Matemática, perguntado por V4anderWaals, 5 meses atrás

A secretaria de saúde de uma cidade está interessada em saber com que frequência semanal seus habitantes praticam atividades físicas. Para isso, uma equipe entrevistou "n" pessoas e os resultados encontram-se no gráfico a seguir:

EU PRECISO DE AJUDA NA LETRA D. O GABARITO DIZ 1,24 E O MEU RESULTADO ESTÁ DANDO 3,6728...​

Anexos:

fmpontes93: O gabarito está correto. Acabei de checar com um pacote estatístico de programação (R). Você está calculando manualmente?
V4anderWaals: Sim, estou calculando manualmente. Irei fazer o Enem esse ano e eles cobram desvio padrão e esses cálculos que devem ser feitos manualmente
fmpontes93: O erro deve estar aí. É complicado fazer conta estatística manualmente. Vou resolver pra vc.
V4anderWaals: Blz. Obrigado desde já.

Soluções para a tarefa

Respondido por fmpontes93
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Resposta:

Calculemos o tamanho n da amostra:

n = 18 + 26 + 15 + 10 + 7\\\\\Longleftrightarrow n = 76.

Calculemos a média amostral:

\=x = \frac{1 \times 18 + 2 \times 26 + 3 \times 15 + 4 \times 10 + 5 \times 7 }{n}\\\\\Longleftrightarrow \=x = \frac{190}{76}\\\\\Longleftrightarrow \=x = \frac{5}{2}.

Calculemos o desvio-padrão amostral:

s = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{n} \left(x_i - \=x \right)^2}{n - 1}

Resolvamos o somatório:

\sum_{i = 1}^{n} \left(x_i - \=x \right)^2\\\\= 18 \cdot \left(1 - \frac{5}{2} \right)^2 + 26 \cdot \left(2 - \frac{5}{2} \right)^2 + 15 \cdot \left(3 - \frac{5}{2} \right)^2 + 10 \cdot \left(4 - \frac{5}{2} \right)^2 + 7 \cdot \left(5 - \frac{5}{2} \right)^2\\\\= 18 \cdot \left(-\frac{3}{2}\right)^2 + 26 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^2 + 15 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^2 + 10 \cdot \left(\frac{3}{2}\right)^2 + 7 \cdot \left(\frac{5}{2}\right)^2

= 18 \cdot \frac{9}{4} + 26 \cdot \frac{1}{4} + 15 \cdot \frac{1}{4} + 10 \cdot \frac{9}{4} + 7 \cdot \frac{25}{4}\\\\= \frac{162}{4} + \frac{26}{4} + \frac{15}{4} + \frac{90}{4} + \frac{175}{4}\\\\= \frac{468}{4}.

Assim:

s = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{n} \left(x_i - \=x \right)^2}{n - 1}}\\\\\Longleftrightarrow s = \sqrt{\frac{468 \div 4}{76 - 1}}\\\\\Longleftrightarrow s = \sqrt{\frac{117}{75}}\\\\\Longleftrightarrow s = \sqrt{\frac{39}{25}}\\\\\Longleftrightarrow \boxed{s = \frac{\sqrt{39}}{5}.}

Este é valor exato de s. Até aqui dá para fazer manualmente, embora se exija muito trabalho.

Para encontrar o valor decimal de s, precisamos de uma calculadora para efetuar a radiciação e, depois, a divisão.

Temos:

\boxed{s \approx 1,249.}

Perceba que eu calculei acima o desvio-padrão amostral, pois os dados coletados referem-se a uma amostra dos habitantes da cidade em estudo.


V4anderWaals: Obrigado. Eu estava fazendo as contas com o número de pessoas: (18-2,5)² + (26-2,5)²/76... etc
fmpontes93: Que bom que vc encontrou o erro.
V4anderWaals: vendo com mais cuidado agora, eu não entendi pq vc usou na última parte o n-1 no denominador. Na verdade, não conhecia essa expressão. Para mim o exercício se baseava em apenas calcular a variância e extrair a raiz quadrada para encontrar o desvio padrão.
fmpontes93: O n-1 no denominador faz parte da fórmula, tanto da variância amostral quanto do desvio-padrão amostral. Se fosse o populacional, dividiríamos por n.
V4anderWaals: Entendi! obg
V4anderWaals: Eu comecei a ver desvio padrão tem pouco tempo. Tem como saber quando será uma variância amostral ou quando será uma variância populacional? Acho que a populacional são para números maiores... seria isso mesmo?
V4anderWaals: quero dizer... como vc deduziu que esta seria uma variância amostral?
V4anderWaals: Se fosse uma variância populacional mudaria algo no enunciado ou outra coisa nesse sentido?
fmpontes93: Em termos simples: População refere-se a todos os dados da variável em estudo, enquanto amostra é qualquer subconjunto próprio da população. Nesta questão, a população seria formada pela frequência semanal de atividade física de todos os habitantes da cidade. Como não se coletou o dado de todas as pessoas, mas apenas de algumas delas, esses dados coletados representam uma amostra.
V4anderWaals: Entendi. Minhas dúvidas foram esclarecidas. Novamente obrigado:]
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