1. População e amostra. Variáveis estatísticas (I)
Qual das seguintes variáveis estatísticas é uma variável quantitativa discreta?
As variáveis quantitativas discretas são aquelas que só são suscetíveis de contagem e não se podem medir. Neste caso é o número de irmãos.
Qual das seguintes variáveis estatísticas não é uma variável quantitativa contínua?
A única variável que não é suscetível de medição é o número de refeições realizadas na cantina da escola por semana (é de contagem, discreta).
A variável estatística ano de escolaridade é uma variável:
Dado que o ano de escolaridade não é suscetível de medição ou contagem e pressupõe uma ordem, é uma variável qualitativa ordinal.
A variável estatística fruta preferida é uma variável:
A variável fruta preferida não é suscetível de medição ou contagem e não pressupõe uma ordem. Logo, é uma variável qualitativa nominal.
No gráfico está representada a percentagem de alunos inscritos no desporto escolar numa escola por idade.
A variável estatística estudada foi:
Para a elaboração do gráfico representado foi necessário saber as idades dos alunos. Assim, a variável estatística estudada foi a idade dos alunos.
A Alexandra fez um estudo estatístico na sua turma sobre a quantidade de água, em litros, bebida diariamente pelos seus colegas. Desse estudo resultou a seguinte tabela.
| Quantidade de água, em litros, por dia | Número de alunos | Percentagem de alunos |
|---|---|---|
| 0 a <0,5 | 3 | 15% |
| 0,5 a <1 | 8 | 40% |
| 1 a <1,5 | 7 | 35% |
| 1,5 a 2 | 2 | 10% |
Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
A Alexandra estudou a quantidade de água bebida diariamente pelos alunos da turma. Trata-se de uma variável quantitativa contínua.
2. População e amostra. Variáveis estatísticas (II)
A escola onde estuda a Marta tem 1128 alunos. Para conhecer os hábitos de reciclagem fez-se um inquérito a 25 alunos do 7.º ano. Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
A população é um conjunto de elementos que se pretende analisar e a amostra é um subconjunto da população.
Qual das seguintes não é uma razão para utilizar uma amostra?
Um estudo estatístico através de uma amostra apresenta sempre uma margem de erro. Assim, os estudos estatísticos usando uma amostra nem sempre são fiáveis (a totalidade da população daria dados exatos).
Em qual das seguintes situações a amostra é representativa da população?
Para que a amostra seja representativa da população deve conter elementos de todos os estratos dessa população de forma isenta.
Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
Para realizar um estudo estatístico utilizou-se uma amostra correspondente a 4% da população. Sabendo que foram inquiridas 250 pessoas, qual é a dimensão da população?
Seja \(n\) a dimensão da população em estudo. \(0,04 \times n = 250 \iff n = \frac{250}{0,04} \iff n = 6250\).
Uma empresa produz 33 mil velas por dia. Para analisar a qualidade selecionou-se aleatoriamente uma amostra correspondendo a um centésimo das velas produzidas num dia. Qual é a dimensão da amostra?
\(\frac{33000}{100} = 330\)
3. Organização de dados
Para qual das situações a seguir apresentadas é necessário proceder ao agrupamento dos dados em classes?
Procede-se ao agrupamento dos dados em classes quando as variáveis em estudo são quantitativas contínuas (como a altura) ou quando são quantitativas discretas com uma grande variabilidade.
Observa a tabela relativa a preços de livros vendidos na feira do livro da escola da Maria.
| Preço (€) | Frequência relativa |
|---|---|
| 5 | 0,2 |
| 6 | 0,5 |
| 7 | a |
| 8 | 0,1 |
Qual é o valor de a?
A soma das frequências relativas é 1. Logo, \(a = 1 - (0,2 + 0,5 + 0,1) = 1 - 0,8 = 0,2\).
Um grupo de investigadores pretendia estudar a postura dos ovos das tartarugas marinhas. Para tal contaram o número de ovos de 20 ninhos. Os resultados foram os seguintes:
60, 65, 79, 83, 84, 86, 92, 75, 80, 64
100, 91, 78, 90, 56, 83, 72, 91, 87, 81
Qual das seguintes tabelas representa os dados apresentados?
| Número de ovos | Freq. absoluta |
|---|---|
| 55 a <65 | 4 |
| 65 a <75 | 1 |
| 75 a <85 | 8 |
| 85 a <95 | 6 |
| 95 a 105 | 1 |
| Número de ovos | Freq. absoluta |
|---|---|
| 55 a <65 | 4 |
| 65 a <75 | 2 |
| 75 a <85 | 7 |
| 85 a <95 | 6 |
| 95 a 105 | 1 |
| Número de ovos | Freq. relativa |
|---|---|
| 55 a <65 | 20% |
| 65 a <75 | 10% |
| 75 a <85 | 40% |
| 85 a <95 | 30% |
| 95 a 105 | 5% |
| Número de ovos | Freq. relativa |
|---|---|
| 55 a <65 | 15% |
| 65 a <75 | 10% |
| 75 a <85 | 40% |
| 85 a <95 | 30% |
| 95 a 105 | 5% |
Para descobrir a tabela correta, primeiro agrupamos os dados em classes e contamos a frequência absoluta:
- 55 a <65: 3 ninhos (60, 64, 56)
- 65 a <75: 2 ninhos (65, 72)
- 75 a <85: 8 ninhos (79, 83, 84, 75, 80, 78, 83, 81)
- 85 a <95: 6 ninhos (86, 92, 91, 90, 91, 87)
- 95 a 105: 1 ninho (100)
As tabelas de frequência absoluta (A e B) estão incorretas. Vamos calcular a frequência relativa dividindo cada valor pelo total (20) e multiplicando por 100:
- 55 a <65: 3 / 20 = 15%
- 65 a <75: 2 / 20 = 10%
- 75 a <85: 8 / 20 = 40%
- 85 a <95: 6 / 20 = 30%
- 95 a 105: 1 / 20 = 5%
Estes valores correspondem exatamente à tabela apresentada na opção (D).
Na tabela apresenta-se a massa, em quilogramas, das crianças do infantário Santa Luzia.
| Massa, kg | Número de crianças |
|---|---|
| 5 a < 10 | 4 |
| 10 a < 15 | 10 |
| 15 a < 20 | 13 |
| 20 a <25 | 8 |
| 25 a 30 | 15 |
Qual das afirmações seguintes é falsa?
O total de crianças é 4+10+13+8+15 = 50. A frequência relativa da classe "20 a < 25" é \(\frac{8}{50} = 0,16\). Logo a afirmação (C) é falsa.
O Gonçalo tem uma conta numa rede social. O histograma representa a percentagem de publicações por número de visualizações.
Sabe-se que 9 publicações tiveram entre 45, inclusive, a 60 visualizações. Quantas publicações tiveram entre 60, inclusive, a 75 visualizações?
Pela leitura do histograma, a classe [60, 75[ tem 36% (100% - 10% - 18% - 30% - 6% = 36%).
Se 18% corresponde a 9 publicações, então 36% (o dobro) corresponderá a \(x\).
\(x = \frac{9 \times 0,36}{0,18} = 18\).
Na tabela incompleta podes observar como 80 utentes de um centro escolheram um destino.
| Destino | Frequência absoluta | Frequência relativa |
|---|---|---|
| Setúbal | a | 20% |
| Lisboa | 20 | b |
| Sintra | c | d |
| Total | 80 | 100% |
Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
\(a = 20\% \times 80 = 16\)
\(b = \frac{20}{80} = 25\%\)
\(c = 80 - 16 - 20 = 44\)
\(d = 100\% - 20\% - 25\% = 55\%\)
4. Representações gráficas
O gráfico mostra a evolução da população mundial até 2050.
Qual dos continentes se prevê que apresente um maior crescimento populacional de 2016 para 2050?
Comparando a altura das barras de cada continente no gráfico, verifica-se que o continente africano (cor de laranja/castanho claro) é o que apresenta maior aumento de altura.
No gráfico estão representados os resultados obtidos pelos atletas portugueses nos Jogos Olímpicos.
Em quantos Jogos Olímpicos o número de atletas com apenas diploma foi igual ao número de atletas com medalha e diploma?
Pela observação cuidadosa do gráfico, existem 4 anos em que a parte azul (diploma) tem o mesmo tamanho que a parte laranja (medalha e diploma): 1928, 1948, 1984 e 1988.
Observa o gráfico circular da área dos oceanos em milhões de km².
Qual é a percentagem, arredondada às unidades, da área ocupada pelo oceano Atlântico?
Área total = 106 + 180 + 76 + 20 + 14 = 396.
Percentagem do Atlântico = \(\frac{106}{396} \approx 0,26767 \approx 27\%\)
O gráfico seguinte refere-se ao número de praticantes federados nas modalidades de andebol e basquetebol.
Em que ano se registou a maior diferença entre o número de praticantes das duas modalidades?
Observando o gráfico, a maior distância (diferença) vertical entre as duas linhas de tendência ocorreu no ano de 2020.
O gráfico representa o número de adoções de cães e gatos no último trimestre de 2021.
Qual é a percentagem, arredondada às décimas, de gatos adotados no último trimestre de 2021?
Nº de animais = 30 + 60 + 38 + 42 + 50 + 70 = 290.
Nº de gatos = 30 + 38 + 50 = 118.
