Trong thống kê, việc thay đổi tần số của các nhóm trong một mẫu số liệu ghép nhóm có thể ảnh hưởng đến các đặc trưng đo lường. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về mối quan hệ này bằng cách giải chi tiết Bài 3.13 trang 85 sách Toán 12 tập 1 Kết nối tri thức, một bài toán trắc nghiệm thú vị về việc xác định đại lượng nào không thay đổi khi tần số được điều chỉnh.
Một vườn thú ghi lại tuổi thọ (đơn vị: năm) của 20 con hổ và thu được kết quả như sau:
Nếu thay tất cả các tần số trong mẫu số liệu ghép nhóm trên bằng 4 thì số đặc trưng nào sau đây không thay đổi?
A. Khoảng biến thiên.
B. Khoảng tứ phân vị.
C. Phương sai.
D. Độ lệch chuẩn.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần phân tích tác động của việc thay đổi tần số lên từng đại lượng thống kê đã cho.
Khoảng biến thiên: Được tính bằng công thức R = Cận trên nhóm cuối} - Cận dưới nhóm đầu. Công thức này chỉ phụ thuộc vào các khoảng giá trị, không phụ thuộc vào tần số của các nhóm.
Khoảng tứ phân vị: Được tính bằng ΔQ = Q3 - Q1 với Q1 và Q3 được xác định bằng công thức nội suy tuyến tính. Công thức này phụ thuộc vào tần số của các nhóm. Khi thay đổi tần số, vị trí củaQ1 và Q3 cũng như giá trị của chúng sẽ thay đổi.
Phương sai và độ lệch chuẩn: Các đại lượng này đo lường mức độ phân tán của dữ liệu quanh giá trị trung bình. Cả giá trị trung bình, phương sai và độ lệch chuẩn đều phụ thuộc trực tiếp vào tần số của từng nhóm.
Đáp án: A. Khoảng biến thiên.
Nếu thay tất cả các tần số trong mẫu số liệu ghép nhóm trên bằng 4 thì số đặc trưng không đổi là khoảng biến thiên.
Bài toán này là một ví dụ tuyệt vời để phân biệt giữa các đại lượng thống kê đo lường độ phân tán.
Khoảng biến thiên là đại lượng đơn giản nhất, chỉ phụ thuộc vào phạm vi của dữ liệu (cận dưới và cận trên), không bị ảnh hưởng bởi sự phân bố tần số bên trong.
Ngược lại, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn là các đại lượng phản ánh chi tiết hơn về sự phân tán của dữ liệu. Chúng phụ thuộc trực tiếp vào cấu trúc và phân bố của các giá trị, tức là phụ thuộc vào tần số của từng nhóm. Do đó, khi tần số thay đổi, các đại lượng này cũng sẽ thay đổi theo. Việc nắm vững sự khác biệt này giúp bạn lựa chọn đúng công cụ thống kê để phân tích dữ liệu một cách hiệu quả.
• Xem thêm: