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MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Professor(a): AlexAndre MourA assunto: estAtísticA frente: MAteMáticA iii OSG.: 120767/17 AULA 21 EAD – MEDICINA Dados brutos e rol Os dados coletados de uma amostra, não organizados, são chamados de dados brutos. Esses dados brutos organizados em ordem crescente ou decrescente passam a ser chamados de ROL. Exemplo: 20 famílias são entrevistadas sobre o número de filhos que cada uma tem. Suponha os resultados obtidos: DADOS BRUTOS ROL 0 0 1 0 3 0 4 1 2 1 3 1 1 2 2 2 5 2 0 2 3 2 3 2 1 3 0 3 2 3 4 3 2 3 2 4 3 4 2 5 Frequência absoluta e frequência relativa O número de vezes que um valor é citado representa a frequência absoluta daquele valor. No exemplo anterior, a variável é “número de filhos” e a frequência absoluta de cada um de seus valores é: nenhum filho, 3; um filho, 3; dois filhos, 6; três filhos, 5; quatro filhos, 2 e cinco filhos, 1. A frequência relativa registra a frequência absoluta em relação ao total de citações. No exemplo anterior, temos um total de 20 citações e as seguintes frequências relativas: para nenhum filho: 3 20 15 100 ou ou 15% ou 0,15; para um filho: 3 20 15 100 ou ou 15% ou 0,15; para dois filhos: 6 20 30 100 ou ou 30% ou 0,3; para três filhos: 5 20 25 100 ou ou 25% ou 0,25; para quatro filhos: 2 20 10 100 ou ou 10% ou 0,1; para cinco filhos: 1 20 5 100 ou ou 5% ou 0,05. Tabela de frequências A tabela que mostra a variável e suas realizações (valores), com as respectivas frequências absoluta (fi) e relativa (fr), é chamada de tabela de frequências. Assim, usando o mesmo exemplo, temos: Nº de filhos (xi) fi fr 0 3 15% 1 3 15% 2 6 30% 3 5 25% 4 2 10% 5 1 5% Total 20 100% Distribuição de frequências para dados contínuos A distribuição dos dados contínuos normalmente é feita usando a tabela de distribuição de frequências com classes. O que chamamos de classes são intervalos de variação da variável, intervalos estes representados por i = 1, 2, 3, ..., k, onde i indica o número da classe e k, o total de classes. 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 120767/17 Exemplo: Considere os seguintes dados relativos às alturas de uma amostra dos estudantes homens que cursam a 3ª série do ensino médio de certo colégio. 1,73 m 1,66 m 1,78 m 1,75 m 1,68 m 1,70 m 1,62 m 1,76 m 1,68 m 1,79 m 1,74 m 1,65 m 1,63 m 1,69 m 1,70 m 1,75 m 1,72 m 1,69 m 1,73 m 1,66 m Para a variável “altura” aparecem muitos valores diferentes, o que torna inviável colocar na tabela uma linha para cada valor. Em casos como esse, agrupamos os valores em intervalos (ou classes), como veremos a seguir: 1º Calculamos a diferença entre a maior e a menor altura registrada, obtendo a amplitude total. (1,79 m – 1,62 m = 0,17 m) 2º Escolhemos o número de intervalos (geralmente superior a quatro), consideramos um número conveniente (um pouco acima da amplitude total) e determinamos a amplitude de cada intervalo (classe). No exemplo, para 6 intervalos, fazemos 0,18 m: 6 = 0,03 m. 3º Elaboramos a tabela de frequências: i Altura (em classes) Contagem fi fr (decimal) (%) 1 1,62 1,65 m 2 0,10 10 2 1,65 1,68 m 3 0,15 15 3 1,68 1,71 m 6 0,30 30 4 1,71 1,74 m 3 0,15 15 5 1,74 1,77 m 4 0,20 20 6 1,77 1,80 m 2 0,10 10 Total 20 1,00 100 Observações: 1. As classes (intervalos) foram obtidas, a partir de 1,62 m, fazendo a adição de 0,03: (1,62 + 0,03 = 1,65; 1,65 + 0,03 = 1,68; e assim por diante). 