🔬 Soi Độ Phân Tán: Phương Sai & Độ Lệch Chuẩn 🔬

Cùng đo lường mức độ "nhất quán" của dữ liệu qua các bài tập thực tế nào!

Câu 1 (Định nghĩa): Độ lệch chuẩn ($s$) được tính bằng cách nào?
  • A. Bình phương của phương sai.
  • B. Căn bậc hai của phương sai.
  • C. Trung bình cộng của mẫu số liệu.
  • D. Hiệu của giá trị lớn nhất và nhỏ nhất.

Đáp án đúng: B. Căn bậc hai của phương sai.

Giải thích: Công thức cơ bản nhất: $s = \sqrt{s^2}$. Chúng ta lấy căn bậc hai để đưa đơn vị đo trở về cùng đơn vị với dữ liệu gốc, giúp việc diễn giải dễ dàng hơn.

Câu 2 (Ý nghĩa): Một mẫu số liệu có độ lệch chuẩn **nhỏ** cho thấy điều gì?
  • A. Dữ liệu có nhiều giá trị bất thường.
  • B. Dữ liệu phân tán trên một khoảng rất rộng.
  • C. Dữ liệu tập trung dày đặc quanh giá trị trung bình.
  • D. Giá trị trung bình của mẫu rất nhỏ.

Đáp án đúng: C. Dữ liệu tập trung dày đặc quanh giá trị trung bình.

Giải thích: Độ lệch chuẩn nhỏ là dấu hiệu của sự nhất quán. Nó cho thấy các điểm dữ liệu không đi "lang thang" xa khỏi giá trị trung tâm, mà "tụ tập" rất gần nhau.

Câu 3 (So sánh): Lớp 12A có điểm trung bình môn Toán là 8.0 với độ lệch chuẩn là 0.5. Lớp 12B cũng có điểm trung bình là 8.0 nhưng độ lệch chuẩn là 1.5. Nhận xét nào đúng nhất?
  • A. Trình độ học sinh lớp 12A đồng đều hơn lớp 12B.
  • B. Học sinh lớp 12B học giỏi hơn lớp 12A.
  • C. Cả hai lớp có trình độ học như nhau.
  • D. Lớp 12A có nhiều học sinh yếu hơn lớp 12B.

Đáp án đúng: A. Trình độ học sinh lớp 12A đồng đều hơn lớp 12B.

Giải thích: Cả hai lớp có cùng điểm trung bình, nhưng lớp 12A có độ lệch chuẩn nhỏ hơn ($0.5 < 1.5$). Điều này chứng tỏ điểm số của học sinh lớp 12A ít chênh lệch hơn, do đó trình độ của họ đồng đều hơn.

Câu 4 (Đơn vị): Mệnh đề sau đúng hay sai: "Phương sai có cùng đơn vị đo với dữ liệu gốc".
  • Đúng
  • Sai

Đáp án đúng: Sai

Giải thích: Đây là một nhược điểm của phương sai. Đơn vị của nó là **bình phương** đơn vị của dữ liệu gốc (ví dụ: $cm^2$ thay vì $cm$). Độ lệch chuẩn mới là đại lượng có cùng đơn vị với dữ liệu gốc.

Câu 5 (Giá trị): Phương sai của một mẫu số liệu luôn luôn là một số không âm (lớn hơn hoặc bằng 0). Đúng hay sai?
  • Đúng
  • Sai

Đáp án đúng: Đúng

Giải thích: Phương sai được tính từ tổng của các bình phương $(x_i - \bar{x})^2$. Vì các số hạng bình phương không bao giờ âm, nên tổng của chúng (và do đó là phương sai) cũng không bao giờ âm.

Câu 6, 7: Xét bảng phân bố tần số về cân nặng (kg) của 20 người ($n=20$):
Nhóm cân nặng (kg) Giá trị đại diện ($x_i$) Tần số ($n_i$)
[40; 50) 45 5
[50; 60) 55 9
[60; 70] 65 6
Câu 6: Cân nặng trung bình ($\bar{x}$) của mẫu số liệu trên là bao nhiêu kg?

Đáp án đúng: 55.5

Giải thích: $\bar{x} = \frac{45 \cdot 5 + 55 \cdot 9 + 65 \cdot 6}{20} = \frac{225 + 495 + 390}{20} = \frac{1110}{20} = 55.5$ kg.

Câu 7: Biết cân nặng trung bình là 55.5 kg, phương sai ($s^2$) của mẫu số liệu trên là bao nhiêu? (Làm tròn đến 2 chữ số thập phân)

Đáp án đúng: 52.25

Giải thích: $s^2 = \frac{5(45 - 55.5)^2 + 9(55 - 55.5)^2 + 6(65 - 55.5)^2}{20}$
$s^2 = \frac{5(-10.5)^2 + 9(-0.5)^2 + 6(9.5)^2}{20}$
$s^2 = \frac{5(110.25) + 9(0.25) + 6(90.25)}{20} = \frac{551.25 + 2.25 + 541.5}{20} = \frac{1095}{20} = 54.75$.
Xin lỗi, có một chút nhầm lẫn trong tính toán ban đầu. Đáp án chính xác là 54.75. Cảm ơn bạn đã chỉ ra!