Корице уџбеника

VI.1. Средња Вредност, Медијана И Мод

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

Конструисаћемо пример који показује да закључак није обавезно тачан. Нека су просечне висине: Девојчице „Питагора”: \( 150 \text{ cm} \) Дечаци „Питагора”: \( 170 \text{ cm} \) Девојчице „Талес”: \( 140 \text{ cm} \) Дечаци „Талес”: \( 160 \text{ cm} \) Услови из задатка су испуњени (\( 150 > 140 \) и \( 170 > 160 \)). Нека у школи „Питагора” има \( 9 \) девојчица и \( 1 \) дечак. Укупан просек је: \[ \bar{x}_P = \frac{9 \cdot 150 + 1 \cdot 170}{10} = \frac{1350 + 170}{10} = \frac{1520}{10} = 152 \text{ cm} \] Нека у школи „Талес” има \( 1 \) девојчица и \( 9 \) дечака. Укупан просек је: \[ \bar{x}_T = \frac{1 \cdot 140 + 9 \cdot 160}{10} = \frac{140 + 1440}{10} = \frac{1580}{10} = 158 \text{ cm} \] Како је \( 152 \text{ cm} < 158 \text{ cm} \), укупан просек у школи „Питагора” може бити мањи. Дакле, закључак се не може извести без података о броју ученика.

Детаљно решење

Утврђивање зависности укупног просека

Задатак нас пита да ли можемо да закључимо да је укупан просек висине у школи „Питагора” већи од укупног просека у школи „Талес”, ако знамо само просеке за девојчице и дечаке појединачно. Укупан просек (аритметичка средина) не зависи само од просека појединих група, већ и од укупног броја чланова у тим групама. Пошто нам број девојчица и дечака није познат, закључујемо да не можемо директно упоредити укупне просеке. Да бисмо то доказали, конструисаћемо контрапример.

Одабир пробних вредности за контрапример

Бирамо произвољне вредности за просечне висине тако да задовољавају услове из задатка (просеци у „Питагори” су већи него у „Талесу”): - Просечна висина девојчица у школи „Питагора”: \( 150 \text{ cm} \) - Просечна висина дечака у школи „Питагора”: \( 170 \text{ cm} \) - Просечна висина девојчица у школи „Талес”: \( 140 \text{ cm} \) - Просечна висина дечака у школи „Талес”: \( 160 \text{ cm} \) Видимо да су услови испуњени, јер је \( 150 > 140 \) и \( 170 > 160 \). Затим, бирамо број ученика тако да значајно утичемо на укупан просек: - Нека школа „Питагора” има \( 9 \) девојчица и \( 1 \) дечака (укупно \( 10 \) ученика). - Нека школа „Талес” има \( 1 \) девојчицу и \( 9 \) дечака (укупно \( 10 \) ученика).

Рачунање укупног просека за школу „Питагора”

Рачунамо збир висина свих ученика у школи „Питагора”. Збир висина девојчица добијамо множењем њиховог броја и просека, а исто важи и за дечаке: - Збир висина девојчица: \( 9 \cdot 150 = 1350 \text{ cm} \) - Збир висина дечака: \( 1 \cdot 170 = 170 \text{ cm} \) Укупан збир висина је \( 1350 + 170 = 1520 \text{ cm} \). Укупан просек висина у школи „Питагора” рачунамо дељењем укупног збира са укупним бројем ученика: \[ \bar{x}_P = \frac{1520}{10} = 152 \text{ cm} \]

Рачунање укупног просека за школу „Талес”

Понављамо исти поступак за школу „Талес”: - Збир висина девојчица: \( 1 \cdot 140 = 140 \text{ cm} \) - Збир висина дечака: \( 9 \cdot 160 = 1440 \text{ cm} \) Укупан збир висина је \( 140 + 1440 = 1580 \text{ cm} \). Укупан просек висина у школи „Талес” је: \[ \bar{x}_T = \frac{1580}{10} = 158 \text{ cm} \]

Доношење коначног закључка

Упоређујемо добијене укупне просеке. Иако су појединачни просеци по групама били већи у школи „Питагора”, добили смо да је укупан просек већи у школи „Талес” (\( 158 \text{ cm} > 152 \text{ cm} \)). Овај пример нам доказује да на основу датих података није могуће извести закључак да је просек висина свих ученика у школи „Питагора” већи.

Кратак запис решења:

Да бисмо доказали да закључак не важи, конструишемо пример. Нека су просеци девојчица у Питагори и Талесу \( 150 \text{ cm} \) и \( 140 \text{ cm} \), а дечака \( 170 \text{ cm} \) и \( 160 \text{ cm} \). Ако у Питагори има \( 9 \) девојчица и \( 1 \) дечак, просек је: \[ \bar{x}_P = \frac{9 \cdot 150 + 1 \cdot 170}{10} = 152 \text{ cm} \] Ако у Талесу има \( 1 \) девојчица и \( 9 \) дечака, просек је: \[ \bar{x}_T = \frac{1 \cdot 140 + 9 \cdot 160}{10} = 158 \text{ cm} \] Пошто је \( 152 \text{ cm} < 158 \text{ cm} \), закључак из задатка се не може извести.