2. O símbolo indica intervalo fechado à esquerda e aberto à direita. Assim, a altura 1,68 m não foi registrada em 1,65 1,68 m, mas no intervalo 1,68 1,71 m. A tabela de distribuição de frequências com intervalos de classe também pode ser usada para dados discretos, mas em uma amostra com mais de 30 elementos. Exemplo: “Um professor, ao aplicar um teste em uma turma, deseja fazer uma pesquisa completa sobre o desempenho dos seus 50 alunos.” A lista de dados brutos, pois não se encontram ordenados, é a seguinte: 5,5 7,5 7,0 4,5 3,0 2,0 0,5 0,0 9,5 5,0 2,5 3,5 4,0 4,0 1,5 1,0 6,0 2,5 8,0 3,5 5,0 5,5 5,5 4,0 4,5 6,5 2,5 1,0 4,5 5,0 3,0 1,5 1,5 7,5 5,0 5,5 4,0 4,5 5,5 5,5 0,0 0,5 2,5 3,5 0,5 9,5 5,0 3,5 4,0 2,0 Agrupando esses dados em 8 classes (ou intervalos) temos a seguinte tabela de distribuição de frequências. i Classes (Notas) fi 1 0 2 10 2 2 4 12 3 4 6 20 4 6 8 5 5 8 10 3 Total 50 Ponto médio de uma classe Chamamos de ponto médio de uma classe ao ponto que divide esse intervalo de classe em duas partes iguais. Saiba: • O ponto médio é denotado por Xi, onde i, indica a i-nésima classe considerada. • O ponto médio de uma classe é determinado pela semissoma do limite superior e limite inferior dessa classe, isto é, é a média aritmética dos limites de classe. X L i ki = + ∀ = 2 1 2 3, , ,..., • O ponto médio de uma classe é o seu legítimo representativo. Ao ser determinado, faremos a suposição de que todos os elementos pertencentes a essa classe, serão iguais ao seu ponto médio. • Os pontos médios de uma distribuição estão em progressão aritmética, isto é, a diferença entre eles é constante. No exemplo anterior, temos: x x x x x 1 2 3 4 5 0 2 2 1 2 4 2 3 4 1 2 5 6 8 2 7 8 10 2 9 = + = = + = = + = = + = = + = 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 120767/17 Módulo de estudo Observe que a diferença entre os pontos médios consecutivos é constante e igual a 2, ou seja, eles estão em progressão aritmética de razão 2. Amplitude de um intervalo de classe É a medida do intervalo que define a classe. É obtida pela diferença entre os limites superior e inferior dessa classe e indicada por: h L li = − Veja com atenção: • A diferença entre os pontos médios é igual à amplitude de classe. • O limite superior de uma classe é o ponto médio do intervalo dessa classe somado com a metade da amplitude de classe. L x h i i= + 2 • O limite inferior de uma classe é o ponto médio do intervalo dessa classe diminuído da metade da amplitude da classe. l x h i i= − 2 Amplitude total da distribuição É a diferença entre o limite superior da última classe (limite superior máximo) e o limite inferior da primeira classe (limite inferior mínimo). A T = L máx. – l min. Tipos de frequências Frequência absoluta (fi) Indica quantos elementos da amostra pertencem a cada classe. Frequência relativa (fr) É determinada quando dividimos a frequência absoluta de cada classe pela frequência total, isto é, pelo tamanho da amostra. f f f r i i = ∑ Indica, em porcentagem, o número de elementos de cada classe. Veja: • Para o seu cálculo em porcentagem, basta multiplicar o seu valor por 100. • A soma das frequências relativas será igual a 1(um) ou bastante próximo de 1. • Para se calcular a frequência relativa percentual, basta multiplicar a frequência relativa por 100. Frequência absoluta acumulada crescente – fac É a soma da frequência absoluta de uma classe com as frequências absolutas de todas as classes anteriores. É conhecida, também, como frequência “abaixo de”. Indica o número inferior ao limite superior da classe. Frequência relativa acumulada crescente – frac É a soma da frequência relativa de uma classe com as frequências relativas de todas as classes anteriores. Indica a porcentagem inferior ao limite superior da classe. Tabela estatística Um dos objetivos da estatística é sintetizar os valores que uma ou mais variáveis podem assumir, para que tenhamos uma visão global da variação das mesmas. Tabela é um quadro que apresenta de forma resumida um conjunto de observações e compõe-se de: • título; • cabeçalho da coluna; • coluna indicadora; • linhas; • casa ou célula. Exemplos: Construção da aeronave Bandeirantes EMB-110 Brasil – 1986-91 Anos 1986 1987 1988 1989 1990 1991 46 30 37 54 73 67 Unidades Linhas Título Coluna numéricaColunaindicadora Corpo Cabeçalho Cabeçalho Embraer Corpo da tabela: É o conjunto de linhas e colunas que contém informações sobre a variável em estudo. I. Cabeçalho da coluna: Parte superior da tabela que especifica o conteúdo das colunas. II. Coluna indicadora: Parte da tabela que especifica o conteúdo das linhas. III. Linhas: retas imaginárias que facilitam a leitura, no sentido horizontal, de dados que se inscrevem nos seus cruzamentos com as linhas. IV. Casa ou Célula: espaço destinado a um só número. Note: Título da tabela: Conjunto de informações, as mais completas possíveis respondendo às perguntas: O quê? Quando? E Onde?, localizado no topo da tabela, além de conter a palavra tabela e sua respectiva numeração. 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 120767/17 Exercícios Resolvidos 01. (Enem) O quadro abaixo mostra a taxa de crescimento natural da população brasileira no século XX. Período Taxa anual média de crescimento natural (%) 1920-1940 1,90 1940-1950 2,40 1950-1960 2,99 1960-1970 2,89 1970-1980 2,48 1980-1991 1,93 1991-2000 1,64 IBGE, Anuários Estatísticos do Brasil. Analisando os dados, podemos caracterizar o período entre: A) 1920 e 1960, como de crescimento do planejamento familiar. B) 1950 e 1970, como de nítida explosão demográfica. C) 1960 e 1980, como de crescimento da taxa de fertilidade. D) 1970 e 1990, como de decréscimo da densidade demográfica. E) 1980 e 2000, como de estabilização do crescimento demográfico. SOLUÇÃO: • O período de 1950 a 1970 apresentou as maiores taxas de crescimento populacional, o que o caracterizou como um período de explosão demográfica. Resposta B 02. (Enem/2001) A pesca não predatória pressupõe que cada peixe retirado de seu habitat já tenha procriado, pelo menos uma vez. Para algumas espécies, isso ocorre depois dos peixes apresentarem a máxima variação anual de seu peso. O controle de pesca no Pantanal é feito com base no peso de cada espécie. A tabela fornece o peso do pacu, uma dessas espécies, em cada ano. Idade (anos) Peso (kg) 1 1,1 2 1,7 3 2,6 4 3,9 5 5,1 6 6,1 7 7 8 7,8 9 8,5 10 8,9 11 9,1 12 9,3 13 9,4 Considerando esses dados, a pesca do pacu deve ser autorizada para espécimes com peso de, no mínimo: A) 4 kg B) 5 kg C) 7 kg D) 9 kg E) 11 kg SOLUÇÃO: • Calculando as diferenças dos pesos de dois anos consecutivos, a variação máxima anual do peso se dá do terceiro para o quarto ano (3,9 – 2,6 = 1,3 kg). Portanto, a pesca do pacu deve ser autorizada para as espécimes com peso superior a 3,9 kg, ou seja, no mínimo 4 kg. Resposta: A Exercícios • Texto para as questões 01 a 