Percentagem = \(\frac{118}{290} \approx 0,4069 \approx 40,7\%\).
O histograma mostra o tempo de estudo diário de 60 alunos.
Quantos alunos estudam entre 2 a 3 horas por dia (120 a 180 min)?
Pelo histograma, a classe que falta é [120, 180[.
A percentagem é: 100% - (50% + 10% + 10% + 5%) = 100% - 75% = 25%.
Alunos = \(25\% \times 60 = 0,25 \times 60 = 15\).
5. Análise de dados. Média, moda e amplitude
As temperaturas médias mensais registadas em Aveiro, em ºC, foram as seguintes:
| Mês | Jan | Fev | Mar | Abr | Mai | Jun | Jul | Ago | Set | Out | Nov | Dez |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temp. (ºC) | 14 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 23 | 24 | 23 | 21 | 17 | 14 |
A amplitude das temperaturas registadas é:
A amplitude é a diferença entre a temperatura máxima e a mínima registadas.
Máx = 24 ºC, Mín = 14 ºC.
Amplitude = 24 - 14 = 10 ºC.
Qual das seguintes medidas estatística é uma medida de dispersão dos dados?
A amplitude é uma medida de dispersão pois é usada para analisar o grau de variabilidade dos dados.
A massa, em kg, de 5 amigos é a seguinte:
40, 36, 38, 30, 35
Qual é a massa média dos 5 amigos?
A média calcula-se somando todos os valores e dividindo pelo número total de observações (neste caso, 5).
\(\bar{x} = \frac{40+36+38+30+35}{5} = \frac{179}{5} = 35,8\)
Qual é a moda do seguinte conjunto de dados?
2, 1, 2, 3, 1, 0, 0, 2, 3, 2
A moda é o valor (ou valores) com maior frequência absoluta, ou seja, o que se repete mais vezes no conjunto de dados.
- O 0 repete-se 2 vezes.
- O 1 repete-se 2 vezes.
- O 2 repete-se 4 vezes.
- O 3 repete-se 2 vezes.
Como o 2 é o valor que mais se repete, essa é a moda.
A Luana joga futebol e a média de golos nos 4 primeiros jogos foi de 1,25. No 1.º jogo marcou 1 golo, no 2.º não marcou e no 3.º marcou 3 golos. Quantos golos marcou no 4.º jogo?
Total de golos nos 4 jogos = \(4 \times 1,25 = 5\).
Golos no 4.º jogo = \(5 - (1 + 0 + 3) = 5 - 4 = 1\).
O gráfico mostra o número de idas ao cinema de 20 alunos.
Número de alunos por idas:
0 idas: 40% de 20 = 8
1 ida: 35% de 20 = 7
2 idas: 15% de 20 = 3
3 idas: 10% de 20 = 2
\(\bar{x} = \frac{8\times0 + 7\times1 + 3\times2 + 2\times3}{20} = \frac{19}{20} = 0,95\)
6. Análise de dados. Mediana de um conjunto de dados
Considera o seguinte conjunto de dados:
0, 2, 3, 1, 1
A mediana é:
Dados ordenados:
0, 1, 1, 2, 3
Como o número de dados é ímpar (5), a mediana é o valor central que está na posição \(\frac{5+1}{2}=3\). O 3.º valor da sequência ordenada é 1.
Qual é a mediana do seguinte conjunto de dados?
0, 3, 2, 2, 1, 0
Dados ordenados:
0, 0, 1, 2, 2, 3
Como o número de dados é par (6), a mediana é a média aritmética dos dois valores centrais que estão nas posições 3 e 4:
\(\tilde{x} = \frac{1+2}{2} = \frac{3}{2} = 1,5\)
Qual das seguintes opções é verdadeira?
A mediana necessita que os dados possam ser ordenados numericamente, pelo que só pode ser calculada para dados quantitativos. As restantes são falsas pelas suas definições.
Os valores correspondem a uma parte de um conjunto ordenado cuja mediana é 2,5:
0, 0, 1, 2, 2, 2, 3, ...
Quantos elementos tem o conjunto de dados?
Como a mediana é 2,5, resulta da média de 2 e 3. Sendo 2 e 3 os valores centrais, há 6 números à esquerda do meio (0, 0, 1, 2, 2, 2) e terão de existir 6 números à direita. Total = 12.
A tabela seguinte apresenta o número de livros requisitados na biblioteca da escola da Maria pelos alunos do 7.º ano durante um ano escolar, exceto do mês de novembro.
| Mês | set | out | nov | dez | jan | fev | mar | abr | mai | jun |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Número de livros | 30 | 70 | ... | 90 | 40 | 68 | 94 | 57 | 82 | 26 |
A mediana do número de livros requisitados incluindo o mês de novembro é de 66 livros.
