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MATEMÁTICA I PRÉ-VESTIBULAR 65PROENEM.COM.BR ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO32 MEDIDAS DE DISPERSÃO Medir a dispersão é analisar o quanto os valores de um conjunto se afastam de uma regularidade. É verificar o quanto os elementos de um conjunto respeitam um padrão. Veremos a seguir os conceitos de variância e desvio padrão, que são medidas de dispersão, que indicam a regularidade de um conjunto de dados, em função da média aritmética. DESVIO MÉDIO Se X é a média aritmética de uma amostra de números x1, x2, ... , xn, chama-se desvio absoluto médio o número: 1 2 nx X x X ... x XDam n − + − + + − = 01. A tebela mostra a série de um indicador econômico de um país, em bilhões de US$, nos 12 meses de 2013. Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 21 24 20 23 22 22 18 17 16 17 16 18 a) Calcule a média, a(s) moda(s), a mediana e a maior taxa mensal de crescimento (em porcentagem) dessa série. b) Sabe-se que, em janeiro de 2014, esse indicador econômico atingiu um valor positivo para o qual a nova série (de janeiro de 2013 até janeiro de 2014) passou a ter mediana de 18 bilhões de US$, e um número inteiro de bilhões de US$ como média mensal. Calcule o desvio médio (DM) dessa nova série. Dado: Desvio Médio = n i i 1 x x n − −∑ , sendo X a média aritmética. Resolução: a) A média: 12 i i 1 21 24 20 23 22 22 18 17 16 17 16 18 234x x 19.5 12 12 = + + + + + + + + + + + = = = =∑ A moda: São os valores: 16, 17, 18 e 22, pois estes valores aparecem duas vezes cada na série apresentada acima. A mediana: Colocando os números em ordem crescente, temos: (16, 16, 17, 17, 18, 18, 20, 21, 22, 22, 23, 24) 18 20Md 19 2 + = = Maior taxa de crescimento: Ocorreram aumentos entre: 24 21JAN e FEV .100 14,24% 21 23 20MAR e ABR .100 15% 20 − ⇒ ≅ − ⇒ = Portanto, a maior taxa mensal de crescimento ocorreu entre Março e Abril. EXERCÍCIO RESOLVIDO PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR66 MATEMÁTICA I 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO b) A média: 13 i i 1 21 24 20 23 22 22 18 17 16 17 16 18 x 234 xx x número inteiro. 13 13 = + + + + + + + + + + + + + = = = ⇒∑ A mediana: Em ordem crescente, e sabendo que a mediana é 18, temos que em Jan de 2014 o valor é menor ou igual a 18. Portanto, considerando estes fatos, temos que x vale 13, pois dará um número divisível por 13. Observe: (13, 16, 16, 17, 17, 18, 18, 20, 21, 22, 22, 23, 24) que nos dá mediana 18. E média mensal: 13 i i 1 21 24 20 23 22 22 18 17 16 17 16 18 13 247x x 19 13 13 = + + + + + + + + + + + + = = = =∑ Cálculo do Desvio Médio = n i i 1 x x n = −∑ , sendo X a média aritmética. n i i 1 m x x D n = − = ∑ 13 19 2 16 19 2 17 19 2 18 19 20 19 21 19 2 22 19 23 19 24 19 13 6 6 4 2 1 2 6 4 5 36 13 16 − + − + − + − + − + − + − + − + − = = + + + + + + + + = = VARIÂNCIA Considere uma amostra representada por {x1, x2, ...., xn} de n observações numéricas. A variância de uma população (Var(x)) é definida por: 2 2 2 1 2 n(x X) (x X) ..... (x X)Var(x) n − + − + + − = Onde X é a média aritmética da distribuição. 02. Três pessoas irão disputar um emprego em uma empresa multinacional. Após a entrevista, onde os três foram bem, a empresa decidiu colocá-los para fazer uma prova sobre assuntos relativos ao trabalho que executarão. Cada candidato fará cinco provas. Ao final das cinco provas, os três candidatos tiveram a mesma média, e dessa forma a empresa optou por selecionar o candidato com uma maior regularidade de conhecimento sobre os assuntos, contratando então o candidato com a menor variância. As notas dos candidatos foram: Candidato 1: 6,0; 6,0; 6,0; 6,0; 6,0. Candidato 2: 6,0; 7,0; 6,0; 5,0; 6,0. Candidato 3: 8,0; 7,0; 6,0; 5,0; 4,0. Note que as médias dos candidatos são 1 6 6 6 6 6X 6 5 + + + + = = 2 6 7 6 5 6X 6 5 + + + + = = 3 8 7 6 5 4X 6 5 + + + + = = Calculemos a variância dos candidatos 1, 2 e 3. 