03. Os dados a seguir referem-se ao tempo, em horas, que 80 pacientes hospitalizados dormiram durante a administração de certo anestésico: Tempo (horas) Nº de pacientes 0 4 8 4 8 15 8 12 24 12 16 20 16 20 13 01. Complete a tabela dada, acrescentando uma coluna para a frequência relativa e outra coluna para a frequência acumulada de cada classe. Tempo (horas) Nº de pacientes fr fac 0 4 8 8/80 = 0,1 8 4 8 16 8 12 24 12 16 20 16 20 12 02. Os pacientes que dormiram em média 10 horas correspondem a: A) 24% B) 25% C) 30% D) 32% E) 36% 03. Os pacientes que dormiram menos de 12 horas correspondem a: A) 24% B) 36% C) 48% D) 60% E) 72% 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 120767/17 Módulo de estudo 04. Na tabela seguinte, estão representados os resultados de um levantamento realizado com 180 turistas, em Canoa Quebrada-Ce, no mês de dezembro, sobre os gastos diários com hospedagem. Gastos (reais) Nº de pessoas 100 150 30 150 200 x + 24 200 250 2x 250 300 x/2 O valor numérico de x é: A) 20 B) 28 C) 30 D) 36 E) 42 05. (Eear) A tabela seguinte informa a quantidade de pessoas que compraram ingressos antecipados de um determinado show, cujos preços eram modificados semanalmente. Valor do ingresso (R$) Número de pessoas 50 75|− 300 75 100|− 640 100 125|− 500 125 150|− 1310 150 175|− 850 =∑ 3 600. O percentual de pessoas que adquiriram o ingresso por menos de R$ 125,00 foi: A) 40% B) 45% C) 50% D) 55% 06. (Enem-MEC) As Olimpíadas são uma oportunidade para o congraçamento de um grande número de países, sem discriminação política ou racial, ainda que seus resultados possam refletir características culturais, socioeconômicas e étnicas. Em 2000, nos Jogos Olímpicos de Sydney, o total de 300 medalhas de ouro conquistadas apresentou a seguinte distribuição entre os 196 países participantes, como mostra o gráfico: Número de medalhas EUA 40 0 200 Distribuição das medalhas de ouro Olímpiadas de Sydney _______ 2000 32 28 16 13 171 China Austrália Alemanha OutrosRússia Esses resultados mostram que, na distribuição das medalhas de ouro em 2000: A) cada país participante conquistou pelo menos uma. B) cerca de um terço foi conquistado por apenas três países. C) os cinco países mais populosos obtiveram os melhores resultados. D) os cinco países mais desenvolvidos obtiveram os melhores resultados. E) cerca de um quarto foi conquistado pelos Estados Unidos. 07. (FMU/Fiam/Faam-SP) A tabela a seguir refere-se a uma pesquisa realizada com 20 alunos, a respeito da área de carreira universitária que cada um pretende seguir. Área Frequência absoluta (ni) Frequência relativa (fi) Porcentagem Humanas 8 8 20 0 4= , 40% Biológicas 7 20 0 35= , 35% Exatas 5 25% Total 20 1,00 100% A) 7 e 5 20 B) 7 e 7 20 C) 5 e 7 20 D) 7 e 8 20 E) 5 e 5 20 08. Um total de N famílias (N ≠ 0) foram questionadas sobre quantos aparelhos eletrônicos possuem na cozinha da sua residência. Todas as famílias responderam corretamente à pergunta. Os dados tabulados são: Total de aparelhos eletrônicos na cozinha Frequência (em %) 0 12,5 1 0 2 50 3 25 4 12,5 De acordo com os dados, o menor valor possível de N é: A) 2 B) 5 C) 8 D) 16 E) 25 09. O contingente de pessoas ocupadas no Brasil foi estimado em 21,3 milhões, em setembro de 2007, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. A tabela a seguir apresenta a distribuição de pessoas ocupadas, segundo a faixa etária. População ocupada Total (%) 10 a 14 anos 0,3 15 a 17 anos 1,7 