Qual é o número médio de livros requisitado por mês?
Há 10 dados. A mediana (66) é a média do 5.º e 6.º valor. Dados conhecidos ordenados: 26, 30, 40, 57, 68, 70, 82, 90, 94. Os 5 dados maiores que 66 são {68, 70, 82, 90, 94}. Logo, o outro valor central terá de ser o de Novembro. Média dos valores centrais: \(\frac{x+68}{2}=66 \iff x = 132 - 68 = 64\).
Novembro = 64. A Média é: \(\frac{30+70+64+90+40+68+94+57+82+26}{10} = \frac{621}{10} = 62,1\).
Considera o seguinte conjunto de dados, sendo a e b dois números naturais distintos:
a, b, 1, 1, 3, 3
Sabe-se que a moda é 1 e a média é 3. Qual é a mediana deste conjunto de dados?
1. Determinar a e b: Se a moda é 1, então o valor "1" tem de aparecer mais vezes do que os outros. Como já temos dois "1" e dois "3", um dos valores (a ou b) tem de ser obrigatoriamente 1.
2. Usar a Média: Se a média de 6 números é 3, a soma total é \(6 \times 3 = 18\).
Assumindo \(a=1\): \(1 + b + 1 + 1 + 3 + 3 = 18 \Rightarrow 9 + b = 18 \Rightarrow b = 9\).
3. Calcular a Mediana: Ordenamos o conjunto: 1, 1, 1, 3, 3, 9.
Como o número de dados é par, a mediana é a média dos dois centrais (3.º e 4.º): \(\tilde{x} = \frac{1+3}{2} = 2\).
7. Exercícios adicionais de dados
Distribuição de classificações
No gráfico de barras apresenta-se a distribuição das classificações finais dos alunos do curso de Direito de uma universidade, nos anos letivos 2016/2017 e 2017/2018.
- 37.1 Classifica a variável em estudo.
- 37.2 Indica a moda da classificação final do curso de Direito.
- 37.3 Indica a classificação mediana. Mostra como chegaste à tua resposta.
-
37.4 Tendo em conta os dados do gráfico, indica o que representa o valor da seguinte expressão:
\[ \frac{1\times10+28\times11+63\times12+50\times13+47\times14+27\times15+5\times16}{221} \]
- 37.5 Determina a amplitude das classificações finais do curso de Direito.
- 37.1 Variável quantitativa discreta.
- 37.2 A moda é 12 valores, pois é a classificação que o maior número de alunos obteve.
-
37.3 Como se trata de um número ímpar de alunos, 221, a mediana é o valor central do conjunto de dados:
\[\frac{221+1}{2}=111\]A posição mediana é a posição 111. Como \(1+28+63=92\) e \(92+50=142\), a posição 111 corresponde à classificação 13 valores.
- 37.4 A expressão representa o cálculo da classificação média final do curso de Direito.
- 37.5 A amplitude é \(16-10=6\).
Tabela de frequências
O Pedro tem uma aplicação no telemóvel que faz o registo da atividade desportiva que realizou. No final do ano, a aplicação faz um resumo do ano desportivo, indicando o número de dias do ano em que o Pedro queimou mais de 500 calorias.
De seguida, encontram-se registados os dados dos amigos do Pedro que também têm essa aplicação.
- 38.1 Classifica a variável em estudo.
- 38.2 Agrupa os dados numa tabela de frequências absolutas, utilizando os intervalos de 0 a 49, de 50 a 99, de 100 a 149, de 150 a 199 e de 200 a 249, e indica a percentagem, arredondada às unidades, de amigos do Pedro que queimaram mais de 500 calorias em, pelo menos, 150 dias do ano.
38.1 Variável quantitativa discreta.
38.2
| Número de dias | Frequência absoluta |
|---|---|
| 0 a 49 | 4 |
| 50 a 99 | 6 |
| 100 a 149 | 8 |
| 150 a 199 | 2 |
| 200 a 249 | 2 |
| Total | 22 |
Há \(2+2=4\) amigos que queimaram mais de 500 calorias em, pelo menos, 150 dias do ano.
Amplitude e mediana
Considera o conjunto de dados, constituído por 7 elementos, onde \(a\) representa um número natural entre 2 e 9.
Sabe-se que a amplitude do conjunto é igual ao valor da mediana. Determina o valor de \(a\).
A amplitude do conjunto de dados é:
Como o valor da mediana é igual ao valor da amplitude, então \(\mathrm{Me}=7\).
O conjunto de dados tem um número ímpar de elementos, por isso a mediana é o valor do elemento que ocupa a posição central. Assim, um dos valores do conjunto terá de ser 7.
Como, para além de \(a\), não existe nenhum elemento do conjunto com esse valor, conclui-se que: