ⇒ = 4,5 Observa-se que em nenhum dos casos a média aritmética entre os dois quartis é igual à mediana. 47 10. Quando é interessante o uso do processo abreviado para o cálculo da média e da variância? Quando a série for muito extensa, os valores de X forem muito grandes e a amplitude entre tais valores for constante.
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