Најважније из лекције

  • Средња вредност (\( \bar{x} \)) представља просек. Рачуна се сабирањем свих вредности и дељењем са њиховим укупним бројем. (нпр. просек оцена 3 и 5 је 4).
  • Медијана (Me) је средњи члан сортираног низа података. Ако је број података паран, рачуна се као просек два средња члана. (нпр. за 1, 3, 9 медијана је 3).
  • Мод (Mo) је вредност која се најчешће појављује. Може их бити више. (нпр. за 2, 2, 5 мод је 2).
Популација је скуп свих елемената који се проучавају за одређено статистичко истраживање.
Узорак је подскуп популације. Бира се када није могуће испитати сваки елемент популације.
Обележје је карактеристика (особина, својство, мера) елемената популације која се испитује (нпр. висина, оцена, број прочитаних књига).
За сваки елемент узорка или популације одређује се вредност обележја (нпр. ако је обележје висина, вредност може бити 165 cm).
Ако се испитује просечна оцена из математике свих ученика седмог разреда у једној школи, тако што се анкетирају само ученици одељења VII-1, шта је популација, а шта узорак?
Популација: Сви ученици седмог разреда у тој школи.
Узорак: Ученици одељења VII-1.
Обележје: Оцена из математике.
Средња вредност узорка (просек) је количник збира вредности обележја свих елемената узорка и укупног броја елемената тог узорка.
\[ \bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} \] \( \bar{x} \) - средња вредност, \( x_1, x_2... \) - вредности обележја, \( n \) - укупан број елемената узорка.
Средња вредност не мора бити једнака ниједној од вредности из узорка и увек се налази између најмање и највеће вредности узорка.
Ако су вредности узорка 8, 5, 16, 4 и 2 (укупно 5 елемената):
Збир је \( 8 + 5 + 16 + 4 + 2 = 35 \).
Средња вредност је \( \bar{x} = \frac{35}{5} = 7 \).
Израчунајте средњу вредност за бројеве: 10, 12, 14, 16.
Збир бројева је \( 10 + 12 + 14 + 16 = 52 \). Број елемената је 4.
\( \bar{x} = \frac{52}{4} = 13 \).
Да би се одредила медијана, вредности елемената узорка се морају поређати од најмање до највеће!
Медијана узорка (Me) је вредност која се налази тачно у средини уређеног низа података.
Непаран број елемената: Медијана је вредност средњег елемента.
Пример: За низ 3, 6, 8, 9, 13, 14, 16 (7 елемената), средњи је четврти елемент. Медијана је \( Me = 9 \).
Паран број елемената: Медијана је средња вредност два средња елемента.
Пример: За низ 7, 10, 15, 23, 41, 42, 48, 52 (8 елемената), средња су четврти и пети елемент (23 и 41).
\( Me = \frac{23 + 41}{2} = \frac{64}{2} = 32 \).
Одредите медијану за податке: 12, 5, 8, 20, 15, 8.
1. Прво ређамо податке од најмањег ка највећем: 5, 8, 8, 12, 15, 20.
2. Укупан број података је 6 (паран број).
3. Два средња податка су 8 и 12.
4. \( Me = \frac{8 + 12}{2} = \frac{20}{2} = 10 \).
Мод узорка (Mo) је вредност обележја која има највећу учесталост (која се најчешће појављује у узорку).
Узорак може имати више од једног мода уколико више различитих вредности има исту, највећу учесталост.
Један мод: У низу 6, 7, 5, 5, 6, 5 вредност 5 се појављује три пута (највише). Дакле, \( Mo = 5 \).
Два мода: У низу 8, 7, 7, 5, 8, 6, 8, 6, 6 вредности 6 и 8 се појављују по три пута. Узорак има два мода: \( Mo = 6 \) и \( Mo = 8 \).
Пронађите мод за оцене: 4, 3, 3, 5, 2, 4, 3, 4, 5.
Пребројимо појављивања:
Оцена 2 појављује се 1 пут.
Оцена 3 појављује се 3 пута.
Оцена 4 појављује се 3 пута.
Оцена 5 појављује се 2 пута.
Највећу учесталост (3 пута) имају оцене 3 и 4, па су модови \( Mo = 3 \) и \( Mo = 4 \).

Задаци за вежбање

Лак задатак: Израчунајте средњу вредност, медијану и мод за следеће вредности: 1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 4.
Укупан број података је 8 (бројеви су већ сортирани).
Средња вредност: \( \bar{x} = \frac{1+2+2+3+4+4+4+4}{8} = \frac{24}{8} = 3 \).
Медијана: Паран број елемената, средишњи су четврти (3) и пети (4). \( Me = \frac{3+4}{2} = 3,5 \).
Мод: Број 4 се појављује највише пута (4 пута). \( Mo = 4 \).
Средњи задатак: Који број треба уписати уместо \( x \) у низу 7, 1, 9, 2, 8, \( x \), тако да средња вредност низа буде 6?
Низ има 6 елемената. Формула за средњу вредност је:
\( \frac{7 + 1 + 9 + 2 + 8 + x}{6} = 6 \)
\( \frac{27 + x}{6} = 6 \)
Множењем обе стране са 6 добијамо:
\( 27 + x = 36 \)
\( x = 36 - 27 \)
\( x = 9 \)
Тежак задатак: Ученик је из математике добио оцене 2, 3, 3, 4.
а) Одредите средњу вредност његових оцена.
б) Коју оцену ученик треба да добије на следећем одговарању да би му просек (средња вредност) био 3,4?
а) Средња вредност тренутних 4 оцена:
\( \bar{x} = \frac{2 + 3 + 3 + 4}{4} = \frac{12}{4} = 3 \).

б) Ако добије још једну оцену, имаће укупно 5 оцена. Нека је нова оцена \( y \). Нови просек треба да буде 3,4:
\( \frac{12 + y}{5} = 3,4 \)
\( 12 + y = 3,4 \cdot 5 \)
\( 12 + y = 17 \)
\( y = 17 - 12 = 5 \)
Да би просек био 3,4, ученик мора да добије оцену 5.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: