Чтобы решить задачу, давайте сначала вспомним, что такое дисперсия и как её вычислять.
Дисперсия — это мера разброса значений набора данных относительно их среднего значения. Она показывает, насколько сильно значения в наборе отклоняются от среднего.
Формула для вычисления дисперсии (D) для выборки выглядит следующим образом:
[
D = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2
]
где (n) — количество элементов в наборе, (x_i) — каждое из значений в наборе, а (\bar{x}) — среднее значение набора.
Шаг 1: Вычислим среднее для каждого набора
Набор 1: (1.5, 7, 4, 8)
Находим сумму значений:
[
S_1 = 1.5 + 7 + 4 + 8 = 20.5
]
Находим среднее:
[
\bar{x_1} = \frac{S_1}{n_1} = \frac{20.5}{4} = 5.125
]
Набор 2: (2.9, 4, 21, 12)
Находим сумму:
[
S_2 = 2.9 + 4 + 21 + 12 = 39.9
]
Находим среднее:
[
\bar{x_2} = \frac{S_2}{n_2} = \frac{39.9}{4} = 9.975
]
Шаг 2: Вычислим дисперсии для каждого набора
Дисперсия для Набора 1:
[
D_1 = \frac{1}{4} \left((1.5 - 5.125)^2 + (7 - 5.125)^2 + (4 - 5.125)^2 + (8 - 5.125)^2\right)
]
Вычисляем отклонения от среднего:
- ( (1.5 - 5.125) = -3.625; \quad (-3.625)^2 = 13.140625 )
- ( (7 - 5.125) = 1.875; \quad (1.875)^2 = 3.515625 )
- ( (4 - 5.125) = -1.125; \quad (-1.125)^2 = 1.265625 )
- ( (8 - 5.125) = 2.875; \quad (2.875)^2 = 8.265625 )
Сложим полученные значения:
[
13.140625 + 3.515625 + 1.265625 + 8.265625 = 26.1875
]
Находим дисперсию:
[
D_1 = \frac{26.1875}{4} = 6.546875
]
Дисперсия для Набора 2:
[
D_2 = \frac{1}{4} \left((2.9 - 9.975)^2 + (4 - 9.975)^2 + (21 - 9.975)^2 + (12 - 9.975)^2\right)
]
Вычисляем отклонения от среднего:
- ( (2.9 - 9.975) = -7.075; \quad (-7.075)^2 = 50.105625 )
- ( (4 - 9.975) = -5.975; \quad (-5.975)^2 = 35.700625 )
- ( (21 - 9.975) = 11.025; \quad (11.025)^2 = 121.550625 )
- ( (12 - 9.975) = 2.025; \quad (2.025)^2 = 4.100625 )
Сложим полученные значения:
[
50.105625 + 35.700625 + 121.550625 + 4.100625 = 211.4575
]
Находим дисперсию:
[
D_2 = \frac{211.4575}{4} = 52.864375
]
Шаг 3: Сравнение дисперсий
Теперь у нас есть данные:
- (D_1 = 6.546875)
- (D_2 = 52.864375)
Сравним:
[
D_1 < D_2
]
Ответ:
- (D_1 = 6.546875)
- (D_2 = 52.864375)
- (D_1 < D_2)