2 2 2 2 2 1 (6 6) (6 6) (6 6) (6 6) (6 6) 0Var (x) 0 5 5 − + − + − + − + − = = = EXERCÍCIO RESOLVIDO PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 67 MATEMÁTICA I 2 2 2 2 2 2 (6 6) (7 6) (6 6) (5 6) (6 6) 2Var (x) 0,4 5 5 − + − + − + − + − = = = 2 2 2 2 2 3 (8 6) (7 6) (6 6) (5 6) (4 6) 10Var (x) 2 5 5 − + − + − + − + − = = = Note que o candidato 1, obteve todas as notas são iguais e assim, a variância é igual a 0. Entre os candidatos 2 e 3, não temos todas notas iguais. Note que Var2(x) < Var3(x), concluímos que o candidato 2 tem notas mais regulares do que o candidato 3. Como o candidato 1 obteve a menor variância, ele será selecionado para ocupar a vaga na empresa. Desvio Padrão O desvio padrão é outra forma de analisar a regularidade de um conjunto de valores. O desvio padrão de uma população é dado pela raiz quadrada da variância. Logo temos: 2 2 2 1 2 n(x X) (x X) ..... (x X)Var(x) n − + − + + − σ = = Exemplo: Voltemos para o exemplo anterior onde calculamos a variância de cada um dos três candidatos. Calculemos agora o desvio padrão das amostras das notas dos três candidatos. Grupo 1: 6,0; 6,0; 6,0; 6,0; 6,0. Grupo 2: 6,0; 7,0; 6,0; 5,0; 6,0. Grupo 3: 8,0; 7,0; 6,0; 5,0; 4,0. No candidato 1, a variância que encontramos foi zero. Como o desvio padrão é a raiz quadrada da variância, segue que o desvio padrão também é zero. Além disso, todos os valores do candidato 1 são iguais a 6. Sempre que todos os valores forem iguais o desvio padrão será zero. No candidato 2, a variância encontrada foi Var2(x) = 0,4. Logo, o desvio padrão será 2 0,4 0,63σ = ≅ . No candidato 3, a variância encontrada foi Var3(x) = 2. Logo, o desvio padrão será 3 2 2 1,4σ = = ≅ . Note que, σ2<σ3. Concluímos então que o candidato 2 tem notas mais regulares do que o candidato 3. • Quanto mais uniforme forem os valores, mais próximo de zero estará o desvio padrão. • Quando todos valores são iguais o desvio padrão é zero. Assim a amostra é perfeitamente uniforme. • Quando estamos interessados em saber qual conjunto de valores possui uma maior regularidade podemos usar tanto a variância, como o desvio padrão. • O desvio padrão é expresso na mesma unidade de medida das variáveis do conjunto. • Se estivermos interessados em saber com mais precisão o quanto cada conjunto se afastou de uma uniformidade, é melhor calcular o desvio padrão, já que ele se encontra na mesma unidade de medida dos dados apresentados. PROEXPLICA PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR68 MATEMÁTICA I 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 01. (EPCAR (AFA) ) Um cursinho de inglês avaliou uma turma completa sendo que parte dos alunos fez a avaliação A, cujo resultado está indicado no gráfico abaixo. Os demais alunos fizeram a avaliação B e todos tiveram 4 acertos. Assim, o desvio padrão obtido a partir do gráfico acima ficou reduzido à metade ao ser apurado o resultado da turma inteira. Essa turma do cursinho de inglês tem a) mais de 23 alunos. b) menos de 20 alunos. c) 21 alunos. d) 22 alunos. Resolução: 1ª Solução: Considere a tabela, referente aos resultados no exame A. Xi fi xi · fi ( xi–x ) 2 ( xi–x ) 2·fi 3 2 6 1 2 4 3 12 0 0 6 1 6 4 4 nA=6 i ix f 24⋅ =∑ 2i i(x x) f 6− =∑ A média no exame A foi i i A A x f 24x 4. n 6 ⋅ = = =∑ Logo, sabendo que todos os alunos tiveram 4 acertos no exame B segue que a média da turma, x, também é 4. Se DpA é o desvio padrão no exame A, então 2 Ai i A A (x x ) f Dp n 6 6 1. − ⋅ = = = ∑ Chamando de n o número total de alunos, e sabendo que o desvio padrão da turma, DpT, é igual à metade do desvio padrão no exame A, temos 2 2 j j2 T (x x) f 1 6Dp n 2 n n 24. − ⋅ = ⇔ = ⇒ = ∑ EXERCÍCIO RESOLVIDO 2ª Solução: Considere a tabela, referente aos resultados no exame A. Xi fi 2 ix 2 i ix f⋅ xi · fi 3 2 9 18 6 4 3 16 48 12 6 1 36 36 6 nA=6 2 i ix f 102⋅ =∑ i ix f 24⋅ =∑ Logo, o desvio padrão no exame A é dado por 2 i i2 A i i A A 2 ( x f )1Dp x f n n 1 24102 6 6 1. ⋅ = ⋅ ⋅ − = ⋅ − = ∑∑ Daí, segue que o desvio padrão da turma é igual a 1 2 e, portanto, sen é o número de alunos da turma, então 2 21 1 (4n) 1 616n 6 n 24. 