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P R RAMA BASE G O Cuadernillo Ejercitación Medidas de posición y dispersión MATEMÁTICA Mapa conceptual ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA Medidas de posición Nos permite estudiar las Medidas de dispersión Ejemplos de estas medidas son Medidas de tendencia central Ejemplos de estas medidas son Percentil El percentil x indica el valor hasta el cual se encuentra el x% de la muestra. Decil Promedio x= Dato mayor – Dato menor Desviación estándar x1 • f1 + x2 • f2 +...+ xk • fk n El decil x indica el valor hasta el cual se encuentra el 10 • x% de la muestra. Moda Quintil Corresponde al dato que más se repite. El quintil x indica el valor hasta el cual se encuentra el 20 • x% de la muestra. Mediana Cuartil Corresponde al valor central de una muestra cuando los datos están ordenados. El cuartil x indica el valor hasta el cual se encuentra el 25 • x% de la muestra. En datos agrupados CUACAC051MT22-A17V1 Rango En datos NO agrupados σ= � (x1– x )2 + (x2– x )2 +...+ (xk – x )2 n Varianza σ2 = (x1– x )2 + (x2– x )2 +...+ (xk – x )2 n • El promedio se obtiene a partir de la marca de clase. • El intervalo modal es aquel intervalo con mayor frecuencia. • El intervalo que contiene la mediana se determina de igual manera que en datos no agrupados. 1 MATEMÁTICA Ejercicios PSU A continuación, se presentan los siguientes ejercicios, de los cuales sugerimos responder el máximo posible y luego, junto a tu profesor(a), revisar detalladamente las preguntas más representativas, correspondientes a cada grado de dificultad estimada. Solicita a tu profesor(a) que resuelva aquellos ejercicios que te hayan resultado más complejos. 1. Un conjunto formado por 200 números enteros consecutivos se representa en una tabla de distribución de frecuencias, conformada por 25 intervalos consecutivos de igual amplitud. ¿En qué intervalo queda ubicado el segundo decil del conjunto? A) B) C) D) E) 2. En la tabla adjunta se muestra la distribución de las edades de las personas que habitan en un edificio de departamentos, agrupadas en intervalos. Entonces, el percentil 28 de la distribución se encuentra en el intervalo A) B) C) D) E) En el intervalo 20. En el intervalo 6. En el intervalo 3. En el intervalo 1. En el intervalo 5. [10, 20[ [50, 60[ [40, 50[ [20, 30[ [30, 40[ Edad (años) Frecuencia [0, 10[ [10, 20[ [20, 30[ [30, 40[ [40, 50[ [50, 60[ [60, 70] 3 5 9 21 28 25 9 3. La tabla adjunta muestra una distribución de frecuencias agrupada en 8 intervalos consecutivos de igual amplitud. ¿En qué intervalo se encuentra el percentil 40 de la tabla? Intervalo Frecuencia A) En el intervalo J. B) En el intervalo L. F 4 C) En el intervalo K. G 5 D) En el intervalo F. H 6 E) En el intervalo I. I 7 J 8 K 9 L 10 M 2 11 CUADERNILLO 4. En la tabla adjunta se muestra el resultado del inventario de una bodega, donde se midió el largo de todas las cajas guardadas en ella. Respecto a esta información, es correcto afirmar que I) II) III) Es (son) verdadera(s) A) B) C) D) E) 5. Una institución de salud está midiendo el nivel de glucosa en la sangre de las personas para conocer su riesgo de padecer diabetes. La tabla adjunta muestra los resultados de un grupo de voluntarios a los que se les midió dicho nivel de glucosa. Respecto a esta información, ¿cuál de los siguientes valores se encuentra en el intervalo [75, 100[? A) Segundo quintil. B) Tercer cuartil. C) Tercer decil. D)Mediana. E) Percentil 87. 6. Se realizó un registro de los parques nacionales en cierta zona, agrupándolos según su superficie, lo cual se muestra en la tabla adjunta. Es posible conocer la cantidad de parques registrados, si: (1) (2) El segundo cuartil está en el intervalo [250.000, 500.000[. El primer decil está en el intervalo [0, 250.000[. A) B) C) D) E) (1) por sí sola. (2) por sí sola. Ambas juntas, (1) y (2). Cada una por sí sola, (1) ó (2). Se requiere información adicional. el percentil 85 se encuentra en el intervalo [30, 40[. la mediana se encuentra en el intervalo [20, 30[. el tercer quintil encuentra en el intervalo [20, 30[. solo II. solo I y II. solo I y III. solo II y III. I, II y III. Longitud (cm) Frecuencia [10, 20[ [20, 30[ [30, 40[ [40, 50] 12 15 9 4 Nivel de glucosa en la sangre (mg/dl) [50, 75[ [75, 100[ [100, 125[ [125, 150[ [150, 175] Superficie (m2) Frecuencia [0, 250.000[ [250.000, 500.000[ [500.000, 750.000[ [750.000, 1.000.000[ 4 x 8 y Cantidad de personas 8 71 64 42 15 3 MATEMÁTICA 7. El diagrama de caja de la figura adjunta representa la distribución de frecuencias de un conjunto. Entonces, es correcto afirmar que I) el primer cuartil es 10. II) el rango intercuartil es 18. III) la mediana es 20. Es (son) verdadera(s) A) B) C) D) E) 8. El gráfico adjunto muestra las temperaturas máximas registradas durante un mes en una cierta localidad. Todos los intervalos son de la forma [a, b[, excepto el último que es de la forma [c, d]. ¿En qué intervalos se encuentran el segundo decil y el tercer cuartil, respectivamente? 10 12 solo I. solo II. solo I y II. I, II y III. ninguna de ellas. B) [20, 24[ y [28, 32[ C) D) [24, 28[ y [32, 36] E) [20, 24[ y [24, 28[ 21 30 Frecuencia A) [24, 28[ y [28, 32[ 18 13 8 6 [20, 24[ y [32, 36] 3 20 24 28 32 36 Temperatura máxima (ºC) 9. El gráfico adjunto muestra un conteo de centrales eólicas, según su capacidad de generación eléctrica en megavatios (MW), donde los intervalos son de la forma [a, b[ y el último es de la forma [c, d]. ¿En qué intervalo se encuentra el tercer cuartil? Frecuencia A) [30 – 50[ B) [50 – 70[ C) [70 – 90[ D) [90 – 110[ E) [110 – 130] 5 4 3 1 10 30 50 70 90 110 130 Capacidad de generación (MW) 4 CUADERNILLO 10. El gráfico de frecuencia acumulada adjunto representa la cantidad de material diario extraído por una empresa minera durante una cierta cantidad de días. Todos los intervalos son de la forma [a, b[, excepto el último que es de la forma [c, d]. De acuerdo al gráfico, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s)? Frecuencia acumulada I) II) III) El percentil 16 se encuentra en el segundo intervalo. El cuarto quintil se encuentra en el cuarto intervalo. El cuarto decil se encuentra en el tercer intervalo. 80 A) B) C) D) E) Solo II Solo III Solo I y II Solo I y III Ninguna de ellas. 35 60 20 15 0 1 2 3 4 5 Cantidad de material (Toneladas) 11. El gráfico adjunto muestra la cantidad de licencias de conducir entregadas en un año, agrupadas por la edad del conductor, en años, donde los intervalos son de la forma [a, b[ y el último es de la forma [c, d]. ¿Cuál(es) de las siguientes medidas de posición se encuentra(n) en el intervalo [34, 51[? Cantidad de licencias I) Segundo cuartil. (miles) II) Tercer quintil. 410 III) Cuarto decil. 390 A) B) C) D) E) Solo I y II. Solo I y III. Solo II y III. I, II y III. Ninguno de ellos. 180 20 17 34 51 68 85 Edad (años) 12. ¿Cuál es la varianza del conjunto {5, 6, 8}? 3 A) 2 14 B) 9 5 C) 3 D)3 19 E) 3 5 MATEMÁTICA Estrategia de síntesis En la tabla adjunta se pide encontrar los intervalos donde se encuentran el primer, segundo y tercer cuartil. ¿Qué columnas se deben agregar para determinarlos? Datos [0, 5[ [5, 10[ [10, 15[ [15, 20[ [20, 25[ [25, 30] 13. La desviación estándar del conjunto {2, 2, 8} es A)6 8 B) 3 C)2�2 D) 8 � E) 8 3 6 14. La varianza del conjunto {11, 13, 15, 17, 19} es A) B) C) D) E) 6 4 2 8 5 Frecuencia 12 15 18 9 16 10 CUADERNILLO 15. En una competencia de gimnasia artística que consta de cuatro pruebas, Paulina obtiene 6,5 puntos en la primera, 7,2 puntos en la segunda, 6,8 puntos en la tercera y 6,7 puntos en la cuarta. ¿Cuál es la varianza de los puntajes obtenidos por Paulina en las cuatro pruebas? A) B) C) D) E) 0,065 0,255 0,26 0,29 0,015 16. Se tiene un conjunto formado por un número real positivo n, por la mitad de n y por el doble de n. La desviación estándar del conjunto es siempre � � � � A) 7 •n 6 B) 1 •n 2 7 C) • n 18 5 D) • n 6 E) es independiente del valor de n. 17. Sean a, b y c las edades, en años, de tres hermanos, tal que a, b y c tienen distintos valores entre sí. Se puede determinar el valor numérico de la varianza entre las edades de los tres hermanos, si: (1) La diferencia entre b y a, en ese orden, es de tres años. (2) La diferencia entre c y b, en ese orden, es de tres años. A) B) C) D) E) (1) por sí sola. (2) por sí sola. Ambas juntas, (1) y (2). Cada una por sí sola, (1) o (2). Se requiere información adicional. 