Start › Klasy › Klasa 3 LO — rozszerzony › Wariancja i odchylenie standardowe

Wariancja i odchylenie standardowe

Klasa 3 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📘Teoria 1

Statystyka opisowa

Miary położenia

Średnia arytmetyczna:

$$\bar{x}=\frac{x_1+x_2+\dots+x_n}{n}$$

Mediana — wartość środkowa w uporządkowanym zestawie. Przy parzystej liczbie danych to średnia dwóch wyrazów środkowych.

Dominanta (moda) — wartość występująca najczęściej.

Średnia ważona

$$\bar{x}_w=\frac{\sum w_ix_i}{\sum w_i}$$

Stosujemy, gdy dane mają różną istotność (np. oceny o różnych wagach).

Miary rozrzutu

Wariancja i odchylenie standardowe:

$$\sigma^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2,\qquad \sigma=\sqrt{\sigma^2}$$

Odchylenie standardowe mówi, jak bardzo dane są rozproszone wokół średniej. Ma tę samą jednostkę co dane; wariancja — jednostkę kwadratową.

Rozstęp to różnica między największą a najmniejszą wartością.

Przykład

Dane $2,4,4,6$: $\bar{x}=4$; odchylenia $-2,0,0,2$; $\sigma=\sqrt{\frac{4+0+0+4}{4}}=\sqrt{2}\approx1{,}41$.

Na co uważać

Przed wyznaczeniem mediany dane trzeba uporządkować. Suma samych odchyleń od średniej zawsze wynosi zero — dlatego podnosimy je do kwadratu. Mediana bywa lepszą miarą niż średnia, gdy w danych są wartości skrajne.

∑Wzory 1

Średnia ważona
$$\bar{x}_w=\frac{w_1x_1+w_2x_2+\ldots+w_nx_n}{w_1+w_2+\ldots+w_n}$$

Każda wartość ma swoją wagę.

Przykład: Sprawdzian 5 (waga 3) i kartkówka 3 (waga 1): $\frac{15+3}{4}=4{,}5$.

🧩Quizy 2

✍Zadania dodatkowe 0

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Brak zadań dodatkowych do tego tematu.

📄Zadania z arkuszy 8

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 24 · Matura 2020
Wariancją zestawu czterech ocen z matematyki: \(1,3,5,3\) jest liczba:
A \(1\)
B \(2\)
C \(3\)
D \(5\)
Zadanie nr 23 · Matura 2018
W zestawie \(\underbrace{2,2,2,...,2}_{m \text{ liczb}}, \underbrace{4,4,4,...,4}_{m \text{ liczb}}\) jest \(2m\) liczb \((m\ge1)\), w tym \(m\) liczb \(2\) i \(m\) liczb \(4\). Odchylenie standardowe tego zestawu liczb jest równe:
A \(2\)
B \(1\)
C \(\frac{1}{\sqrt{2}}\)
D \(\sqrt{2}\)
Zadanie nr 22 · Próbny 2016
W tabeli podano oceny z matematyki czterech uczniów pewnej klasy.

Matematyka jest prosta



Oceny którego ucznia wykazują największe odchylenie standardowe?
A Ady
B Basi
C Czarka
D Darka
Zadanie nr 20 · Próbny 2015
Odchylenie standardowe danych: \(1, 4, 1, 5, 9, 2, 1, 1\) jest równe (z dokładnością do części setnych):
A \(7,25\)
B \(2,69\)
C \(5,75\)
D \(2,40\)
Zadanie nr 28 · Próbny 2012
Tabela przedstawia wyniki uzyskane na sprawdzianie przez uczniów klasy III.

$$

\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c} \text{Oceny} & \text{6} & \text{5} & \text{4} & \text{3} & \text{2} & \text{1} \\ \hline \text{Liczba uczniów} & \text{1} & \text{2} & \text{6} & \text{5} & \text{9} & \text{2} \end{array}

$$



Oblicz średnią arytmetyczną i kwadrat odchylenia standardowego uzyskanych ocen.
Zadanie nr 3 · Matura 2006

Kostka masła produkowanego przez pewien zakład mleczarski ma nominalną masę 20 dag. W czasie kontroli zakładu zważono 150 losowo wybranych kostek masła. Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Masa kostki masła (w dag)161819202122
Liczba kostek masła11524682616

a) Na podstawie danych przedstawionych w tabeli oblicz średnią arytmetyczną oraz odchylenie standardowe masy kostki masła.

b) Kontrola wypada pozytywnie, jeśli średnia masa kostki masła jest równa masie nominalnej i odchylenie standardowe nie przekracza 1 dag. Czy kontrola zakładu wypadła pozytywnie? Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie nr 4 · Matura 2006

W pewnej firmie pracownicy zostali zaszeregowani do trzech grup uposażeń. Liczbę pracowników i płace (w euro) w poszczególnych grupach przedstawia diagram słupkowy:

Diagram słupkowy: 12 pracowników z płacą 400, 6 z płacą 480, 2 z płacą 540 euro

a) Wyznacz średnią płacę miesięczną w tej firmie.

b) Oblicz wariancję i odchylenie standardowe miesięcznej płacy w tej firmie. Odchylenie standardowe podaj z dokładnością do 0,1.

Zadanie nr 7 · Matura 2005

W poniższej tabeli przedstawiono wyniki sondażu przeprowadzonego w grupie uczniów, dotyczącego czasu przeznaczanego dziennie na przygotowanie zadań domowych.

Czas (w godzinach)1234
Liczba uczniów5101510

a) Naszkicuj diagram słupkowy ilustrujący wyniki tego sondażu.

b) Oblicz średnią liczbę godzin, jaką uczniowie przeznaczają dziennie na przygotowanie zadań domowych.

c) Oblicz wariancję i odchylenie standardowe czasu przeznaczonego dziennie na przygotowanie zadań domowych. Wynik podaj z dokładnością do 0,01.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.