2 n n 4 n = ⋅ + − ⇔ = ⇔ = 3ª Solução: Considere a tabela, referente aos resultados no exame A. Xi fi xi · fi 2 i(x x)− 2 i i(x x) f− 3 2 6 1 2 4 3 12 0 0 6 1 6 4 4 nA=6 i ix f 24⋅ =∑ 2i i(x x) f 6− =∑ A média no exame A foi i i A A x f 24x 4. n 6 ⋅ = = =∑ O desvio padrão no exame A é dado por 2 i i A A (x x) f Dp n 6 6 1. − = = = ∑ PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 69 MATEMÁTICA I Logo, o desvio padrão da turma é igual a T 1Dp . 2 = Por outro lado, sabendo que todos os alunos que fizeram o exame B tiveram 4 acertos, é imediato que a média no exame B foi XB=4, Bx 4,= e o desvio padrão DpB = 0. Em consequência, sendo nB o número de alunos que fizeram o exame B e A Bx x x,= = temos 22 2 2 2 2 A A B B B T A B n Dp n Dp 6 1 n 01Dp n n 2 n 1 6 4 n n 24. ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⇔ = + ⇔ = ⇔ = PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Dado os valores abaixo, calcule o desvio médio e o desvio padrão desse grupo de dados: 20; 14; 15; 20; 27; 30 02. Observe a distribuição de frequências dado na tabela abaixo e calcule o desvio padrão: Dados observados 50 100 150 Frequência 20 50 10 03. Dado o conjunto abaixo, determine o valor aproximado do desvio médio: 9 5 7 2 3 4 1 6 12 4 8 6 3 7 15 04. Dado o conjunto abaixo, determine o valor aproximado da variância: 2 4 7 9 2 4 3 5 4 3 2 6 1 5 3 7 6 4 9 3 6 5 8 1 2 05. Dado o conjunto abaixo, determine o valor aproximado do desvio padrão: 10 15 25 17 31 11 16 21 13 20 23 16 19 22 14 PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. (ENEM PPL) Um fiscal de certa empresa de ônibus registra o tempo, em minuto, que um motorista novato gasta para completar certo percurso. No Quadro 1 figuram os tempos gastos pelo motorista ao realizar o mesmo percurso sete vezes. O Quadro 2 apresenta uma classificação para a variabilidade do tempo, segundo o valor do desvio padrão. Quadro 1 Tempos (em minuto) 48 54 50 46 44 52 49 Quadro 2 Variabilidade Desvio padrão do tempo (min) Extremamente baixa 0 < σ ≤ 2 Baixa 2 < σ ≤ 4 Moderada 4 < σ ≤ 6 Alta 6 < σ ≤ 8 Extremamente alta σ > 8 Com base nas informações apresentadas nos quadros, a variabilidade do tempo é a) extremamente baixa. b) baixa. c) moderada. d) alta. e) extremamente alta. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR70 MATEMÁTICA I 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 02. (UPE) Numa competição esportiva, cinco atletas estão disputando as três primeiras colocações da prova de salto em distância. A classificação será pela ordem decrescente da média aritmética de pontos obtidos por eles, após três saltos consecutivos na prova. Em caso de empate, o critério adotado será a ordem crescente do valor da variância. A pontuação de cada atleta está apresentada na tabela a seguir: Atleta Pontuação - 1º salto Pontuação - 2º salto Pontuação - 3º salto A 6 6 6 B 7 3 8 C 5 7 6 D 4 6 8 E 5 8 5 Com base nas informações apresentadas, o primeiro, o segundo e o terceiro lugares dessa prova foram ocupados, respectivamente, pelos atletas a) A; C; E b) B; D; E c) E; D; B d) B; D; C e) A; B; D 03. (UPE) Os dois conjuntos P e L, de 12 valores cada, representam, respectivamente, as idades das atletas das equipes de vôlei feminino