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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS – UNIFAL-MG
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
ESTATÍSTICA BÁSICA, INTRODUÇÃO À BIOESTATÍSTICA
Prof. Denismar Alves Nogueira
Prof. Eric Batista Ferreira
TÉCNICAS DE SOMATÓRIO
É muito frequente, em Estatística, trabalhar-se com variáveis
quantitativas. Essas variáveis são em geral simbolizadas por alguma letra latina
maiúscula, como X, Y, Z, etc. As observações ou dados, por sua vez, são
representados pelas letras minúsculas correspondentes. Além disso, os dados
são identificados por um índice, para indicar que trata-se da 1a observação, da
2a, etc. Por exemplo, o símbolo x1 representa a 1
a observação do conjunto de
dados (seja ele um censo ou uma amostra), referente à variável quantitativa X.
Como também é muito comum o interesse no cálculo de somas,
somas de termos ao quadrado, cálculo de médias, etc, então é usual representar
somas por um operador chamado somatório, que é representado pela letra
grega “sigma” maiúscula . Assim, por exemplo, a soma: x1 + x2 + x3 + x4 é
representada em notação de somatório da seguinte forma:
xi
i
1
4 , ou seja,
corresponde à soma dos termos “xi”, onde o índice i varia de 1 a 4.
Em função de sua própria definição, o operador somatório possui
algumas regras, dadas a seguir:
1) Se k é uma constante, então:
k
i
n
1
= k + k + ... + k = n.k
2) Se k é uma constante e xi valores de uma variável quantitativa,
então:
kxi
i
n
1
= k.x1 + k.x2 + ... + k.xn = k (x1 + x2 + ... + xn) = k.
xi
i
n
1
3) O somatório de uma soma de variáveis é igual à soma dos
somatórios de cada variável:
x y zi i i
i
n
1
=
xi
i
n
1
+
y i
i
n
1
+
zi
i
n
1
4) O somatório de um produto é diferente do produto dos
somatórios.
n n n
i i i i
i 1 i 1 i 1
x y x . y
Obs.: Em conseqüência das regras 1, 2 e 3, se “a” e “b” são constantes, então:
a bxi
i
n
1
=
a
i
n
1
+
bxi
i
n
1
= n.a + b.
xi
i
n
1
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
1- Expresse as seguintes somas usando notação de somatório:
a. y
1
+ y
2
+ ... + y
15
=
i
15
1i
y
b. x
2
1
+ x
2
2
+ ... + x
2
n
=
2
i
n
1i
x
c. z
1
1
+ z
2
3
+ z
3
5
+ ... + z
30
59
=
30
1i
i
1i2z
d. log x
1
+ log x
2
+ ... + log x
12
=
12
1i
ixlog
e. ( x
1
- 1 ) + ( x
2
2
- 2
2
)
2
+ ( x
3
3
- 3
3
)
3
+ ... + ( x
n
n
- n
n
)
n
=
n
1i
iii
i )ix(
2) Sabendo que:
4
1
16
i
ix
,
4
1i
2
ix
= 84 ,
4
1
3 496
i
ix
,
4
1i
i 20y
,
4
1i
ii 100yx
Determine o valor numérico das expressões:
a)
39610049625x)25x(
4
1i
4
1i
3
i
4
1i
3
i
b)
4
1i
4
1i
4
1i
2
i
3
ii
2
i
3
i
4
1i
3
i x405x27)3375x2025x405x27()15x3(
4
1i
4
1i
i 3375x2025
4
1
4
1
4
1
23 )84405()49627()3375(4202540527
i i i
iii xxx
1728)33754()162025(
c)
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
222 649636)649636()86(
i i i i i
iiiii xxxxx
4
1
4
1
2 1744256)1696()8436( )644(9636
i i
ii xx
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1) Desenvolva cada uma das seguintes expressões, colocando-as na sua forma
mais simples possível:
a)
5
1i
ix
b)
5
1i
2
iixz
c)
6
1i
iiyx
d)
4
1i
i xx
e)
6
1i
2
i )xx(
2) Escreva em notação sigma (somatório)
a)
n21 x...xx
b)
2
n21 )x...xx(
c)
721 x...xx
d)
2
n
2
2
2
1 x...xx
3) Calcule para os dados abaixo:
i
1 2 3 4 5 6
iz
7 3 8 9 4 3
ix
9 13 15 21 25 29
a)
3
1i
ix
b)
6
3i
ix
c)
6
1i
ix
d)
6
1i
2
ix
e)
6
1i
iz
f)
6
1i
iixz
g)
6
1i
2
iixz
4) Sejam os conjuntos de dados: x = {4,3,0,1} e y = {3,0,1,3}. Obtenha os
seguintes somatórios:
a)
4
1i
ix
b)
4
1i
2
ix
c)
4
1i
iiyx
d)
2
4
1i
i )x(