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e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Escola Técnica Aberta do Brasil Comércio Fundamentos de Matemática e Estatística Maria Waldete Pimenta Maciel Ministério da Educação e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Escola Técnica Aberta do Brasil Comércio Fundamentos de Matemática e Estatística Maria Waldete Pimenta Maciel Montes Claros - MG 2010 Ministro da Educação Fernando Haddad Secretário de Educação a Distância Carlos Eduardo Bielschowsky Coordenadora Geral do e-Tec Brasil Iracy de Almeida Gallo Ritzmann Governador do Estado de Minas Gerais Antônio Augusto Junho Anastasia Secretário de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior Alberto Duque Portugal Reitor João dos Reis Canela Vice-Reitora Maria Ivete Soares de Almeida Pró-Reitora de Ensino Anete Marília Pereira Diretor de Documentação e Informações Huagner Cardoso da Silva Coordenador do Ensino Profissionalizante Edson Crisóstomo dos Santos Diretor do Centro de Educação Profissonal e Tecnólogica - CEPT Juventino Ruas de Abreu Júnior Diretor do Centro de Educação à Distância - CEAD Jânio Marques Dias Coordenador do e-Tec Brasil/Unimontes Rita Tavares de Mello Coordenadora Adjunta do e-Tec Brasil/ CEMF/Unimontes Eliana Soares Barbosa Santos Coordenadores de Cursos: Coordenador do Curso Técnico em Agronegócio Augusto Guilherme Dias Coordenador do Curso Técnico em Comércio Carlos Alberto Meira Coordenador do Curso Técnico em Meio Ambiente Edna Helenice Almeida Coordenador do Curso Técnico em Informática Frederico Bida de Oliveira Coordenador do Curso Técnico em Vigilância em Saúde Simária de Jesus Soares Coordenador do Curso Técnico em Gestão em Saúde Zaida Ângela Marinho de Paiva Crispim FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Elaboração Maria Waldete Pimenta Maciel Projeto Gráfico e-Tec/MEC Supervisão Wendell Brito Mineiro Diagramação Hugo Daniel Duarte Silva Marcos Aurélio de Almeda e Maia Impressão Gráfica RB Digital Designer Instrucional Angélica de Souza Coimbra Franco Kátia Vanelli Leonardo Guedes Oliveira Revisão Maria Ieda Almeida Muniz Patrícia Goulart Tondineli Rita de Cássia Silva Dionísio Presidência da República Federativa do Brasil Ministério da Educação Secretaria de Educação a Distância e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 3 Prezado estudante, Bem-vindo ao e-Tec Brasil/Unimontes! Você faz parte de uma rede nacional pública de ensino, a Escola Técnica Aberta do Brasil, instituída pelo Decreto nº 6.301, de 12 de dezem- bro 2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino técnico público, na modalidade a distância. O programa é resultado de uma parceria entre o Ministério da Educação, por meio das Secretarias de Educação a Distancia (SEED) e de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC), as universidades e escola técnicas estaduais e federais. A educação a distância no nosso país, de dimensões continentais e grande diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pes- soas ao garantir acesso à educação de qualidade, e promover o fortalecimen- to da formação de jovens moradores de regiões distantes, geograficamente ou economicamente, dos grandes centros. O e-Tec Brasil/Unimontes leva os cursos técnicos a locais distantes das instituições de ensino e para a periferia das grandes cidades, incenti- vando os jovens a concluir o ensino médio. Os cursos são ofertados pelas instituições públicas de ensino e o atendimento ao estudante é realizado em escolas-polo integrantes das redes públicas municipais e estaduais. O Ministério da Educação, as instituições públicas de ensino téc- nico, seus servidores técnicos e professores acreditam que uma educação profissional qualificada – integradora do ensino médio e educação técnica, – não só é capaz de promover o cidadão com capacidades para produzir, mas também com autonomia diante das diferentes dimensões da realidade: cul- tural, social, familiar, esportiva, política e ética. Nós acreditamos em você! Desejamos sucesso na sua formação profissional! Ministério da Educação Janeiro de 2010 Apresentação e-Tec Brasil/Unimontes e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 5 Indicação de ícones Os ícones são elementos gráficos utilizados para ampliar as formas de linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual. Atenção: indica pontos de maior relevância no texto. Saiba mais: oferece novas informações que enriquecem o assunto ou “curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao tema estudado. Glossário: indica a definição de um termo, palavra ou expressão utilizada no texto. Mídias integradas: possibilita que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes mídias: vídeos, filmes, jornais, ambiente AVEA e outras. Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizá-las e conferir o seu domínio do tema estudado. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital Sumário 7 Palavra do professor conteudista .............................................9 Projeto instrucional ........................................................... 11 ESTATÍSTICA Aula 1 - Estatística aplicada: noções preliminares ........................ 13 1.1 O que é Estatística? ................................................. 13 1.2 População - Dados Estatísticos – Amostra - Conceitos Preliminares ..15 Resumo ................................................................... 16 Atividade de aprendizagem ............................................ 16 Aula 2 - Como organizar dados em tabelas ................................ 19 2.1 Organização de dados .............................................. 19 2.2 Como organizar os dados em tabelas ............................ 20 Resumo ................................................................... 22 Atividades de aprendizagem ........................................... 22 Aula 3 - Representação gráfica .............................................. 25 3.1 Representação gráfica .............................................. 25 3.2 Veja um exemplo do mau uso da Estatística .................... 34 Resumo ................................................................... 35 Atividades de aprendizagem ........................................... 35 Aula 4 – Medidas Estatísticas ................................................ 39 4.1. Medidas de posição ................................................ 40 Resumo ................................................................... 50 Atividades de aprendizagem ........................................... 50 Aula 5 – Medidas de dispersão ............................................... 53 5.1. Introdução ........................................................... 54 5.2 Desvio absoluto médio (Dam) .................................... 55 5.3 Variância ( σ2) ..................................................... 57 5.4 Desvio padrão (σ) ................................................... 58 Resumo .................................................................. 59 Atividades de aprendizagem ........................................... 59 Referências Estatística.................................................. 60 MATEMÁTICA Palavra do professor conteudista ........................................... 61 Aula 1 - Proporcionalidade, razões e proporções ......................... 63 1.1 Proporcionalidade, razão e proporção: conceitos básicos ..... 63 1.2 Razões ............................................................... 65 1.3 Proporções .......................................................... 66 Resumo ................................................................... 70 Atividades de Aprendizagem ........................................... 70 Aula 2 - Grandezas proporcionais ...........................................73 2.1. Introdução .......................................................... 73 2.2. Proporcionalidade direta e inversa .............................. 74 2.3 Divisão proporcional e regra de sociedade ...................... 77 2.4. Regra de sociedade ................................................ 80 Resumo ................................................................... 82 Atividades de aprendizagem ........................................... 82 e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio8 Aula 3 – Regra de três ........................................................ 85 3.1. Regra de três simples .............................................. 85 3.2 Regra de três composta .......................................... 87 Resumo ................................................................... 88 Atividades de aprendizagem ........................................... 88 Aula 4 – Porcentagem ......................................................... 89 4.1 O que é porcentagem? ............................................. 91 4.2 Usando o símbolo % ................................................. 92 Resumo ................................................................... 92 Atividades de aprendizagem ........................................... 93 Aula 5 – Operações sobre mercadorias ..................................... 95 5.1 Vendas com lucro ................................................... 95 5.2 Vendas com prejuízo ............................................... 