Voltar a: 10.º Ano – Matemática A
Teste nº6
Desafios de estatística II
10.º ano – Matemática A – Tema 2 (Estatística)
Grau de dificuldade do teste: Difícil
Distribuição dos 200 pontos por grau de dificuldade
Instruções (como no Exame Nacional): nos itens de escolha múltipla, selecione a única opção correta. Nos itens de resposta aberta, apresente todos os cálculos e justificações necessários. Quando, para um resultado, não é pedida a aproximação, apresente o valor exato. Cada item indica o grau de dificuldade e a cotação. As cotações estão na tabela no final do teste.
1Médio (12 pontos) Considere as variáveis seguintes, relativas aos atletas de um clube:
I – número de golos marcados numa época;
II – tempo de reação a um sinal de partida;
III – grupo sanguíneo;
IV – temperatura corporal após um treino.
Quais destas variáveis são quantitativas contínuas?
(A) I e II
(B) II e IV
(C) II, III e IV
(D) Apenas IV
I resulta de uma contagem: quantitativa discreta.
III toma como valores categorias (A, B, AB, O): qualitativa.
II e IV resultam de medições e podem tomar qualquer valor de um intervalo: quantitativas contínuas.
Opção (B) – só II e IV são quantitativas contínuas.
2Difícil (14 pontos) A tabela seguinte resume o tempo, em minutos, que clientes de uma loja esperaram para serem atendidos, sendo e números naturais.
| Tempo (min) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Número de clientes |
Sabe-se que a média estimada, calculada a partir das marcas das classes, é minutos. Determine e e indique a classe modal.
O número de clientes é : .
Marcas das classes: . Média estimada: .
Substituindo : , e .
As frequências são : a classe modal é .
, ; classe modal .
3Difícil (12 pontos) A um conjunto de dados (), não todos iguais, acrescenta-se um novo dado igual à média do conjunto. Relativamente à média e ao desvio-padrão, o que se pode concluir?
(A) A média e o desvio-padrão mantêm-se.
(B) A média mantém-se e o desvio-padrão diminui.
(C) A média mantém-se e o desvio-padrão aumenta.
(D) A média e o desvio-padrão diminuem.
A nova média é : mantém-se.
O novo dado tem desvio , logo a soma dos quadrados dos desvios, , não se altera.
A variância passa de para , que é menor; logo o desvio-padrão diminui.
Por exemplo, com (): ; acrescentando : .
Opção (B) – a média mantém-se e o desvio-padrão diminui.
4Difícil Os diagramas de extremos e quartis seguintes resumem os tempos, em segundos, obtidos numa prova de metros pelos atletas de dois clubes: o clube A, com atletas, e o clube B, com atletas.
4.1. Médio (12 pontos) Qual dos clubes apresenta, em geral, melhores tempos? E qual apresenta tempos mais homogéneos na parte central da distribuição? Justifique.
4.2. Difícil (14 pontos) Mostre que pelo menos atletas do clube B obtiveram um tempo inferior ao tempo mediano do clube A.
4.1.
Leitura: A – mín. , , , , máx. ; B – mín. , , , , máx. .
Numa corrida, tempos menores são melhores: a mediana de B ( s) é inferior à de A ( s), assim como todos os quartis e extremos de B.
e : os centrais dos tempos de B estão mais concentrados.
O clube B tem, em geral, melhores tempos e também tempos centrais mais homogéneos ( contra ).
4.2.
No clube B, ; com o método das metades, é a mediana dos maiores dados: .
Como , tem-se ; logo .
A mediana do clube A é e .
Logo, os atletas de B correspondentes a têm tempo inferior a s.
Pelo menos atletas do clube B () fizeram tempo inferior ao tempo mediano do clube A.
5Difícil (12 pontos) Um conjunto tem dados, todos diferentes, ordenados por ordem crescente: . Para qual dos valores de seguintes o percentil de ordem é igual a ?
(A)
(B)
(C)
(D)
Calcula-se . Se for inteiro, é a média de dois dados consecutivos (diferentes), que não é nenhum dos dados; se não for inteiro, .
: inteiro, . : inteiro, .
: , . : , não inteiro, logo .
Opção (B) – .
6Difícil (18 pontos) Considere dados , com média e desvio-padrão , e os dados , com .
a) Sabendo que , mostre que .
b) As temperaturas máximas diárias de uma cidade americana, em julho, tiveram média °F e desvio-padrão °F. Sabendo que , determine a média e o desvio-padrão dessas temperaturas em graus Celsius.
a) Desvios: .
.
Como os desvios-padrão são não negativos, , como se queria mostrar.
b) , ou seja, . Média: °C.
Desvio-padrão: °C.
Média °C e desvio-padrão °C.
7Médio (12 pontos) Num conjunto de dados bivariados, a reta de regressão de sobre é e a média dos valores de é . Qual é a média dos valores de ?
(A)
(B)
(C)
(D)
A reta de regressão dos mínimos quadrados passa sempre pelo ponto , o centro de gravidade da nuvem de pontos.
Logo .
esquece a ordenada na origem; supõe ; resulta de .
Opção (C) – .
8Difícil (16 pontos) Considere os dados , onde é um número real positivo.
Determine todos os valores de para os quais a média é igual à mediana.
A média é . A mediana é o dado ordenado, que depende da posição de .
Se : os dados ordenados têm na posição; , e (válido).
Se : a mediana é ; , e (válido).
Se : a mediana é ; , e (válido).
, ou .
9Fácil (12 pontos) Uma reta de regressão foi obtida a partir de dados em que a variável tomou valores entre e . Para qual dos valores de seguintes a previsão de obtida com essa reta é, em princípio, mais fiável?
(A)
(B)
(C)
(D)
Previsões para valores de dentro do intervalo observado () são interpolações; fora dele são extrapolações.
, e estão fora de : nada garante que a relação linear se mantenha.
: interpolação, a previsão mais fiável.
Opção (B) – corresponde a uma interpolação.
10Difícil Num parque florestal mediu-se o diâmetro do tronco , em centímetros, e a altura , em metros, de dez árvores da mesma espécie.
| (cm) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (m) |
10.1. Médio (12 pontos) Recorrendo à calculadora, determine a equação da reta de regressão de sobre (coeficientes arredondados às centésimas) e o valor de (arredondado às milésimas). Estime a altura de uma árvore desta espécie com cm de diâmetro.
10.2. Difícil (14 pontos) Mediu-se depois uma décima primeira árvore, com cm de diâmetro e apenas m de altura, por ter a copa partida. Recorrendo à calculadora, determine o novo valor de e a nova reta de regressão e comente o efeito deste ponto.
10.1.
Introduzem-se os dados em duas listas e efetua-se a regressão linear.
e (associação linear positiva muito forte).
Para (interpolação, ): .
; ; altura estimada m.
10.2.
Acrescenta-se o ponto às listas e repete-se a regressão linear.
Obtém-se e .
O ponto está muito afastado da tendência dos restantes (para o modelo inicial previa cerca de m): desce de para e o declive da reta diminui bastante.
Um único ponto atípico pode alterar muito e a reta de regressão: estas medidas não são resistentes. Como a causa é conhecida (copa partida), justifica-se analisá-lo à parte.
e : a associação linear passa de muito forte a moderada por efeito de um só ponto atípico.
11Difícil (12 pontos) Os dados têm média . Qual é a média do conjunto de dados formado por e por ?
(A)
(B)
(C)
(D)
A média dos dados é .
Os dois subconjuntos têm o mesmo número de dados (), logo a média do conjunto é .
é só a média dos dados transformados; é a soma ; resulta de esquecer a parcela ().
Opção (B) – a média é .
12Difícil (14 pontos) Numa escola registou-se o número de visitas de estudo realizadas por cada turma do 10.º ano num ano letivo. Os resultados estão na tabela seguinte, onde é um número natural.
| Visitas de estudo | ||||
|---|---|---|---|---|
| Número de turmas |
Sabendo que a média é visitas, determine e mostre que o desvio-padrão é igual a .
Número de turmas: ; soma dos dados: .
; há turmas.
Desvios: . .
, logo .
e .
13Difícil (14 pontos) Os salários mensais líquidos, em euros, dos trabalhadores de uma pequena empresa familiar são:
780, 820, 850, 900, 920, 950, 980, 1000, 1050, 1100, 1200, 3800
Determine o percentil de ordem , identifique os eventuais outliers (critério ) e indique, justificando, se a média ou a mediana descreve melhor o salário típico nesta empresa.
: (não inteiro), logo euros.
Mediana: . e ; .
Limites: e ; só é outlier.
Média: euros, superior a dos salários, por influência do outlier.
A mediana ( €) não é afetada pelo valor extremo e representa melhor o salário típico.
€; outlier: €; a mediana ( €) descreve melhor o salário típico.
Cotações
EM – escolha múltipla · RA – resposta aberta · ● Fácil · ● Médio · ● Difícil
Por tipo de item
Escolha múltipla: 6 itens – 72 pontos
Resposta aberta: 9 itens – 128 pontos
Por grau de dificuldade
Fácil 1 itens – 12 pontos
Médio 4 itens – 48 pontos
Difícil 10 itens – 140 pontos
Teste original elaborado no estilo do Exame Nacional de Matemática A (IAVE), de acordo com as Aprendizagens Essenciais de Matemática A do 10.º ano.