7 MATEMÁTICA 18. A los estudiantes de cinco cursos de un preuniversitario se les aplicó un ensayo PSU de Matemática, cuyos promedios y desviaciones estándar se muestran en la tabla adjunta. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es siempre verdadera? Curso Promedio (puntos) A B C D E 620 560 600 590 575 Desviación estándar (puntos) 82 32 65 41 41 A) Todos los cursos a los que se les aplicó el ensayo tienen la misma cantidad de estudiantes. B) Los puntajes menos dispersos son los obtenidos por los estudiantes del curso B. C) El estudiante que obtuvo el mayor puntaje, considerando a todos los que rindieron el ensayo, está en el curso A. D) La cantidad de estudiantes del curso A es el doble de la cantidad de estudiantes del curso E. E) La varianza de los puntajes es distinta en todos los cursos en los que se aplicó el ensayo. 19. De una población estadística compuesta por los números 2, 5, 6, 2, 11 y 6, se toma una muestra de tamaño 4, sin orden y sin reposición, de manera que posee la mayor media dentro de las muestras de este tipo. ¿Cuál es la desviación estándar de dicha muestra? A) �66 3 B) �42 2 � C) 14 D) E) 8 �22 2 11 2 CUADERNILLO 20. La desviación estándar de los datos del gráfico adjunto, obtenida a partir de la marca de clase, es A)2�21 B)20 C) D) E) �42 Frecuencia relativa porcentual 70 30 �21 50 No se puede determinar. 40 60 80 Datos 21. Sea el conjunto {s, t, u}, formado por números enteros distintos entre sí, cuya desviación estándar es m. ¿Cuál es la desviación estándar del conjunto {(2s + 1), (2t + 1), (2u + 1)}? A)2m + 1 B) m C)2m D) m+1 E) m�2 22. Al observar los grupos de datos X, Y y Z de la tabla adjunta, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s)? I) La varianza del grupo X es igual a la varianza del grupo Y. II) El rango del grupo Z es igual al doble del rango del grupo Y. III) La desviación estándar del grupo Z es el doble de la desviación estándar del grupo X. X 8 9 10 11 12 A) Solo II B) Solo I y II Y 13 14 15 16 17 C) Solo I y III Z 16 18 20 22 24 D) Solo II y III E) I, II y III 9 MATEMÁTICA 23. Se tienen los conjuntos A = {7, 8, 9, 10} y B = {14, 15, 16, 17}. Es correcto afirmar que A y B tienen igual I)rango. II)promedio. III) varianza. Es (son) verdadera(s) A) B) C) D) E) solo I. solo I y II. solo I y III. solo II y III. I, II y III. 24. Sean los conjuntos S = {k, m, p} y T = {2k + 1, 2m + 1, 2p + 1}, con 0 < k < m < p. ¿Para cuál(es) de los siguientes parámetros ocurre que su valor en T es siempre el doble de su valor en S? I) II) III) El promedio. El rango. La desviación estándar. A) B) C) D) E) Solo para III Solo para I y para III Solo para II y para III Para I, para II y para III Para ninguno de ellos. 25. ¿En cuál(es) de las siguientes situaciones se cumple que la desviación estándar y el promedio son siempre iguales? 10 I) Tres números impares positivos consecutivos. II) Tres múltiplos positivos consecutivos de un número. III) Dos números pares positivos consecutivos. A) B) C) D) E) Solo en I Solo en II Solo en III Solo en II y en III En ninguna de ellas. CUADERNILLO Torpedo Datos y Azar Este torpedo resume aquellos conceptos de Educación Básica necesarios para comprender los contenidos de este eje temático. Revísalo y estúdialo, ya que te podría ser de utilidad al momento de la ejercitación. Glosario Datos • Población: conjunto sobre el cual se • Frecuencia relativa: proporción del dato realiza el estudio estadístico. dentro del total de la muestra. • Muestra: subconjunto de la población • Frecuencia porcentual: frecuencia utilizada como datos en el estudio relativa en forma de porcentaje. estadístico. • Frecuencia acumulada: suma de • Variables cuantitativas: variables que frecuencias desde el primer valor hasta el representan una propiedad numérica. valor indicado. Pueden ser discretas (ciertos valores fijos) o continuas (ciertos valores dentro de un • Clases: intervalos donde se encuentran agrupado los datos de una variable intervalo). estadística continua. • Frecuencia absoluta (o frecuencia): número de veces que aparece un dato • Marca de clase: valor representativo de un intervalo o clase. Se obtiene calculando dentro de la muestra o cantidad de el promedio entre los extremos de un elementos que agrupa un determinado intervalo. intervalo. Tipos de gráficos De barras Frecuencia Polígono de frecuencia Frecuencia f4 f5 f2 f3 fi xi Dato f1 x1 x2 x3 x4 x5 Circular Dato Histograma Frecuencia 100 200 300 400 Dato El histograma se utiliza para datos agrupados. En el gráfico circular, la información se representa en porcentajes. 11 MATEMÁTICA Tablas Dato Frecuencia Frecuencia acumulada x1 f1 f1 f1 x2 f2 f1+f2 f2 .. . .. . .. . xk Frecuencia porcentual f1+f2+... +fk =N fk N N fk N • 100% • 100% .. . Intervalos de pesos Marca de clase Frecuencia [35 – 56[ 35+56 2 17 [56 – 76] 56+76 2 8 • 100% Medidas de tendencia central en datos no agrupados Moda: dato que más se repite dentro de la muestra (¡NO CONFUNDIR CON LA FRECUENCIA DE LA MODA!) Si todos los datos tienen la misma frecuencia, no existe moda (amodal). En una muestra puede haber más de un moda. Promedio o media aritmética: x= x1 · f1 + x2 · f2+ x3 · f3 + ... + xk · fk xk : Dato fk : Frecuencia del dato Mediana: valor que ocupa la posición central de una muestra (¡OJO! Los datos deben estar ORDENADOS) Sea una muestra con una cantidad N de datos: Si N es un número impar, entonces la mediana es el dato que ocupa el lugar número N+1 2 . Si N es un número par, entonces la mediana es el promedio entre los datos que ocupan los N + 1. lugares N y 2 N 2 Glosario Azar • Experimento aleatorio: actividad cuyo resultado no se puede predecir a pesar de que se manejen todas las condiciones. • Espacio muestral: conjunto de todos los posibles resultados distintos de un experimento. • Evento o suceso: subconjunto del espacio muestral que cumplen con alguna condición. • Suceso imposible: evento que no tiene elementos, es decir, la probabilidad de que ocurra es nula. • Suceso seguro: evento cuyo elementos son los mismos que los del espacio muestral, es decir, la probabilidad de que ocurra es uno, siempre ocurrirá. • Eventos mutuamente excluyentes: eventos que no tienen ningún elemento en común, es decir, no ocurren simultáneamente. • Eventos independientes: eventos cuya ocurrencia de cada uno no afecta la probabilidad de ocurrencia del otro. Sea A un evento en un determinado experimento aleatorio. 0 ≤ P(A) ≤ 1 P(A) = 12 número de casos favorables número de casos totales ⇒ P (no A) = 1 – P(A) CUADERNILLO Tabla de corrección Ítem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Clave Habilidad Dificultad Estimada Comprensión Aplicación Aplicación Aplicación ASE ASE Comprensión Aplicación Aplicación ASE ASE Aplicación Aplicación Aplicación Aplicación ASE ASE Comprensión Aplicación ASE Comprensión Comprensión Comprensión Aplicación ASE Media Fácil Media Media Fácil Media Fácil Media Fácil Difícil Media Media Media Media Media Difícil Difícil Difícil Media Media Media Media Fácil Difícil Media 13 MATEMÁTICA Mis apuntes 14 CUADERNILLO Mis apuntes 15 _____________________________________________________ Han colaborado en esta edición: Directora Académica Paulina Núñez Lagos Directora de Desarrollo Académico e Innovación Institucional Katherine González Terceros Equipo Editorial Rodrigo Cortés Ramírez Pablo Echeverría Silva Andrés Grandón Guzmán Equipo Gráfico y Diagramación Pamela Martínez Fuentes Vania Muñoz Díaz Elizabeth Rojas Alarcón Equipo de Corrección Idiomática Paula Santander Aguirre Imágenes Banco Archivo Cpech El grupo Editorial Cpech ha puesto su esfuerzo en obtener los permisos correspondientes para utilizar las distintas obras con copyright que aparecen en esta publicación. 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