18 a 24 anos 15,5 25 a 49 anos 63,4 50 anos ou mais 19,1 Total 100 Em setembro de 2007, o número de pessoas ocupadas, no Brasil, com menos de 18 anos era de: A) 330 mil. B) 362 mil. C) 426 mil. D) 3664 mil. E) 3727 mil. 6F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 120767/17 10. Ouvindo-se 300 pessoas sobre o tema “Maioridade Penal, Contra ou a Favor?”, foram obtidas 123 respostas a favor, 72 contra, 51 pessoas não quiseram opinar, e o restante não tinha opinião formada sobre o assunto. Distribuindo-se esses dados numa tabela, obtém-se: Opinião Frequência absoluta Frequência relativa Favorável 123 x Contra 72 y Omissos 51 0,17 Sem opinião 54 0,18 Total 300 1,00 Na coluna “frequência relativa”, os valores de x e y são, respectivamente: A) 0,38 e 0,27 B) 0,37 e 0,28 C) 0,35 e 0,30 D) 0,30 e 0,35 E) 0,41 e 0,24 11. (Mackenzie) Um pesquisador fez um conjunto de medidas em um laboratório e construiu uma tabela com as frequências relativas (em porcentagem) de cada medida, conforme se vê a seguir: Valor medido Frequência relativa (%) 1,0 30 1,2 7,5 1,3 45 1,7 12,5 1,8 5 Total = 100 Assim, por exemplo, o valor 1,0 foi obtido em 30% das medidas realizadas. A menor quantidade possível de vezes que o pesquisador obteve o valor medido maior que 1,5 é: A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 10 12. (Enem) Uma pesquisa realizada por estudantes da Faculdade de Estatística mostra, em horas por dia, como os jovens entre 12 e 18 anos gastam seu tempo, tanto durante a semana (de segunda- feira a sexta-feira), como no fim de semana (sábado e domingo). A seguinte tabela ilustra os resultados da pesquisa. Rotina Juvenil Durante a semana No fim de semana Assistir à televisão3 3 Atividades domésticas 1 1 Atividades escolares 5 1 Atividades de lazer 2 4 Descanso, higiene e alimentação 10 12 Outras atividades 3 3 De acordo com esta pesquisa, quantas horas de seu tempo gasta um jovem entre 12 e 18 anos, na semana inteira (de segunda-feira a domingo), nas atividades escolares? A) 20 B) 21 C) 24 D) 25 E) 27 13. (Eear) A distribuição dos salários dos 20 funcionários de uma empresa está representada no quadro a seguir. Salário (em reais) Número de funcionários (fi) fia fr (%) 860 2 2 10 950 6 8 _____ 1130 _____ 16 40 1480 3 ____ 15 2090 1 20 5 Os valores que completam corretamente as lacunas do quadro são: A) f i = 10; f ia = 13; f r = 30 B) f i = 10; f ia = 13; f r = 20 C) f i = 8; f ia = 11; f r = 20 D) f i = 8; f ia = 19; f r = 30 14. (Insper) O gráfico abaixo representa o número de gols marcados (barras em cinza) e o número de gols sofridos (barras em preto) por uma equipe de futebol de salão nos 10 jogos de um campeonato. 0 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Em cada partida, o saldo de gols da equipe é dado pela diferença entre os gols marcados e os gols sofridos. A média dos saldos de gols da equipe nesses dez jogos é igual a: A) –0,3 B) –0,1 C) 0 D) 0,1 E) 0,3 15. (UFPB) Segundo dados do IBGE, as classes sociais das famílias brasileiras são estabelecidas, de acordo com a faixa de renda mensal total da família, conforme a tabela a seguir. Classe Faixa de Renda A Acima de R$ 15.300,00 B De R$ 7.650,01 até R$ 15.300,00 C De R$ 3.060,01 até R$ 7.650,00 D De R$ 1.020,01 até R$ 3.060,00 E Até 1.020,00 7 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 120767/17 Módulo de estudo Após um levantamento feito com as famílias de um município, foram obtidos os resultados expressos no gráfico a seguir. Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E 250 500 1.500 2.250 N úm er o de f am íli as Com base nas informações contidas no gráfico e na tabela, conclui-se que o percentual das famílias que têm renda acima de R$ 3.060,00 é de: A) 45% B) 60% C) 70% D) 85% E) 90% Resoluções 01. Tempo (horas) Nº de pacientes fr fac 0 4 8 8/80 = 0,1 8 4 8 16 16/80 = 0,2 24 8 12 24 24/80 = 0,3 48 12 16 20 20/80 = 0,25 68 16 20 12 12/80 = 0,15 80 02. O ponto médio da terceira classe é (8 + 12)/2 = 10 horas; e sua frequência relativa é 24/80 = 0,3 = 30%. Isso mostra que 30% dos 80 pacientes dormiram, em média, 10 horas. Resposta: C 03. A frequência acumulada da terceira classe é 48, indicando que 48 dos 80 pacientes dormiram menos de doze horas, ou seja, 48/80 = 0,6 = 60/100 = 60%. Resposta: D 04. Devemos ter: 30 + x + 24 + 2x + x 2 = 180 ⇒ 3x + x 2 = 126 ⇒ 6x + x = 252 ⇒ x = 36 Resposta: D 05. Temos que: 300 640 500 3 600 1440 3600 0 4 40 100 40 + + = = = = . , %. Resposta: A 06. EUA, Rússia e China conquistaram, juntos, 40 + 32 + 28 = 100 medalhas de ouro, e isso é 1/3 de 300 medalhas. Note: 100/300 = 1/3 Resposta: B 07. I. O número total de entrevistados é 20, e Ciências Biológicas tem frequência relativa 7/20. Logo, Ciências Biológicas tem frequência absoluta igual a 7. II. Exatas tem frequência relativa igual a 5/20 = 25%. Resposta: A 08. Como o número de famílias em cada linha é inteiro, devemos ter: I. 12,5% de N = 125 1000 8 ⋅ =N N é inteiro II. 50% de N = 50 100 2 ⋅ =N N é inteiro. III. 25% de N = 25 100 4 ⋅ =N N é inteiro. Logo, N deve ser múltiplo de 8, 4 e 2, ou seja, múltiplo de 8. Assim, o menor valor possível para N é 8. Resposta: C 09. Temos 0,3% + 1,7% = 2% dos ocupados com menos de 18 anos. Isso significa 2% de 21,3 milhões, ou seja, 0,02∙21,3 milhões = 0,426 milhões = 426 mil. Resposta: C 10. x e y= = = =123 300 0 41 72 300 0 24, , Resposta: E 11. A quantidade de medidas feitas em cada linha é um número inteiro. Assim, sendo n o número total de medidas, devemos ter: I. 12,5% de n = 125 1000 1 8 ⋅ = ⋅n n é inteiro II. 5% de n = 5 100 1 20 ⋅ = ⋅n n é inteiro. Assim, n é múltiplo comum de 8 e 20, ou seja, n é múltiplo do mmc (8, 20) = 40. Portanto, n é, no mínimo, igual a 40. Com isso, temos que a medida obtida foi maior 1,5 em 1 8 ⋅n + 1 20 5 2 7⋅ = + =n vezes, no mínimo. Resposta: B 12. De acordo com a tabela, um jovem entre 12 e 18 anos gasta 5 ⋅ 5 + 2 ⋅ 1 = 27 horas de seu tempo, durante a semana inteira, com atividades escolares. Resposta: E 8F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 120767/17 13. Devemos ter: I. 6 16 10+ = ⇒ =f fi i II. fia = + =16 3 19 III. fr = − − − − =100 10 40 15 5 30 Portanto, f i = 8; f ia = 19; f r = 30 Resposta: D 14. Sejam x i e y i , respectivamente, o número de gols marcados e o número de gols sofridos na partida i, com 1 10≤ ≤i . Desse modo, tabulando os resultados, obtemos Partida (i) xi yi xi – yi 1 3 1 2 2 4 2 2 3 2 4 –2 4 5 1 4 5 4 4 0 6 2 4 –2 7 5 5 0 8 3 4 –1 9 2 5 –3 10 4 1 3 ( )x yi i− =∑ 3 Portanto, a resposta é ( ) , . x yi i− = =∑ 10 3 10 0 3 Resposta: E 15. Ao todo são 250 + 500 + 2250 + 1500 + 500 = 5000 famílias, das quais 250 + 500 + 2250 = 3000 têm renda acima de 3060 reais. Logo, o percentual procurado é: 3000 5000 0 6 60 100 60= = =, % Resposta: B SUPERVISOR/DIRETOR: Marcelo Pena – AUTOR: Alexandre Moura DIG.: Raul
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