da Seleção Brasileira nos Jogos Olímpicos de Pequim, em 2008 e nos Jogos Olímpicos de Londres, em 2012, respectivamente. P: 21, 23, 24, 25, 25, 25, 26, 28, 28, 31, 32, 38 L: 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 27, 27, 30, 30, 32 Com base nessas informações, analise as seguintes afirmativas: I. A moda do conjunto P tem duas unidades a menos que a moda do conjunto L. II. A mediana do conjunto L é igual a 25,5 anos. III. Como é de 27 anos a idade média no conjunto P, então o desvio médio desse conjunto é de 3,5 anos. Está CORRETO o que se afirma, apenas, em a) I b) II c) III d) I e II e) I e III 04. (UEG) Os números de casos registrados de acidentes domésticos em uma determinada cidade nos últimos cinco anos foram: 100, 88, 112, 94 e 106. O desvio padrão desses valores é aproximadamente a) 3,6 b) 7,2 c) 8,5 d) 9,0 e) 10,0 05. (UPE) O quadro abaixo mostra o número de gols marcados em cada uma das partidas do grupo do Brasil na primeira fase da Copa do Mundo de 2014. Partida Gols marcados Brasil × Croácia 4 México × Camarões 1 Brasil × México 0 Croácia × Camarões 4 Camarões × Brasil 5 Croácia × México 4 O desvio médio de gols marcados por partida nos jogos desse grupo foi de, aproximadamente, a) 3,0 b) 2,0 c) 1,7 d) 1,5 e) 1,2 06. (ENEM PPL) Em uma escola, cinco atletas disputam a medalha de ouro em uma competição de salto em distância. Segundo o regulamento dessa competição, a medalha de ouro será dada ao atleta mais regular em uma série de três saltos. Os resultados e as informações dos saltos desses cinco atletas estão no quadro. Atleta 1º salto 2º salto 3º salto Média Mediana Desvio padrão I 2,9 3,4 3,1 3,1 3,1 0,25 II 3,3 2,8 3,6 3,2 3,3 0,40 III 3,6 3,3 3,3 3,4 3,3 0,17 IV 2,3 3,3 3,4 3,0 3,3 0,60 V 3,7 3,5 2,2 3,1 3,5 0,81 A medalha de ouro foi conquistada pelo atleta número a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 07. (ENEM) Um produtor de café irrigado em Minas Gerais recebeu um relatório de consultoria estatística, constando, entre outras informações, o desvio padrão das produções de uma safra dos talhões de suas propriedades. Os talhões têm a mesma área de 30 000 m2 e o valor obtido para o desvio padrão foi de 90 kg/talhão. O produtor deve apresentar as informações sobre a produção e a variância dessas produções em sacas de 60 kg por hectare (10 000 m2). A variância das produções dos talhões expressa em (sacas/hectare)2 é a) 20,25. b) 4,50. c) 0,71. d) 0,50. e) 0,25. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 71 MATEMÁTICA I 08. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) Em uma corrida de regularidade, a equipe campeã é aquela em que o tempo dos participantes mais se aproxima do tempo fornecido pelos organizadores em cada etapa. Um campeonato foi organizado em 5 etapas, e o tempo médio de prova indicado pelos organizadores foi de 45 minutos por prova. No quadro, estão representados os dados estatísticos das cinco equipes mais bem classificadas Dados estatísticos das equipes mais bem classificadas (em minutos) Equipes Média Moda Desvio-Padrão Equipe I 45 40 5 Equipe II 45 41 4 Equipe III 45 44 1 Equipe IV 45 44 3 Equipe V 45 47 2 Utilizando os dados estatísticos do quadro, a campeã foi a equipe a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 09. (ENEM) Marco e Paulo foram classificados em um concurso. Para a classificação no concurso o candidato deveria obter média aritmética na pontuação igual ou superior a 14. Em caso de empate na média, o desempate seria em favor da pontuação mais regular. No quadro a seguir são apresentados os pontos obtidos nas provas de Matemática, Português e Conhecimentos Gerais, a média, a mediana e o desvio padrão dos dois candidatos. Dados dos candidatos no concurso Matemática Português Conhecimentos Gerais Média Mediana Desvio Padrão Marco 14 15 16 15 15 0,32 Paulo 8 19 18 15 18 4,97 O candidato com pontuação mais regular, portanto mais bem classificado no concurso, é a) Marco, pois a média e a mediana são iguais. b) Marco, pois obteve menor desvio padrão. c) Paulo, pois obteve a maior pontuação da tabela, 19 em Português. d) Paulo, pois obteve maior mediana. e) Paulo, pois obteve maior desvio padrão. 10. (FGV) Uma lista de quatro números inteiros tem média 7 e diferença entre o maior e o menor dos números igual a 24. A moda e a mediana da lista são, ambas, iguais a 8. Assim, o desvio padrão da lista é igual a a) 69 b) 70 c) 71 d) 72 e) 73 11. (UDESC) Sejam a e b ∈ . O valor do desvio padrão, de modo que o conjunto de dados ordenados {14, 17, 22, a, b, 37} tenha média e mediana iguais a 24, é: a) 59 b) 62 c) 58 d) 57 e) 19 3 12. Os tempos gastos por cinco operários para fazer um trabalho foram: 7 minutos, 11 minutos, 8 minutos, 14 minutos e 10 minutos. Nessas condições,a mediana e o desvio padrão são, respectivamente a) a) 9,5 e 2,25. b) b) 9,5 e 2,45. c) c) 10 e 2,25. d) d) 10 e 2,45. 13. (ENEM) O procedimento de perda rápida de “peso” é comum entre os atletas dos esportes de combate. Para participar de um torneio, quatro atletas da categoria até 66kg, Peso-Pena, foram submetidos a dietas balanceadas e atividades físicas. Realizaram três “pesagens” antes do início do torneio. Pelo regulamento do torneio, a primeira luta deverá ocorrer entre o atleta mais regular e o menos regular quanto aos “pesos”. As informações com base nas pesagens dos atletas estão no quadro. Atleta 1ª pesagem (kg) 2ª pesagem (kg) 3ª pesagem (kg) Média Mediana Desvio-padrão I 78 72 66 72 72 4,90 II 83 65 65 71 65 8,49 III 75 70 65 70 70 4,08 IV 80 77 62 73 77 7,87 Após as três “pesagens”, os organizadores do torneio informaram aos atletas quais deles se enfrentariam na primeira luta. A primeira luta foi entre os atletas a) I e III. b) l e IV. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR72 MATEMÁTICA I 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 14. (UFPR) Considere as seguintes medidas descritivas das notas finais dos alunos de três turmas: TURMA NÚMERO DE ALUNOS MÉDIA DESVIO PADRÃO A 15 6.0 1.31 B 15 6.0 3.51 C 14 6.0 2.61 Com base nesses dados, considere as seguintes afirmativas: 1. Apesar de as médias serem iguais nas três turmas, as notas dos alunos da turma B foram as que se apresentaram mais heterogêneas. 2. As três turmas tiveram a mesma média, mas com variação diferente. 3. As notas da turma A se apresentaram mais dispersas em torno da média. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. 15. (UFPEL) Em um concurso, as notas finais dos candidatos foram as seguintes: Número de Candidatos Nota Final 7 6,0 2 7,0 1 9,0 Com base na tabela anterior, é CORRETO afirmar que a variância das notas finais dos candidatos foi de: a) 0,75 b) 0,65 c) 0,65. d) 0,85. e) 0,85 16. (FGV) O gráfico a seguir indica a massa de um grupo de objetos. Acrescentando-se ao grupo n objetos de massa 4 kg cada, sabe-se que a média não se altera, mas o desvio padrão se reduz à metade do que era. Assim, é correto afirmar que n é igual a a) 18. b) 15. c) 12. d) 9. e) 8. 17. (UFPR) Os dados abaixo representam o tempo (em segundos) para carga de um determinado aplicativo, num sistema compartilhado. Tempo (s) No de observações 4,5 5,5 03 5,5 6,5 06 6,5 7,5 13 7,5 8,5 05 8,5 9,5 02 9,5 10,5 01 Total 30 Com base nesses dados, considere as afirmativas a seguir: 1. O tempo médio para carga do aplicativo é de 7,0 segundos. 2. A variância da distribuição é aproximadamente 1,33 segundos ao quadrado. 3. O desvio padrão é a raiz quadrada da variância. 4. Cinquenta por cento dos dados observados estão abaixo de 6,5 segundos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. 18. (UFPR) O serviço de atendimento ao consumidor de uma concessionária de veículos recebe as reclamações dos clientes via telefone. Tendo em vista a melhoria nesse serviço, foram anotados os números de chamadas durante um período de sete dias consecutivos. Os resultados obtidos foram os seguintes: Dia Número de chamadas domingo 3 segunda 4 terça 6 quarta 9 quinta 5 sexta 7 sábado 8 Sobre as informações contidas nesse quadro, considere as seguintes afirmativas: I. O número médio de chamadas dos últimos sete dias foi 6. II. A variância dos dados é 4. III. O desvio padrão dos dados é 2 . Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa I é verdadeira. e) As afirmativas I, II e III são verdadeiras. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO 73 MATEMÁTICA I 19. (FGV) Um conjunto de dados numéricos tem variância igual a zero. Podemos concluir que: a) a média também vale zero. b) a mediana também vale zero. c) a moda também vale zero. d) o desvio padrão também vale zero. e) todos os valores desse conjunto são iguais a zero. 20. O quadro nos mostra o número de defeitos por carro de uma determinada marca, numa frota de 40 carros. Defeito por carro (x1) 0 1 2 3 4 5 Frequência (fi) 6 9 7 4 9 5 O desvio padrão dos defeitos dessa frota é aproximadamente a) 0,58 b) 1,22 c) 1,40 d) 1,67 e) 1,83 APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (UNICAMP) Para um conjunto X = {x1, x2, x3, x4} a média aritmética de X é definida por: ( ) ( ) 1 2 3 4 2 2 1 4 X X X XX 4 e a variância de X é definida por : 1V X – X ... X – X 4 + + + = = + + Dado o conjunto X = { 2, 5, 8, 9}, pede-se: a) Calcular a média aritmética de X. b) Calcular a variância de X. c) Quais elementos de X pertencem ao intervalo [(média aritmética de x) - ( V ); (média aritmética de x) + ( V )]? 02. (FGV) a) Considere n números reais não nulos x1, x2, x3, ..., xn. Em que condição a variância desses números é nula. Justifique. b) Dados três números reais x1, x2 e x3 qual o valor de m que minimiza a expressão: 3 2 i i 1 (x m) ? = −∑ 03. (UNB) O vento solar é uma emissão contínua, em todas as direções, de partículas carregadas que têm origem na coroa solar. As partículas emitidas podem ser elétrons, prótons ou neutrinos. A velocidade dessas partículas varia entre 400 km/s e 800 km/s. Essa emissão contínua gera uma distribuição de íons, prótons e elétrons em todo o espaço do sistema solar. Esse plasma de partículas carregadas é comumente denominado mar de prótons, ou mar de elétrons. Ao se aproximarem da Terra, esses íons sofrem alterações em suas trajetórias devido à presença do campo magnético terrestre. Na região do espaço que circunda a Terra, a densidade desse plasma é de aproximadamente 10 partículas por centímetro cúbico. O bombardeamento da atmosfera terrestre pelo vento solar tem efeitos profundos, uma vez que as partículas e a radiação solar interagem com os gases presentes na atmosfera, tais como H2, N2, O2, CO2, CO, NO2, N2O, SO2. planeta distância média do Sol, em 106 km Mercúrio 57,9 Vênus 108 Terra 150 Marte 228 Júpiter 778 Saturno 1.430 Urano 2.870 Netuno 4.500 Plutão 5.900 Tendo como referência o texto e os dados na tabela acima, julgue os itens a seguir. a) A elipse definida pela equação 16x2 + 25y2 = 400 pode ser representada, no plano complexo, pelo conjunto dos pontos z = (x, y) tais que |z – 3| + |z + 3| = 10. b) O desvio padrão da sequência numérica formada pelas distâncias médias de Vênus, Terra e Marte ao Sol é superior a 50 ×106. 04. (FGV) A tabela mostra a série de um indicador econômico de um país, em bilhões de US$, nos 12 meses de 2013. Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 21 24 20 23 22 22 18 17 16 17 16 18 a) Calcule a média, a(s) moda(s), a mediana e a maior taxa mensal de crescimento (em porcentagem) dessa série. b) Sabe-se que, em janeiro de 2014, esse indicador econômico atingiu um valor positivo para o qual a nova série (de janeiro de 2013 até janeiro de 2014) passou a ter mediana de 18 bilhões de US$, e um número inteiro de bilhões de US$ como média mensal. Calcule o desvio médio (DM) dessa nova série. Dado: Desvio Médio n i i 1 | x x | , n = − = Σ sendo x a média aritmética. 05. (UNIFESP) A tabela indica o quadro de medalhas dos seis países primeiros colocados nos jogos Pan-Americanos realizados na cidade de Lima, que terminaram em agosto de 2019. Essa edição marcou a conquista do maior número de medalhas pelo Brasil, desde sua primeira participaçãonos jogos. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR74 MATEMÁTICA I 32 ESTATÍSTICA: MEDIDAS DE DISPERSÃO a) Admita um novo critério para a classificação dos países no quadro de medalhas, em que a medalha de bronze vale 1 ponto, a de prata vale 2 pontos e a de ouro vale 3 pontos, ordenando- se os países pelo total de pontos obtidos com suas medalhas. Por esse novo critério, Argentina, Brasil, Cuba e EUA passam a totalizar 200, 326, 191 e 621 pontos, respectivamente. Calcule a pontuação do México e do Canadá pelo novo critério, e compare a classificação desses seis países no critério atual com o novo critério. b) Sabe-se que os jogos Pan-Americanos acontecem de quatro em quatro anos e que na edição do Rio de Janeiro, em 2007, o Brasil conquistou 157 medalhas. Considerando-se o total de medalhas conquistadas pelo Brasil nas últimas cinco edições desses jogos que aconteceram no século XXI, a mediana e a moda são, ambas, iguais a 141, e a média é igual a 146,6. Determine a sequência crescente do total de medalhas conquistadas pelo Brasil nessas cinco edições dos jogos e calcule o desvio padrão entre o maior (em Lima) e o menor (em Santo Domingo) número de medalhas conquistadas. GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01.B 02.A 03.A 04.C 05.C 06.C 07.E 08.C 09.B 10.E 11.D 12.D 13.C 14.D 15.E 16.A 17.D 18.B 19.D 20.D EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. a) 6 b) 7,5 c) 5 e 8 02. a) Como a variância é a média aritmética dos quadrados dos desvios individuais, e estas quantidades são, necessariamente, não negativas, a variância será nula se, e somente se, a) 1 2 3 n1 2 3 n (x x x x )x x x x n + + +…+ = = =…= = b) 1 2 3 (x x x )m 3 + + = 03. a) Correto. Sabendo que z = x + yi, vem 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 | z 3 | | z 3 | 10 | x 3 yi | | x 3 yi | 10 (x 3) y (x 3) y 10 x 6x 9 y 10 x 6x 9 y x 6x 9 y 100 20 x 6x 9 y x 6x 9 y 5 x 6x 9 y 25 3x 25x 150x 225 25y 625 150x 9x 16x 25y 400. − + + = ⇔ − + + + + = ⇔ − + + + + = ⇔ − + + = − + + + ⇒ − + + = − + + + + + + + ⇔ + + + = + ⇒ + + + = + + ⇔ + = b) Incorreto. Temos que a média aritmética das distâncias médias de Vênus, Terra e Marte ao Sol é dada por 6 6108 150 228x 10 162 10 km. 3 + + = × = × Assim, como 3 2 6 2 6 2 6 2 i i 1 12 12 (x x) [(108 162) 10 ] [(150 162) 10 ] [(228 162) 10 ] (2916 144 4356) 10 7416 10 , = − = − × + − × + − × = + + × = × ∑ segue que o desvio padrão populacional é n 2 i i 1 12 12 12 6 (x x) n 7416 10 3 2472 10 km 2500 10 km 50 10 km. = − σ = × = = × < × = × ∑ 04. a) A média: 19,5 A moda: São os valores: 16, 17, 18 e 22. A mediana: 19 Maior taxa mensal de crescimento: ocorreu entre Março e Abril. b) m 36D 13 = 05. a) México: 346; Canadá: 286 Em consequência, pelo novo critério, Brasil e México trocariam de posição, assim como Argentina e Cuba. Os demais países permaneceriam na mesma posição. b) x=123 Dp=24 ANOTAÇÕES
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