97 5.3 Abatimentos e aumentos sucessivos ............................100 Resumo .................................................................101 Atividades de aprendizagem ..........................................101 Aula 6 - Juros simples .......................................................103 6.1 Juro, capital, taxa e tempo ......................................104 6.2 Regime de capitalização ..........................................105 6.3 Taxas proporcionais ...............................................106 6.4 Taxas equivalentes.................................................106 6.5 Juro comercial e juro exato .....................................107 6.6 Determinação do número exato de dias entre duas datas ...107 6.7 Montante ........................................................... 110 Resumo .................................................................. 111 Atividades de Aprendizagem .......................................... 111 Aula 7 – Descontos simples .................................................. 113 7.1 Títulos de crédito ................................................. 114 7.2 Desconto ............................................................ 115 7.3 Taxa de juro efetiva ............................................... 117 7.4 Equivalência de capitais ........................................... 118 7.5 Valor do desconto racional em função do valor nominal .....120 Resumo .................................................................. 121 Atividades de aprendizagem .......................................... 121 Aula 8 - Juros compostos ....................................................123 8.1 Conceito de juros compostos ..................................... 124 8.2 Cálculo do montante .............................................. 124 8.3 Determinação do fator de capitalização ........................125 8.4 Cálculo do capital .................................................. 126 8.5 Taxas proporcionais ............................................... 127 8.6 Taxas equivalentes ................................................ 127 8.7 Cálculo de taxas equivalentes ...................................128 8.8 Montante para períodos não inteiros ...........................128 8.9 Taxa nominal .......................................................129 8.10 Taxa efetiva .......................................................130 8.11 Taxa real e taxa aparente ....................................... 131 Resumo .................................................................. 133 Atividades de aprendizagem ......................................... 133 Referências Matemática .....................................................134 Referências Estatística ...................................................... 135 Currículo do professor conteudista ........................................ 136 e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 9 Palavra do professor conteudista Prezados estudantes, Depois de muita luta, muito esforço, idas e vindas, nasce o Curso Técnico do Comércio na modalidade a distância. Este é um projeto para o qual não se mediram esforços para vê-lo concretizado. Sua meta: levar cursos de capacitação profissional às cidades do Norte de Minas e Vale do Jequitinhonha. Neste curso, entre outros conte- údos, as noções básicas da Matemática Comercial/Financeira e da Estatística são fundamentais. Certamente você deve estar se perguntando: o que é Estatística? O que se estuda nesta matéria? E a Matemática Comercial e Financeira? Será que vou utilizá-la na prática? Não fique preocupado (a). Essas dúvidas sempre aparecem diante do novo. Você terá as respostas no decorrer do nosso curso. A Estatística, assim como a Matemática, sempre existiu. Temos con- tato com ela desde o despertar de cada manhã, durante o dia e em várias situações do nosso quotidiano. Ela nasceu da necessidade de o homem registrar o número do seu rebanho, de sua produção agrícola, nas trocas de mercadorias, e continua a evoluir até nossos dias. Você convive com esta Ciência desde o manusear de uma revista, ao assistir um noticiário e até mesmo nas visitas ao supermercado ou à padaria. Somos bombardeados com uma grande quantidade de informações, como, por exemplo: do número de brasileiros que leem pelo menos dois livros por mês; da posição de um candidato na preferência dos eleitores; nas cotações do dólar; da audiência de um programa de TV ou de rádio; do número de brasileiros que se encontram ou que saíram da linha de pobreza; dos índices de emprego e desemprego; de perspectiva de vida; de IDH( índi- ce de desenvolvimento humano); da previsão do PIB( produto interno bruto); do número de analfabetos no Brasil, enfim,em uma infinidade de situações. É através da Estatística, ramo da Matemática, que obtemos respos- tas para estas indagações. Como a Matemática, ela existe desde os primórdios. A própria Bí- blia já faz referência a ela, quando o imperador romano Otávio Augusto mandou fazer o recenseamento de todo o império romano. Não podemos excluí-la de nossas vidas. Quem nunca fez uma com- pra depois de perguntar a um amigo onde encontrar o melhor preço? Ou depois de ouvir uma propaganda? Quem não gosta de um desconto? Como colocar o preço numa mercadoria para obter uma razoável margem de lucro? e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio10 E nas aplicações financeiras? E no cálculo dos juros nos empréstimos? Per- cebeu como a Matemática e a Estatística caminham juntas? Como elas são fantásticas! Sempre nos dando respostas ou nos apontando um caminho para obtê-las. Mas, preste atenção: lembre-se disto: “só se aprende Matemática fazendo Matemática”. E para isto é preciso ter muita dedicação. Estabeleça um horário para seus estudos. Cumpra-o. Nunca desista. Siga sempre em frente. Não fique com dúvidas. Pergunte sempre. Não se sinta constrangido por não entender determinado assunto. Ninguém nasce sabendo. Tente re- solver todas as questões propostas. Refaça-as quantas vezes se fizer neces- sário. Faça. Apague. Faça de novo. São nestas tentativas recheadas de erros e acertos que aprendemos. No final, você se surpreenderá interpretando gráficos e resolvendo situações, que antes julgava impossíveis, com a maior facilidade. Vamos começar nosso trabalho? Animado (a) para adentrar neste fantástico mundo dos números e dos gráficos?Vamos viajar por ele? Acom- panhe-me... e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 11 Projeto instrucional Disciplina: Estatística (carga horária: 14h). 1. Pesquisas 1.1 Métodos e técnicas de em diversas fontes e pesquisas de campo. 1.2 Construção de sistemas de informação: coleta e arquivamento de dados; montagem de bases de dados; tratamento e análise de dados. 1.3 Elaboração de relatórios de conclusão sobre dados analisados. Aula Objetivos de aprendizagem Materiais Carga horária 1. O que é estatís- tica? Apresentar os conceitos da Estatística, sua origem e sua aplicação. Caderno didático 2h/aula 2. Organização de dados e construção de tabelas Apresentar os elementos de uma tabela e construí-la. Caderno didático 3h/aula 3. Representação gráfica Identificar, ler, interpretar e construir os gráficos mais utilizados. Caderno didático 3h/aula 4. Medidas estatís- ticas Identificar e calcular corre- tamente algumas medidas de posição: a média aritmética,a moda e a mediana. Caderno didático 3h/aula 5. Medidas de Dis- persão Apresentar as medidas de dispersão mais utilizadas, le- vando o aluno a calculá-las e a interpretá-las corretamente. Caderno didático 3h/aula Disciplina: Fundamentos da Matemática (carga horária: 40 h). Ementa: Neste espaço o professor deve registrar a ementa de sua disciplina, conforme consta no projeto pedagógico do curso. AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATE-RIAIS CARGA HORÁRIA 1. Proporcionalida- de, razões e propor- ções. Levar o aluno a conceituar razão e proporção. Nomear e distinguir seus ter- mos. Calcular corretamente uma razão. Reconhecer uma proporção. Aplicar corretamente as pro- priedades das proporções no cálculo do termo desconhecido. Caderno didático 4h/aula e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio12 2. Grandezas pro- porcionais Distinguir proporcionalidade direta e inversa. Resolver a divisão em partes diretamente proporcionais, inversamente proporcionais e compostas. Aplicar a regra de sociedade corretamente. Caderno didático 4h/aula 3. Regra de três Resolver corretamente situa- ções que envolvam a aplicação da regra de três simples e composta. Caderno didático 5h/aula 4. Porcentagem Calcular porcentagens e re- solver situações-problema que envolvam este assunto. Caderno didático 4h/aula 5. Operações sobre mercadorias. Resolver situações que envol- vam operações de compra e venda de mercadorias com lu- cro sobre o preço de custo e de venda; prejuízo sobre o preço de custo e de venda; descontos e abatimentos sucessivos. Caderno didático 5h/aula 6. Juros simples Solucionar situações que en- volvam operações financeiras levando em conta o valor do dinheiro no tempo, através da capitalização simples. Conceituar o regime de capita- lização simples, montante. Conceituar e calcular taxas de juros, prazo da aplicação finan- ceira, capital e montante. Caderno didático 6 h/aula 7. Desconto simples. Descrever e identificar os títulos de crédito estudados (nota promissória, duplicata, letra de câmbio) e a calcular corretamente os descontos em operações financeiras. Caderno didático 6 h/aula 8. Juros compostos Conceituar e diferenciar capi- talização composta. Resolver situações que en- volvam o cálculo dos juros no regime de capitalização com- posta, assim como conceituar e calcular corretamente taxas de juros, prazo da aplicação, capital e montante. Caderno didático 6 h/aula e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 13 Aula 1 - Estatística aplicada: noções preliminares Objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: • descrever a origem da Estatística e de seu nome; • conceituar os ramos da Estatística; • construir uma tabela, identificando seus elementos; • identificar, construir e interpretar gráficos; • identificar uma distribuição de frequências; • representar e interpretar uma distribuição de frequência, atra- vés de tabelas e de gráficos; • reconhecer as aplicações da Estatística; • Identificar o uso inadequado da Estatística. 1.1 O que é Estatística? Figura 1: Apresentação da Estatística. Fonte: O Estado de São Paulo, 11 de maio de 2000. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio14 O nome Estatística provém do latim (status – o estado) e do grego (Statizeim – enumeração). É uma ciência que existe desde o início da huma- nidade. Surgiu na antiguidade, quando os governantes utilizavam da contagem da população para obter informações a respeito da riqueza e do poderio militar de seus impérios. Temos relatos na Bíblia sobre o recenseamento de todo o império romano feito no governo do imperador César Augusto. Também Con- fúcio, mais ou menos no ano 500 aC., referia-se ao recenseamento feito pelo imperador Yu, no ano 2366 a.C., para investigar o número da população e ter conhecimento das condições econômicas e do poderio militar de seu império. Hoje, as previsões são fundamentadas em dados numéricos colhidos no presente ou no passado. A Estatística é, então, a ciência que estuda as relações entre os dados numéricos e prováveis acontecimentos futuros. Além de fundamentar previsões, ensina a representar esses dados numéricos em tabelas e gráficos, estabelece processos de análise e ajuda na tomada de decisões com base em métodos científicos. Atualmente é utilizada pela engenharia, em pesquisas científicas, eleitorais, de opinião, na Biologia, na engenharia Genética, no Comércio, na Educação, na Física, na Medicina, na Psicologia, na Indústria, na Meteorolo- gia e em muitas outras áreas. Você está sempre em contato com essa ciência, principalmente ao assistir aos noticiários. Vivemos em um mundo de números, por isso é neces- sário que saibamos compará-los com os fatos, sob pena de não acompanhar as rápidas transformações do dia -adia ou até mesmo de sermos enganados por resultados manipulados. A parte da Estatística que utiliza números para descrever os fatos é chamada Estatística Descritiva. Compreende a organização, o resumo e, em geral, a simplificação de informações que podem ser muito complexas. Ela estuda o fato pesquisado, ou seja, a amostra. A finalidade é tornar os fatos mais fáceis de entender, de relatar e discutir. A Inferência estuda, analisa e interpreta as características da população amostrada. E a partir deste estu- do, procura inferir para todo o universo. A amostra apresenta as características de uma pequena parcela e, uti- lizando estas informações, estende a toda a população o resultado deste estudo. Veja alguns exemplos: • Basta mergulhar a mão na água para avaliar a temperatura da água da piscina; • Não é preciso comer uma torta inteira para saber se é gostosa; • É possível analisar um programa de TV por alguns minutos para ver se vale a pena assistir até o final; • Folhear um novo livro e concluir se é interessante; • Fazer um “test drive” num carro novo; • Um diretor faz um teste dos candidatos a ator para ver qual pa- pel distribuir a cada um; • A fábricas produzem um certo número de peças (lote piloto),antes de lançarem a fabricação em larga escala. A Estatística compreende a Estatística Descritiva (descrição e resu- mo dos dados), a Teoria das probabilidades ( proporciona uma base racional e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 15 para lidar com situações influenciadas por fatores relacionados ao acaso) e a Inferência ou amostragem (análise e interpretação e a projeção dos dados). Os três ramos da Estatística utilizam o método científico, em suas pesquisas, que consiste das etapas: • Definição do problema: Certificar-se de que é clara a finalidade de um estudo ou análise. • Planejamento: nesta etapa é que se estabelece o cronograma geral, o tamanho da amostra e qual o recurso a ser utilizado na coleta de dados. • Coleta de dados: aqui são coletados os dados. • Crítica dos dados: deve-se observar os dados, sesão coerentes, se deverão ou não ser descartados (e neste caso, realizar uma nova coleta) ou se é necessário apenas complementá-los. • Apuração dos dados: os dados coletados deverão ser enumera- dos por tipo. • Organização e apresentação dos dados: os dados serão organi- zados e apresentados em tabelas e/ou gráficos. • Análise dos dados ou Inferência: nesta etapa é que são feitas as deduções e/ou induções e conclusões a respeito das informações obtidas, de maneira que sejam facilmente entendidas por quem as for usar na tomada de decisões. Como você pode observar, a Estatística é largamente utilizada por outras Ciências, e a cada dia evolui mais para atender as necessidades da vida moderna. 1.2 População - Dados Estatísticos – Amostra - Conceitos Preliminares Figura 2: Personagens do Sítio do pica-pau amarelo. Fonte: <http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQUCFMUtxexNSvTEPoUg2SHT1TFpDiY_GCMjONxBk93- TKSNhE&t=1&h=162&w=229&usg=__qSq7bjuHYNJ3ESh51WSgyTWM6MU= >. Acesso em 01/10/10. Grandeza é tudo aquilo que pode ser medido ou pesado. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio16 Resumo Nesta aula, você viu o que é Estatística, seus ramos, sua origem. Aprendeu os conceitos importantes da Estatística: população, amostra, da- dos estatísticos e como coletá-los e organizá-los em tabelas. Aprendeu a identificar as variáveis estatísticas em quantitativas e qualitativas. Percebeu quanta coisa você já sabe? Vai aprender muito mais. Na próxima aula você vai aprender a representar os dados em tabelas, a calcular frequências ab- solutas, relativas e percentuais. Este é um assunto muito interessante. Mas antes de prosseguirmos, vamos exercitar um pouco resolvendo as atividades propostas a seguir. Atividade de aprendizagem 1. O que você entende por Estatística? 2. Uma loja de esportes pretende abrir uma seção para atender jovens de 12 aos 18 anos. Para ter uma idéia de quantos pares de tênis de cada medida e cor deve encomendar, fez um estudo de mercado perguntando a 100 jovens qual o número calçavam e qual a cor preferida: preto, azul ou vermelho. Indique: a) Qual a população do estudo? b) Qual a dimensão da amostra? c) A dimensão da amostra d) Qual a variável estatística? e) O tipo de variável f) O tipo de estudo 3. Em uma fábrica, uma máquina enche pacotes de 1 kg de café. Com intervalos regulares, retira-se um pacote e pesa-se com aproximação de menos 10 g. As massas observadas, em kg, em um dia, foram: 1,00 0,98 1,02 1,03 1,00 1,01 1,00 0,98 1,00 1,01 1,00 1.01 0,99 1,02 0,99 1,00 0,99 1,02 1,00 1,02 1,00 1,01 1,03 1,01 0,99 0,97 0,98 1,01 1,00 1,00 1,01 0,99 1,02 0,99 1,01 0,99 0,99 0,99 0,99 0,97 1,02 1,01 1,00 0,99 1,00 1,01 1,01 0.98 a) Qual a população em estudo? e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 17 b) Qual a dimensão da amostra? c) Qual a variável estatística? 4. Em Estatística, população é: a) Um conjunto de indivíduos do mesmo bairro, mesma cidade ou mesmo estado. b) Um conjunto de elementos com, no mínimo, uma característica uma comum. c) Um conjunto de elementos quaisquer. d) Um conjunto de pessoas. 5. Quando se estuda uma parte da população, dizemos que esse estudo é: a) um censo b) uma amostra c) uma população d)uma amostragem 6. A parte da Estatística que se preocupa apenas com a descrição de deter- minadas características de uma população ou amostra, sem tirar conclusões sobre as informações coletadas, é denominada: a) Amostragem b) Probabilística c) Estatística Descritiva d) Inferência Estatística 7. Fator RH é uma variável: a) quantitativa b) qualitativa c) quantitativa discreta d) quantitativa contínua 8. Cor dos cabelos é uma variável: a) qualitativa b) quantitativa c) quantitativa discreta d) quantitativa contínua e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 19 Aula 2 - Como organizar dados em ta- belas Nesta aula você aprenderá a construir uma tabela com seus ele- mentos, a fazer os arredondamentos, a classificar as variáveis quantitativas em discretas e contínuas e a calcular as frequências absoluta, relativa e percentual. Objetivos • Organizar com facilidade os dados coletados numa pesquisa. • Construir corretamente uma tabela com as frequências absolu- tas, relativas e percentuais. • Classificar corretamente as variáveis quantitativas em discretas ou contínuas. • Fazer os arredondamentos dos números quando necessário. 2.1 Organização de dados Ao realizar uma pesquisa, primeiramente é necessário escolher o processo que o pesquisador irá utilizar. Ele poderá usar de observação, da aplicação de um questionário, de entrevistas ou de estudos de documentos. Em seguida, é definida a amostra que será utilizada nesta pesquisa. Faz-se a coleta dos dados que deverão ser organizados em tabelas chamadas dis- tribuição de frequência. Esta tabela será complementada pelas frequências absolutas (que expressam o número de vezes que o valor da variável foi observado), pelas frequências relativas (que expressam o quociente entre a frequência absoluta do valor da variável e o número total de dados obser- vados) e também pela frequência percentual, % que é a frequência relativa multiplicada por cem. TABELA 1 Distribuição das idades dos alunos da ESCOLA X do período da tarde Idade Frequência absoluta Frequência relativa 11 70 0,291 = 29% 12 60 0,25 = 25% 13 54 0,225 = 22,5% 14 50 0,208 = 21% 15 6 0,025 = 2,5% Total 240 Não se podem delimitar as tabelas em suas laterais esquerda e direita, somente nas bordas superior e inferior. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio20 Ao organizar os dados obtidos num levantamento estatístico, é im- portante distinguir o tipo de variável com o qual se está trabalhando. As variáveis quantitativas são classificadas em discretas ou contí- nuas. As variáveis discretas são as que podem assumir um número finito ou infinito numerável de valores. Por exemplo, o número de sócios de um clube, de pares de sapatos vendidos por uma loja, a quantidade de cestas básicas distribuídas por uma empresa, etc. As variáveis quantitativas contínuas são as que podem assumir qualquer valor de um intervalo de números reais. Por exemplo, as notas obti- das numa prova por uma turma de alunos, as estaturas dos jogadores de um time de futebol, os pesos de algumas latas de azeitonas, etc. Veja o exemplo: TABELA 2 Acesso à internet nos finais de semana Dia 2a feira 3a feira 4a feira 5a feira 6a feira Sábado Domingo % 13,44%= 13% 15,98%= 16% 15,91%= 16% 15,32%= 15% 16,72%= 17% 11,96% = 12% 10,67%= 11% Fonte: Veja, março de 1999. 2.2 Como organizar os dados em tabelas Como já temos os dados e estes foram tabulados (colocados em ordem e contados), vamos aprender a representá-los numa tabela. Observe os exemplos, e veja como é fácil: Exemplo 1- Para saber a preferência por determinada marca de sabão em pó, um pesquisador entrevistou 50 donas de casa. O resultado foi: 15 preferem o sabão da marca A e 35 preferem a marca B. Para representar este resultado em uma tabela, você deverá seguir os seguintes passos: 1. Dar um título à tabela dizendo o que ela está representan- do. Ele deverá responder as três perguntas: O que? Onde? Quando? 2. Construir a tabela com o número de linhas e colunas que você vai precisar. 3. Cada coluna deve conter a informação do que ela representa. 4. Na primeira coluna, escrever as marcas do sabão em pó. 5. Na segunda coluna, coloca-se a frequência absoluta (fi), ou seja, o número de vezes que cada marca aparece na contagem. 6. Na terceira coluna escrever a frequência relativa (fr), que é o va- lor de cada frequência simples (fi) dividido pelo total de dados. Neste exemplo, temos: 15: 50 = 0,3 e 35 : 50 = 0,7. 7. Finalmente, multiplicar a frequência relativa (fr) por 100 e obter a frequência percentual %, ( 0,3X100=30%e 0,7x100=70%). Sempre que for necessário, devemos fazer o arredondamento para obtermos números inteiros. Os decimais maiores ou iguais a 0,50 são arredondados para cima e a partir de 0,49 são arredondados para baixo. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 21 Veja a tabela pronta: TABELA 3 Preferência pela marca do sabão em pó: A ou B Marca fi fr % A 15 0,3 30 % B 35 0,7 70 % Fonte: Próprio autor. 2º exemplo: Para decidir pela cor da nova embalagem de certo produto, os diretores de uma pequena indústria se reuniram. Mas, mesmo após várias discussões, não chegaram a uma conclusão. Resolveram, então, convocar os 40 funcionários para decidir através do voto. Na apuração dos votos, a secretária colocou no quadro as três opções de cores: vermelha, azul e amarela. Em seguida, ela assinalava com um traço o voto apurado. No final, ela construiu a seguinte tabela – sequindo os passos que você já aprendeu no exemplo anterior – e colocou no quadro de avisos. Veja qual foi o resultado: TABELA 4 Cor da nova embalagem do produto X – Empresa Y-19 CORES Nº de Votos Freq. relativa e % Vermelha 12 0,3 ou 30% Azul 18 0,45 ou 45% Amarela 10 0,24 ou 25% Fonte: Dados fictícios. Um pouco sobre a história da Estatística Figura 3: História da Estatística. Fonte: <http://www.google.com.br/imegres?imugurl=http://www.capag.info/userfiles/image/ historia.jpg&imgrefurl=http://www.capag.info/wq/webgu>. Acesso em 04/10/2010. De acordo com a resolução 886 do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), nas cédulas ou casas de uma tabela, devemos colocar: • Um traço horizontal (-) quando o valor for zero; • Três pontos (...) quando não temos dados; • Zero (0) quando o valor é muito pequeno para ser representado na unidade utilizada. Se os valores são expressos em numerais decimais, precisamos acrescentar à parte decimal o número correspondente de zeros (0,0; 0,00; 0,000; ...); • Parágrafo (§) quando o dado indicado retira informação anteriormente publicada; • Letra X (x) quando o dado for omitido, a fim de evitar individualização de informações. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio22 As primeiras estatísticas foram realizadas para governantes das grandes civilizações antigas, com a finalidade de registrar os bens que o Estado possuía. Três séculos antes do nascimento de Cristo já se faziam censos, mas a palavra Estatística apareceu pela primeira vez somente no século XVIII, sugerida pelo alemão Gottfried Achemmel (1719-1772). Alguns autores consideram quatro períodos na história da Estatística: Primeiro período: desde a queda do Império Romano, em 476, pas- sou praticamente um milênio sem que se conhecessem estatísticas impor- tantes, a não ser as realizadas por Pipino em 758, e por Carlos Magno, em 762, sobre as terras que eram propriedades da igreja. • Segundo período: no século XVII, na Inglaterra, já se analisavam grupos de observações numéricas relativas à saúde pública, a nascimentos, a mortes e ao comércio. • Terceiro período: o desenvolvimento do Cálculo das Probabili- dades, também no século XVII, veio dar uma nova dimensão à Estatística. Três nomes importantes estão ligados a esse perí- odo: Fermat (1601-1665), Pascal (1623-1662) e Huygens (1629- 1695). • Quarto período: No início do século XlX, inicia-se a intensa fase do desenvolvimento da estatística, alargando e interligando os conhecimentos adquiridos nas três fases anteriores. Com esta fase dá-se início a uma relativa dependência dos diferentes ramos do saber à Estatística. Dois nomes estão relacionados a esse desenvolvimento: Ronald Fisher (1890-1962) e Karl Pear- son (1857-1936). Hoje, a Estatística ampliou seu campo de atuação e tornou-se fun- damental em estudos de Biologia, Medicina, Física, Psicologia, Indústria, Co- mércio, Educação, etc. Então, como primeira ideia, podemos apresentar a Estatística como sendo um método de estudo de comportamentos coletivos, cujas conclusões são traduzidas em resultados numéricos. Fonte: <www.estatísticapr.hpg.com.br/história.html>. Acesso em 30/08/10. Resumo Nesta aula você aprendeu muita coisa interessante, como: classifi- car as variáveis em discretas e contínuas, calcular corretamente as frequên- cias absolutas, relativas e percentuais e, ainda, a representar os dados numa tabela. Atividades de aprendizagem 1) Com a mudança da moeda brasileira para o real, em 1994, houve certa euforia nos primeiros momentos. Esta matéria acompanhou o fato durante um ano. Veja: - A EUFORIA DIMINUIU - e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 23 Esta tabela que mede o nível de confiança do consumidor mostra um esfria- mento no ânimo do consumo nos últimos meses. TABELA 5 A Euforia do Povo Mês/Ano Jun./94 Ago./94 Out./94 Dez./94 Fev./95 Abr./95 Jun./95 Estão confian- tes (%) 50,2 69,0 74,0 76,1 75,6 65,4 61,9 Fonte: Veja 28 jun.1995. MORI, Iracema. Matemática: ideias e desafios, 8a série, p. 223. Arredonde os dados da tabela acima para inteiros. 2. Identifique nas situações abaixo, quais são as variáveis discretas (D) e as variáveis contínuas (C): a) O número de ações vendidas pela Bovespa em um dia. b) O tempo de vida útil das pilhas produzidas por uma determinada fábrica. c) O número de crianças em cada família. d) O comprimento de cada um dos parafusos produzidos numa fábrica. e) A altura de cada pessoa. f) O número de idosos por distrito. g) A medida do diâmetro das bolas em uma loja de brinquedos. 3. Observe o número de faltas justificadas, com atestado médico, pelos fun- cionários de uma empresa: 1- 1- 1- 1- 2- 2- 2- 2- 2- 3- 3- 3- 3- 3- 3- 3- 3- 3- 3-3- 4- 4- 4- 4 -5. Organize estes dados numa tabela, que deverá conter a frequência simples, a frequência relativa e a frequência percentual. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 25 Aula 3 - Representação gráfica Caro (a) aluno (a), Nesta terceira aula, você vai aprender a construir, ler e interpretar gráficos. Verá como é interessante este assunto. Às vezes, até achamos meio complicado ler um gráfico, mas, no final desta aula, você se surpreenderá ao construir, ler e interpretar gráficos com muita facilidade. Este é um assunto muito prazeroso, principalmente para quem gosta de desenhar. Objetivos • Identificar os diferentes tipos de gráficos. • Construir, ler e interpretar gráficos corretamente. 3.1 Representação gráfica Os gráficos são importantes meios de comunicação. Através deles são feitos os estudos, análise e interpretação de um determinado fato pesquisado. Você pode notar que eles aparecem nos mais diversos meios de comunicação como revistas, jornais, TV, livros, pesquisas de opinião pública, pesquisas eleitorais, economia, agricultura, saúde, pesquisas científicas e até em quadros de avisos de escolas, empresas, hospitais e em mais uma infinidade de situações. Os gráficos devem ser simples, objetivos, coloridos e esteticamente bonitos para chamar a atenção do leitor, já que as informações são transmitidas através deles. O título deve responder às três perguntas: O quê (o fato representado)? Onde (o lugar em que o fato ocorreu)? Quando (a data em que o fato ocorreu)? A fonte (de onde foram coletados os dados) é muito importante e deve vir sem- pre embaixo, no rodapé. Ela transmite confiança ao leitor, porque atra- vés dela ele vai saber se aqueles dados são verdadeiros e não fictícios (inventados). As legendas, quando necessárias, ajudam a esclarecer na interpretação do fato representado, pois elas indicam qual o elemento está associado à coluna, barra ou setor angular. Nesta aula, nós vamos estudar apenas alguns gráficos – aqueles que são os mais utilizados. Veja agora. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio26 3.1.1 Gráfico de setores Jovens profissionais no espelho A Santille, Schochauer e Jucá Cursos e Seminários,empresa ba- seada em São Paulo, realizou no fim do ano passado uma pesquisa com 300 profissionais recém formados ou em via de se formar. O objetivo era apurar como os jovens que estão chegando ao mercado de trabalho se auto avaliam. Fonte: Revista Exame, 26/01/2000. Uma das perguntas dirigidas a esses profissionais foi: “Você aceita- ria uma redução substancial em seu salário em troca de um aumento em sua qualidade de vida?” A análise das respostas revelou que 62,6 % deles disse- ram que sim e 37,4 % disseram que não. Para representar graficamente esta situação, vamos dividir o círcu- lo (que mede 360º), em dois setores correspondentes às respostas encontra- das (Sim e Não). Veja como fazemos o cálculo para determinar cada setor do gráfico: QUADRO 1 Cálculo dos Graus. SIM 100% -------------- 360º 62,6% -------------- X X = 62,6 × 360º 100% X = 225º NÃO 100% ------------ 360º 37,4% ------------- X X = 37,4% × 360º 100% X = 135º Fonte: Próprio autor. Atenção!!! Com o auxílio de um transferidor (régua para medir ângulos), cons- truímos o gráfico de setores, comumente chamado de gráfico de “pizza”. “Você aceitaria uma redução substancial em seu salário em tro- ca de um aumento em sua qualidade de vida?” Santille, Schochauer e Jucá Cursos e Seminários, São Paulo – 300 profissionais (recém formados ou via de se formar). e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 27 Gráfico 1: Redução de salário Fonte: Revista Exame, 26/01/2000. Para calcular a medida de um setor, usamos a seguinte proporção: Total ------ 360º ou 100% ------ 360º Valor ------- X % ---------- X Veja: Numa turma de 60 operários, 40% são solteiros. Represente estes dados no gráfico de setores. 360º ------- 100% X ------- 40% X = 360º × 40% 100% X = 144º Temos que 40% = 144º Este é o setor que você vai representar no gráfico para operários solteiros (144º). O restante, 360º - 144º = 216º, corresponde aos operários casados. 3.1.2 Gráfico de barras São gráficos representados por retângulos dispostos horizontalmen- te. Ilustram comparações entre dados individuais. As distâncias entre os re- tângulos devem ser iguais e a altura proporcional aos dados ou frequência. Este tipo de gráfico não deve ser utilizado quando o fenômeno se apresenta com mais de 6 partições. Você sabe o que é setor? Esqueceu-se? Vamos lá. Setor é a região interna do círculo correspondente ao ângulo dado. É como uma fatia de pizza, por isto este gráfico recebe popularmente este nome (gráfico de pizza). e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio28 Devem ser utilizados quando os eixos forem longos ou quando os dados re- presentados forem durações. Figura 4: Bill Gates. Fonte: <http://acertodecontas.blog.br/wp-content/uploads/2008/06/bill-gates.jpg>. Acesso em 06/10/10 Veja o exemplo: Gráfico 2: Causas do sucesso de uma empresa. Fonte: <http://www.lugli.org./2008/02/gráfico-de-barras/.SEBRAE, MG, 1999>. Acesso em 06/10/10. 3.1.3 Gráfico em colunas Os gráficos em colunas são representados por meio de retângulos em posições verticais. Estes precisam ter a mesma base e as alturas propor- cionais às frequências, para manter a proporcionalidade entre suas áreas e os dados representados. Deve-se manter sempre a mesma distância entre os retângulos e estes devem ser coloridos ou sombreados, a fim de se des- tacarem de maneira conveniente. Não se pode esquecer de que quando o primeiro dado a ser representado a partir da origem dos eixos não for o zero (0), deixar sempre o espaço entre este e o primeiro dado. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 29 Veja o exemplo: Figura 5: Expansão de filiais. Fonte: <http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQKgGJ-Dlh8BEbHrQi8yI9ikMwiNJ6jfdO1DFxL 0b_zmlaRvF0&t=1&h=180&w=154&usg=__uiQ9o0tHiVveOFvq6vCC4uniLQE=>. Acesso 06/10/10. Um grande magazine X precisa decidir se este é o melhor momento ou não de expandir seus negócios, abrindo filiais pelo país. Necessita, por- tanto, avaliar as tendências estatísticas do seu crescimento para os próximos meses. Com base nesta informação, e, com os dados atuais já impostos em um gráfico terão a condição de estudar seu caso e avaliar a melhor decisão a ser tomada. Observe o gráfico utilizado: Gráfico 3: Últimas vendas numa empresa. Fonte: <http://www.google.com.br/imgres?imugurl=http://expresstraining.com.br/files/aaaa_ac8. gif&imegrefeil=http://expresstraining.com.br/index.ph>. Acesso em 06/10/10. 3.1.4 Gráfico de linhas (Poligonal) Este gráfico é muito útil quando se deseja representar uma variável cujos valores diminuem ou aumentam no decorrer do tempo. O gráfico abaixo representa a evolução dos investimentos estran- geiros no Brasil de 1994 a 2003. Observe que a cada ano corresponde certa e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio30 quantia de bilhões de dólares. Unindo tais pontos por segmentos de reta, obtemos o chamado gráfico de linhas ou curva poligonal. Analisando o gráfico abaixo, publicado pela Revista Veja de 06/08/2003, notamos que o investimento estrangeiro no Brasil, cresceu até o ano 2000 (um recorde histórico – entraram 32,7 bilhões de dólares). Neste caso, as empresas estrangeiras devem colocar no Brasil 8 bilhões de dólares, uma queda de 50% em relação ao ano anterior. Embora o problema seja global, o Brasil proporcionalmente perdeu mais que outros países emergentes. Gráfico 4: Investimentos 2,1 4,4 10,8 18,9 28,8 28,5 32,7 22,4 16,5 8 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 O investimento Estrangeiro no Brasil Fonte: Banco Central e Sobeet. 3.1.5 Pictograma Os pictogramas são representações gráficas pouco rigorosas, mas permitem visualizar com relativa facilidade as diferenças e semelhanças en- tre as frequências das características observadas. Como são muito atrativos, são largamente utilizados em publicidade. Existem algumas regras que são fundamentais para a sua constru- ção. Preste bastante atenção a elas. Veja quais são: a. Os símbolos devem explicar-se por si próprios; b. Os símbolos comparam quantidades aproximadas, não detalhes minuciosos; c. Os gráficos pictóricos só devem ser usados para comparações, nunca para afirmações isoladas. Vejamos estes exemplos: e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 31 Gráfico 5: Custo do saber. Fonte: Revista Veja, 18/05/1990. Gráfico 6: Clube dos Magnatas. Fonte: Veja, 13 Julho, 1994. As legendas são utilizadas para distinguir qual elemento deverá ser associado a uma coluna, barra ou setor angular do gráfico. Elas facilitam muito a interpretação dos gráficos. Os quadros e as tabelas têm aparência quase idêntica, causando alguma confusão, mas existem algumas diferenças. Os quadros podem ser apresentados de maneira mais simples e representam informações , sem relacionar esses dados entre si e apresentam todas as bordas. Os dados apresentados neles não foram obtidos por um inquérito estatístico. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio32 3.1.6 Histogramas Os histogramas de frequências são utilizados para representar vari- áveis quantitativas/contínuas agrupadas em classes. Podemos representar também as variáveis discretas quando aparecem em grande quantidade. Estes gráficos são formados por retângulos justapostos (um ao lado do outro sem intervalo), representando-se as classes no eixo dos x ou eixo horizontal e as frequências absolutas, relativas ou percentuais no eixo vertical, ou eixo dos y. Exemplo: O Instituto Brasileiro de Pesos e Medidas fiscalizando uma indústria de torrefação e moagem de café constatou as seguintes massas, em gramas, nos conteúdos de 20 pacotes de café: QUADRO 2 Massas dos pacotes de café 495 490 500 506 485 510 480 520 515 490 500 495 508 498 485 506 510 483 505 494 Fonte: Instituto Brasileiro de Pesos e Medidas.Observe os passos a seguir: 1º) Organizar o rol (colocar os dados em ordem crescente ou de- crescente): 480 483 485 485 490 490 494 495 495 498 500 500 505 506 506 508 510 510 515 520 2º) Calcular o número de classes. Pode-se usar a expressão K = √n +1 (n é o número de dados e k, o número de classes). Neste exemplo, temos: k = √20+ 1; k = 4.47 + 1; K = 5,47. Fazendo o arredondamento, temos k = 5. O número de classes encontrado foi 5. 3º) Calcular a amplitude de classe, que é o intervalo entre os limites inferior e superior. Mas, para isso, primeiro calcula-se a amplitude total, que é a diferença entre o maior e o menor dado do rol: 520 – 480 = 40. Em segui- da, dividimos este resultado pelo número de classes encontrado que é cinco; veja: 40 : 5 = 8. Então, o intervalo de classe ou amplitude de classe será 8. 4º) Construímos uma tabela com as três colunas e as sete linhas. 5º) Escrevemos, na primeira coluna, o que ela vai representar; nes- te caso, as classes. Na segunda coluna, escrevemos a frequência simples (fi) e, na terceira coluna, colocamos a frequência percentual (para calcular a e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 33 frequência percentual, dividimos cada frequência simples pela sua soma (20) e o resultado multiplicamos por 100, lembrou-se?). Veja como: 4 : 20 = 0,2; 0,2 x 100 = 20%; 5 : 20 = 0,25; 0,25 x 100 = 25%; 3 : 20 = 0,15; 0,15 x 100 = 15% e assim por diante. Viu como é simples? É só você seguir estes passos. TABELA 6 Massas dos pacotes de café Classes (massa em gramas) fi F% 480 Ⱶ 488 4 20 488 Ⱶ 496 5 25 496 Ⱶ 504 3 15 504 Ⱶ 512 6 30 512 Ⱶ 520 2 10 ∑ = 20 100% Fonte: Instituto Brasileiro de Pesos e Medidas. Você notou que todas as classes têm a mesma amplitude? E que esta amplitude é sempre 8? Pois é, mas isto não é necessário; podemos ter classes com amplitudes diferentes. Também os extremos dos intervalos de cada classe não precisam ser, necessariamente, dados da amostra; podemos escolher, de acordo com a conveniência, dados que não pertençam à amos- tra. Temos, no entanto, que tomar o cuidado de não deixar aparecer um dado em duas classes ao mesmo tempo. Para que isto não aconteça, usamos o intervalo fechado e aberto. Você se lembra o que é intervalo aberto e fechado? Esqueceu-se? Vamos recapitular? Para o intervalo aberto, podemos usar o colchete aberto, ], ou, então, um traço horizontal. Isto significa que o dado que se encontra no intervalo aberto,] não vai aparecer na contagem dos dados. Mas, o dado que se encontra ao lado do intervalo fechado, [ ou Ⱶ , vai ser incluído na contagem. Para ficar claro, é bom que em duas classes consecutivas, o extremo à direita (aberto) da primeira classe coincida com o extremo à esquerda (fechado) da segunda classe. Veja no exemplo dado que a classe 480 Ⱶ 488 indica que o intervalo é fechado à esquerda e aberto à direita. Poderiam ser utilizados os colche- tes: [ 480, 488[, intervalo fechado à esquerda e aberto à direita. Isto significa que o 480 é incluído na contagem, mas o 488 só será incluído na contagem do segundo intervalo. É isto que representa o intervalo aberto e fechado. Você entendeu? Vamos usar outro exemplo. Observe a segunda classe: 488 Ⱶ 496. É um intervalo fechado à esquerda e aberto à direita. Temos que o 488 entra na contagem dos dados da segunda classe e que o 496 vai pertencer à classe seguinte, ou seja, a terceira. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio34 Os extremos 480 e 488 são os limites de classe. O menor extre- mo corresponde ao limite inferior e o maior extremo ao limite superior da classe. A diferença entre o maior e o menor limite de uma classe, nessa ordem, é chamada de amplitude de classe. Por exemplo, a amplitude da classe [480, 488] é dada por 488 – 480 = 8, ou seja, é oito. Veja agora estes dados representados através do Histograma: Massas, em gramas, de vinte pacotes de café Gráfico 7: Pacotes de café. Fonte: Instituto Brasileiro de Pesos e Medidas. 3.2 Veja um exemplo do mau uso da Estatística Quando não se usa corretamente a Estatística, os erros compro- metem os resultados da pesquisa. Eles não corresponderão com a realidade verdadeira e, portanto, não serão confiáveis. Devem-se utilizar amostras que retratem fielmente a população que representam. Assim, o resultado será coerente com a amostra. Uma sondagem que entrou para a História Americana: “Em 1936, a revista Literaty Digest, querendo prever o resulta- do da eleição presidencial, realizou uma sondagem junto aos 2.300.000 de americanos, selecionados a partir das linhas telefônicas ou das listas de pro- prietários de automóveis. A revista indicou o republicano Alfred Landon como vencedor, mas quem venceu foi o democrata Roosevelt. Por que você acha que a sondagem apresentou resultado errado? Justifique. O símbolo [ significa intervalo fechado a esquerda; e ], intervalo aberto a direita, Ⱶ indica intervalo fechado à esquerda e aberto à direita. Os histogramas são utilizados para representar distribuições de frequência. A fonte é muito importante por apresentar o responsável pela publicação original dos dados. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 35 Porque, embora o número de elementos da amostra fosse grande, as pessoas entrevistadas foram selecionadas a partir de listas telefônicas ou listas de proprietários de automóveis e este critério não foi adequado, pois naquela época muitas pessoas de poder aquisitivo não possuíam automóveis nem telefone. Fonte: NETO, Scipione Di Pierro ; SOARES, Elizabeth. Matemática em Atividades. São Paulo: Scipione; 2002, p. 280. Resumo Você acabou de estudar os gráficos mais utilizados. Aprendeu a ler, a interpretar e a construí-los. Aprendeu a construir uma distribuição de fre- quência com todos os seus elementos: as frequências absoluta, relativa e percentual, a calcular o número de classes e o intervalo entre elas, a colocar os limites inferiores e superiores e, também, a representar os intervalos abertos e fechados. Atividades de aprendizagem Figura 6: Resolvendo tarefas. Fonte: <http://4.bp.blogspot.com/_kc1OzkcbGQ4/R9wIY-DeFPI/AAAAAAAAAIQ/OSNybJVTR_s/ s400/julia-livros_1024x768.jpg>. Acesso em 15/01/2011. Os conteúdos de vinte latas de chocolate em pó apresentaram as seguintes massas, em kg: QUADRO 3 Peso de 20 latas de chocolate em pó 0,48 0,50 0,51 0,48 0,49 0,49 0,51 0,51 0,50 0,49 0,50 0,52 0,48 0,49 0,50 0,49 0,50 0,51 0,48 0,49 Fonte: Próprio autor. Frequência absoluta acumulada (Fi) corresponde ao total de elementos do conjunto de dados enquadrados até a referida linha. Servem para sabermos quantos elementos têm características “inferior a”. *( ∑ ) Somatório é o símbolo que representa a soma dos elementos de uma coluna. Atenção aos erros que você não pode cometer na construção de um gráfico: * Não começar pelo zero ou não o indicar; * Colocar as escalas com intervalos diferentes; * Esquecer de colocar a fonte; * Eliminar dados importantes; * O título não responder às três perguntas: O que? Onde? Quando? * Omitir a legenda, quando importante na interpretação dos dados. O uso de amostras inadequadas pode resultar em erros na realização do estudo e nas possíveis conclusões que serão tiradas dos experimentos realizados. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio36 TABELA 7 Peso de 20 latas de chocolate em pó Classe (massa em kg) frequência absoluta frequência relativa 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 ∑= Fonte: Próprio autor. Organize o rol e os dados na tabela: Gráfico 8: Pares de sapatos vendidos num shopping center da cidade X – Dezembro/2008 Fonte: NETO, Scipione Di Pierro; SOARES, Elizabeth. Matemática em Atividades. São Paulo: Scipione; 2002, p. 276. 2. Analisando o gráfico, responda: a) Quantos pares de tênis foram vendidos nesse mês? b) Qual a frequênciarelativa da classe 40, isto é, da numeração 40 dos tênis? 3. Em uma amostra de alunos de uma escola, verificaram-se as seguintes estaturas, em centímetros: 168; 169; 178; 181; 170; 180; 173; 166; 165; 162; 164; 168; 177; 171; 172; 170. Organize esses dados na tabela abaixo. É formado pelos dados organizados em ordem crescente ou decrescente. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 37 TABELA 8 Estaturas de alunos de uma escola Classe (em cm) frequência simples Frequência relativa [161,5; 166,5[ [166,5; 171,5[ [171,5; 176,5[ [ 176,5 ; 181] ∑ = Fonte: Próprio autor. 4. O gráfico a seguir mostra os números da violência (taxa de homicídio por 100 mil habitantes). Analisando-o, marque V ou F nas alternativas seguintes, justificando as falsas: Gráfico 9: Taxas de Homicídios Fonte: O Estado de São Paulo, 17/08/2001. In: IEZZI, Gelson [et. al]. Matemática. Vol. único.p. 422. a) ( ) No período considerado, a taxa de homicídios no Rio sempre superou a taxa de São Paulo. b) ( ) Em nenhum ano a taxa gaúcha superou a taxa nacional. c) ( ) De 1999 a 2000, as taxas de homicídios diminuíram nos três estados. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 39 Aula 4 – Medidas Estatísticas Na aula anterior, estudamos alguns conceitos da Estatística. Apren- demos representar os dados coletados através de tabelas e gráficos. Apren- demos, também, ler e interpretar um gráfico. Vimos como eles tornam a leitura fácil e interessante, não é? Por isso, eles precisam ser bonitos, cha- mativos e de fácil interpretação. Nesta aula 4, vamos aprender a calcular algumas medidas de posi- ção. Estudaremos três medidas de posição: a média aritmética, a moda e a mediana. Como geralmente os dados tendem a se agrupar em torno de um valor central, estas três medidas de posição são chamadas de medidas de centralidade ou de tendência central. Elas são utilizadas para representar uma série de dados através de um só valor central ou médio. A média aritmética é uma medida muito conhecida e utilizada. A moda, como o nome sugere, representa, numa série de dados ordenados, o elemento que aparece o maior número de vezes; já a mediana é a medida que divide uma série de elementos ao meio. Vamos, então, iniciar nossa aula. Objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: • Conceituar uma medida de tendência central; • Diferenciar as medidas de tendência central; • Calcular corretamente algumas medidas de tendência central em um conjunto de dados ou de distribuições de frequências. Figura 7: Medidas estatísticas. Fonte: <http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQRfuLzWfcCxphXxth4KQeio5e34TwKJxVMvnM FztgAPKtsMSI&t=1&usg=__n_QklAtu7xlXUWBoQQVPD3wbdS4=>. Acesso em 07/10/10. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio40 4.1. Medidas de posição Você já observou quantas vezes ouvimos expressões como: “Paulo fez o percurso de 420 km, de Belo Horizonte a Montes Claros, em 5 horas, desenvolvendo uma velocidade de 84 km/h”. O que isto significa? Será que ele manteve esta velocidade durante todo o percurso? O que você acha? Sabemos que não. Pois, em alguns trechos da estrada, ele pode ter desenvolvido uma velocidade de 120 km/h, em outros 80 km/h ou, ainda, 60km/h e, mesmo que em momento algum ele tenha feito 84 km/h, a velo- cidade média desenvolvida foi de 84 km/h. Quando falamos na média de 84 km/h, estamos dizendo que se ele tivesse mantido a mesma velocidade durante toda a viagem, esta seria de 84km/h. Chega-se a este resultado calculando velocidade média, que é o espaço percorrido dividido tempo. Assim: 420 : 5 = 84 km/h. Você percebeu que precisamos de mais de uma medida para enten- der como os valores de uma amostra se distribuem? É por isso que estudare- mos algumas medidas de posição que nos ajudarão a interpretar de maneira mais segura a distribuição dos dados de uma amostra. As medidas de posi- ção mostram o posicionamento dos elementos de uma amostra de números quando esta é disposta em rol. 4.1.1 Média aritmética simples Figura 8: Média aritmética. Fonte: <http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTO3dLxoxnx5uH_Rmdz4Fo- ALfTU3axfVZDHJLkyLKGX_ I8Ic8&t=1&usg=__qNS9GteNAGMXSWbgjasQSnkWpSk= >. Acesso em 01/10/2010. Para calcular a média aritmética simples de dados não agrupados e sem valores repetidos é só somar todos os valores e dividir o resultado pelo número total de elementos da amostra. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 41 Veja como é simples, acompanhando o exemplo seguinte: Uma pequena confecção produz o seguinte número de peças em uma semana: 15, 18, 14, 20, 18. A produção média da semana será: Ma = 15 + 18 + 14 + 20 +18 Ma = 85 Ma = 17 5 5 Como você observou a média aritmética de dois ou mais valores, sem repetição, é o resultado da soma destes valores dividido pelo número total deles. Isto significa, no exemplo visto, que, se a produção em cada dia fosse a mesma (em todos os dias da semana), esta seria de 17 peças por dia. A média aritmética dos números x1,x2 ,x3 ,..., xn , onde “n” repre- senta o número total de dados, é representada pela fórmula: x1 + x2 + x3 + ... + xn x = n 4.1.2 Média aritmética ponderada Para entender a média aritmética ponderada, vamos observar um exemplo bem prático. Veja: Os dados abaixo se referem às porcentagens de aprovação, por parte das populações de sete cidades, de certo projeto governamental: 6%, 12%, 12%, 12%, 12%, 15%, 15%. A média percentual de aprovação pela população ao projeto foi de 12%. Para se chegar a este resultado foi feito o cálculo abaixo: Ma = 1 × 6 + 4 × 12 + 2 × 15 Ma = 6 + 48 + 30 Ma = 84 1 + 4 + 2 7 7 Ma = 12% Este valor encontrado de 12% é chamado de média aritmética ponderada dos valores 6, 12, 12, 12, 12, 15, 15. O número de vezes em que cada um deles aparece na série 1, 4 e 2, é chamado “fator de ponde- ração” ou “peso”. (Você percebeu que o 6% apareceu só uma vez; o 12% apareceu quatro vezes e o 15% apareceu duas vezes? Estes números; 1, 4 e 2 são os pesos.) A média aritmética ponderada dos números x1, x2, x3 ...,xn, com pe- sos P1, P2, P3, ...Pn, respectivamente, é o número x, tal que: x1P1 + x2 P2 + x3 P3 + ... + xnPn X = P1 + P2 + P3 + ... + Pn Veja que xn representa cada elemento da amostra e “P” representa o número de vezes que cada elemento aparece. O ponto médio é obtido através da média aritmética dos extremos de cada classe. Veja: limite inferior da classe + limite superior da classe, dividido por 2. e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio42 Exercícios resolvidos Exemplo 1: Uma aplicação financeira rendeu, em três dias, R$58,50; R$61,10 e R$57,10, respectivamente. Calcular o rendimento médio dessa aplicação, em reais, em cada um desses dias. Resolução: Calculando a média aritmética entre essas três quantias, temos: Ma = 58,50 + 61,10 + 57,10 Ma = 176,70 Ma = R$ 58,90 3 3 Logo, o rendimento médio foi R$58,90. Exemplo 2: Uma companhia aérea, a pedido de um engenheiro da aeronáutica, registrou os tempos de dez novos vôos (até a parada total) en- tre São Paulo e Rio de Janeiro. Os tempos registrados, depois de ordenados, foram os seguintes: 48, 48, 49, 50, 50, 50, 51, 51, 52, 53. Vamos calcular a média aritmética ponderada para estes dados. Para isso, vamos determinar os fatores de ponderação para cada valor. O peso (ou fator de ponderação) é representado pelo número de vezes que cada valor aparece na série. Assim: Para o valor 48, o peso é 2; para o valor 49, o peso é 1; para o valor 50, o peso é 3; para o valor 51, o peso é 2; para o valor 52, o peso é 1 e para o valor 53, o peso tambémé 1. Primeiramente, vamos multiplicar cada tempo registrado pelo seu respectivo peso. Assim: 2 × 48 + 1 × 49 + 3 × 50 + 2 × 51 + 1 × 52 + 1 × 53. Multiplicando estes valores e somando os resultados, temos: 96 + 49 + 150 + 102 + 52 + 53 = 520. Em seguida, somamos os valores dos pesos: 2 + 1 + 3 + 2 + 1 + 1 = 10. E, finalmente, dividimos a soma dos tempos pela soma dos pesos: 520 : 10 = 52. Temos, então, a média aritmética ponderada para estes tempos, que é 52. 4.1.3 Média aritmética para dados agrupados Observe o exemplo: A tabela abaixo mostra a distribuição, em centímetros, de uma amostra de estudantes do ensino fundamental. Qual é a estatura média dos estudantes dessa amostra? TABELA 9 Estaturas de estudantes do ensino fundamental. Classe (estatura em cm) frequência simples (número de alunos) [150,5 ; 156,5[ 4 [156,5 ; 160,5[ 5 [160,5 ; 168,5[ 8 [168,5 ; 178,5[ 3 Fonte: PAIVA, Manoel. Matemática.SP.: Moderna,1999,vol. único, p.126. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 43 Resolução: Quando as classes não são unitárias, como nesse caso, para calcular a média tomamos o ponto médio XM de cada classe. Você se lembra como calcular o ponto médio de cada classe? Vamos recordar: somamos o limite inferior ao limite superior de cada classe e dividimos este resultado por 2. Veja estes cálculos na tabela abaixo. Em seguida, multiplicamos cada ponto médio pela sua respectiva frequência. Somamos este resultado e dividimos pela quantidade de valores somados (neste exemplo, a soma é 20). Você no- tou que. neste exemplo, as amplitudes são diferentes? Pois é, isto pode acon- tecer. Mas a maneira de calcular a média aritmética não muda. Acompanhe: TABELA 10 Estaturas dos alunos do ensino fundamental Classes ( estaturas em cm) Ponto médio ( XM) frequência [150,5 ; 156,5[ 150,5 + 156,5 = 153,5 2 4 [156,5 ; 160,5[ 156,5 + 160,5 = 158,5 2 5 [160,5 ; 168,5[ 160,5 + 168,5 = 164,5 2 8 [168,5 ; 178,5[ 168,5 + 178,5 = 173,5 2 3 Fonte: PAIVA, Manoel. Matemática, S.P.: Moderna, 1999, vol. único, p.126. Vamos multiplicar cada ponto médio encontrado acima por sua res- pectiva frequência simples. Os pontos médios encontrados são: 153,5; 158,5; 164,5 e 173,5, e as respectivamenta frequências simples são: a 4, 5, 8 e 3. Veja que vamos multiplicar cada ponto médio por sua respectiva frequência (153,5x4)(158,5x5+164,5x8+173,5x3) X = 153,5 × 4 + 158,5 × 5 + 164,5 × 8 + 173,5 × 3 X = 162,15 4 + 5 + 8 + 3 Logo, a média aritmética das estaturas dos estudantes é 162,15 cm. Viu como fica fácil, quando seguimos cada passo direitinho? 4.1.4 A Moda (Mo) A moda, como o próprio nome sugere, é representada pelo elemen- to da variável que aparece com mais frequência. Por exemplo, se observar- mos os gráficos de linhas, o ponto mais alto, por representar a variável que mais se repete, ou seja, a que tem maior frequência, representa a moda. Veja outro exemplo: e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio44 O controle de qualidade de uma indústria forneceu o seguinte nú- mero de peças defeituosas (por lote de 100 unidades): 1 – 3 – 4 – 4 – 4 - 5 – 8 – 8 - 9 – 10. Como você está vendo, o valor que mais aparece é o 4. Dizemos que ele representa a moda destes valores. Isto significa que o número de peças defeituosas que apareceu mais vezes foi 4. Veja mais alguns exemplos: a. Na amostra 3, 4, 7, 3, 7, 9, 9, 9, temos: Mo = 9. b. Na amostra 9, 9, 5, 7, 10, 2, 1, 12, 12, temos duas modas (amos- tra bimodal): Mo = 9 e Mo = 12. c. A amostra 1, 3, 8, 6, 15, 2, 0, 9 não apresenta um valor para a moda, pois todos os seus elementos têm a mesma frequência. Figura 9: Moda. Fonte: <http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTzHlg0A8oUpsdO9rmD3uecvHCKYU1xzWkB0b OiARpPwMgHQzk&t=1&usg=__GcpFz_b3-5sg8PefDDRsMKsv9yI=>. Acesso 07/10/10. 4.1.5 A mediana A mediana, como já foi falada no início da aula, é o termo central de uma série de dados, ou seja, é o termo que divide a série ao meio. Figura 10: Mediana. Fonte: <http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSZHoWxLC0Ea4jdvHfP8D5wulDsZXNfCwkb0ri7 BQLoXf7NkBM&t=1&usg=__Xw_82BODiyEpQecUYpnNWege8Tc=>. Acesso em 30/09/10. Acompanhe o exemplo: Observe as estaturas, em centímetros, dos cinco jogadores da equi- pe de nosso colégio: e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 45 190; 180; 195; 178; 182 Vamos colocar estes dados em ordem, organizando o rol: 178; 180; 182; 190; 195. O termo central deste rol é chamado de mediana da amostra. Representamos a mediana por Md. Assim: Md = 182 cm Veja outro exemplo: Dispondo em rol as notas da prova de Estatís- tica dos alunos do segundo módulo do Curso Técnico do Comércio, temos: 4,0 ; 4,0 ; 4,0 ; 4,5 ; 5,0 ; 5,0 ; 5,5 ; 5,5 ; 6,0; 6,0 6,5 ; 6,5 ; 7,0 ; 7,5 ; 8,0 ; 8,0 ; 8,0 ; 8,0 Como n número de termos do rol é par, define-se a mediana da amostra como a média aritmética entre os termos centrais do rol, isto é: Md = 6,0 + 6,0 2 Md = 12,0 2 Md = 6,0 Consideremos n números dispostos em rol x1, x2, x3, ..., xn Sendo “n” par (neste exemplo, n =18), chama-se mediana (Md) o termo central deste rol: i = n / 2. Para obtermos este termo central, dividi- mos 18 por 2, obtendo 9. Como, nesta série, temos dois termos centrais, 6,0 e 6,0, a mediana será a média aritmética entre eles. i = n/2 (posição da mediana) Veja o exemplo em que o número de termos da série é ímpar: Os números abaixo se referem aos gols marcados nas 11 i = n/2 (posição da mediana) partidas da primeira rodada de um campeonato brasileiro de fute- bol: 0 – 0 - 0 – 0 – 1 – 1 – 1 - 2 – 2 – 3 – 5 Como o número de elementos desta série é ímpar, 11, somamos uma unidade a este número de elementos, assim: 11 + 1 = 12. Em seguida, dividimos o 12 por 2, assim: 12 : 2 = 6. Com este resultado, temos que o ter- mo médio que representa a mediana é o sexto termo, que, neste exemplo corresponde ao número 1. Temos, então: Md = 1. Então, a posição da mediana será dada por: n + 1 2 Vamos revisar? e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio46 Quando o número de termos for par, dividimos este número de termos por dois, para obtermos a posição da mediana. Em seguida, so- mamos os dois valores centrais da série e dividimos esta soma por 2. A mediana (Md) será, portanto, a média aritmética entre os termos centrais desse rol. Observe o exemplo: com o objetivo de verificar o comporta- mento do consumidor, um órgão de defesa do consumidor registrou o seguinte número de queixas: 39 – 48 – 56 – 58 – 60 – 63 – 72 – 75 – 80 – 95. Vamos determinar a posição da mediana nesta série com número par de termos, dividindo 10 por 2, assim: 10 : 2 = 5. Temos que a posição da mediana é o quinto termo. Mas, como você pode ver, existe outro termo que também ocupa a quinta posição se você contar da direita para a es- querda. Veja: da esquerda para a direita o quinto termo é 60, e da direita para a esquerda, o quinto termo é 63. E agora? Qual dos dois representa a mediana? Nenhum dos dois. Para determinarmos a mediana, somamos estes dois valores e dividimos o resultado por 2. Observe: 60 + 63 = 123; 123: 2 = 61,5. Temos, então, que, Md = 62,5. Figura11: moda, média, mediana Fonte: <http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRAIIY5UjanvQSE4l4-Zl0DUMgp4FMBt4YKCKyZrj KzJIzWh8R8>. Acesso em: 10/01/2011. 4.1.6 A moda para dados agrupados Figura 12: A ilha que está na moda. Fonte: <http://bi.gave.min-edu.pt/files/2147/7_68.png>. Acesso em 20/12/2010. Para se determinar a mediana, a amostra pode ser colocada em rol do menor número para o maior, ou do maior para o menor. Nos dois róis o termo médio é o mesmo. Utilizamos a mediana quando: Desejamos obter o ponto que divide as distribuições de frequências em partes iguais; Há valores extremos que afetam a média de forma marcante;A variável em estudo é o salário. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 47 Com intervalo de classe Para calcularmos a moda para os dados agrupados com intervalo de classe, usamos a fórmula: Mo = li + Δ1 × h Δ1 + Δ2 Onde: Mo - Moda li - limite inferior da classe modal (classe de maior frequência) Δ1 - frequência simples da classe modal – frequência simples da classe anterior à classe modal Δ2 - frequência simples da classe modal – frequência simples da classe posterior à classe modal h - amplitude (diferença entre os limites superior e inferior da clas- se modal). Exemplo: vamos calcular a moda para os dados da tabela abaixo: TABELA 11 Estaturas dos alunos da 6ª série de uma escola X - Nov./2000 Classe modal (maior frequência) Estaturas ( em cm ) frequência 150 |——— 154 4 154 |——— 158 9 158 |——— 162 11 162 |——— 166 8 166 |——— 170 5 170 |——— 174 3 ∑ = 40 Fonte: Dados fictícios. Temos: Δ1 = 11 – 9 → Δ1 = 2 Δ2 = 11 – 8 → Δ2 = 3 h= 4 li= 158 Então, aplicando a fórmula, temos: Mo= 158 + 2 × 4 2 - 3 Mo= 158 + 8 5 Mo = 158 + 1,6 Mo = 159,6 e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio48 Figura 13: Mediana. Fonte: <http://1.bp.blogspot.com/_YM-eQHCMiU0/S8zIEYCBYII/AAAAAAAAAP8/QtVgjIU0Flo/s200/ estatistica4.bmp>. Acesso em 20/12/2010. Com intervalo de classe Para calcularmos a moda para os dados agrupados com intervalo de classe, usamos a fórmula: Onde: Mo --- Moda li --- limite inferior da classe modal (classe de maior frequência) Δ1 --- frequência simples da classe modal – frequência simples da classe anterior à classe modal Δ2 --- frequência simples da classe modal – frequência simples da classe posterior à classe modal h --- amplitude (diferença entre os limites superior e inferior da classe modal) Exemplo: vamos calcular a moda para os dados da tabela abaixo: Temos: Δ1 = 11 – 9 → Δ1 = 2 Δ2 = 11 – 8 → Δ2 = 3 h = 4 li = 158 Então, aplicando a fórmula, temos: Mo = 158 + 2 x 4 2+3 Mo = 158 + 8 5 Mo = 158 + 1,6 Mo = 159,6 4.1.7 Cálculo da mediana para dados agrupados Sem intervalo de classe Para obtermos a mediana, precisamos, antes, calcular a frequên- cia acumulada crescente. Observe a tabela e veja como foram calculadas e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 49 as frequências acumuladas crescentes: conservamos a primeira frequência simples, que é 2; em seguida, somamos 2 + 6, que é a segunda frequência simples, e obtemos 8; continuando, somamos 8 + 10, obtemos 18, somamos 18 + 12 = 30, depois, 30 + 4 = 34, que é a última frequência acumulada e, também, a soma das frequências simples. Em seguida, vamos determinar a posição da mediana, dividindo a soma das frequências simples, 34, por 2. A mediana está localizada no meio da distribuição, por isso, dividimos por 2. Neste exemplo, temos: 34 dividido por 2 é 17. Então, 17 é a posição da mediana, ela é o décimo sétimo termo da distribuição. Vamos, agora, observar a coluna das frequências acumuladas para localizar a posição da mediana. Verificamos que ela está localizada na ter- ceira linha. A mediana será o valor da variável, que corresponde à tal frequên- cia acumulada crescente que, no caso, corresponde ao valor 2. Veja o exemplo: Vamos determinar a mediana desta tabela em que os dados estão agrupados, mas, sem intervalo de classe: Nº de meninos fi Fac 0 2 2 1 6 8 2 10 18 ← 3 12 30 4 4 34 ∑ = 34 A posição da mediana será o 17º termo. A Md = 2. Vejamos outro exemplo: Xi fi Fac 12 1 1 14 2 3 15 1 4 ← 16 2 6 17 1 7 20 1 8 ∑ = 8 e-Tec Brasil/CEMF/Unimontes Comércio50 Primeiramente, vamos determinar a posição da mediana que será o quarto termo. Este coincidiu com a Fac = 4. Quando isso acontece, devemos, então, achar a média aritmética entre o valor correspondente a esta Fac (15) e o termo imediatamente posterior a ela (16), assim : Md = (15+16) : 2 , Md = 31 : 2, logo a mediana será: Md = 15,5 Resumo Nessa aula você aprendeu a conceituar medida de tendência cen- tral, distinguir as diferentes medidas de tendência central e a calcular al- gumas dessas medidas em um conjunto de dados ou numa distribuição de frequências .Aprendeu que a média aritmética de um conjunto de elementos é o quociente entre a soma de todos estes elementos e o número total de elementos; que moda é o valor que aparece com maior frequência, ou seja, o que mais se repete, e que mediana é o valor que divide a distribuição em duas partes com o mesmo número de dados, não sendo influenciada por va- lores extremamente altos ou baixos (então, a mediana refere-se a um valor abaixo do qual se situam 50% dos dados observados). Atividades de aprendizagem 1. A tabela mostra distribuição de frequência da carga, em toneladas, dos caminhões que passaram por uma estrada num certo período. TABELA 12 Carga dos caminhões. Carga (em toneladas) Número de caminhões 9,5 |——— 14,5 20 14,5 |——— 19,5 35 19,5 |——— 25,5 8 Fonte: Dados fictícios. Calcule a carga média deste caminhão e a moda. 2. Para certo produto, em cinco revendedores consultados, foram dados os seguintes preços, em reais, na ordem em que foram sendo informados: 180; 190; 175; 195; 190. Calcule a média destes valores. Calcule a mediana e a moda dos preços observados. Todas as vezes que a posição da mediana coincidir exatamente com o valor da frequência acumulada, ela será sempre igual à soma do valor correspondente à frequência acumulada com o termo imediatamente posterior a ele e dividido por 2, como no exemplo dado: 15+16: 2= 15,5. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística 51 3. Pesquisa realizada recentemente revela que nos últimos anos o consumo de cigarro vem crescendo entre as mulheres. Parte desse estudo permitiu a montagem de uma tabela de frequência, que relaciona a quantidade de cigarros consumidos diariamente, entre 1 000 mulheres fumantes. Calcule a média aritmética e a moda para estes dados. TABELA 13 Cigarros consumidos pelas mulheres. Cigarros consumidos diariamente Frequência absoluta 15 |——— 20 150 20 |——— 25 300 25 |——— 30 250 30 |——— 35 200 35 |——— 40 100 Total 1 000 Fonte: BARRETO FILHO, Benigno; SILVA, Cláudio Xavier da. Matemática aula por aula. S.P.: FTD,1998, vol.3, p. 262. e-Tec Brasil/CEMF/UnimontesFundamentos de Matemática e Estatística AULA 1 Alfabetização Digital 53 Aula 5 – Medidas de dispersão Figura 14: Medidas de dispersão em relação a variável idade. Fonte: <http://portfolio.med.up.pt/psmm/imageFCP.JPG>. Acesso em 10/01/2011. Na aula anterior, estudamos três medidas de posição: a média arit- mética, a moda e a mediana, também chamadas medidas de centralidade ou de tendência central. E, como você estudou, elas recebem esses nomes pelo fato de ocuparem posição central numa distribuição. Mas, quando queremos analisar o comportamento dos dados de uma amostra em torno de um valor central, usamos as medidas de disper- são. Essas medidas indicam o afastamento ou dispersão dos elementos de uma amostra em torno de um valor central tomado como elemento de com- paração. Quanto maior o valor desta medida, maior será a dispersão dos da- dos analisados. Da mesma forma, quanto menor este valor, menos dispersos estarão estes dados, ou seja, quanto mais próxima esta medida se encontrar da média, menor será a dispersão dos dados da amostra. Objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: • Calcular corretamente algumas das medidas de dispersão: o des- vio absoluto médio, a variância e o desvio- padrão. • Interpretar corretamente as medidas de dispersão. • Reconhecer a importância da aplicação destas medidas no nosso cotidiano.
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