Я вижу, что в вашем сообщении присутствуют два задания: одно по статистике по температуре в Воркуте и другое о проверке автоматов на шоколадной фабрике. Так как речь идет о двух заданиях, я подготовлю для каждого из них подробное решение. Начну со задачи по температуре в Воркуте.
Задача 3. О статистике температур в Воркуте
а) Найдите среднюю температуру за год
Данные по месяцам:
| Месяц | Температура, °С |
|---|---|
| Январь | -19,4 |
| Февраль | -19,7 |
| Март | -13,8 |
| Апрель | -10 |
| Май | -19 |
| Июнь | 7,6 |
| Июль | 13,1 |
| Август | 9,7 |
| Сентябрь | 4,4 |
| Октябрь | -32 |
| Ноябрь | -13 |
| Декабрь | -17,4 |
Шаги:
- Сложить все значения температур.
- Разделить сумму на число месяцев (12).
Расчет:
\[ \text{Средняя} = \frac{-19.4 + (-19.7) + (-13.8) + (-10) + (-19) + 7.6 + 13.1 + 9.7 + 4.4 + (-32) + (-13) + (-17.4)}{12} \]
Подсчитаем сумму чисел:
\[ -19.4 - 19.7 - 13.8 - 10 - 19 + 7.6 + 13.1 + 9.7 + 4.4 - 32 - 13 - 17.4 \]
Общий расчет:
- Первая часть (отрицательные):
\[ -19.4 - 19.7 - 13.8 - 10 - 19 - 32 - 13 - 17.4 = \]
Посчитаем по шагам:
\[ -19.4 - 19.7 = -39.1 \] \[ -39.1 - 13.8 = -52.9 \] \[ -52.9 - 10 = -62.9 \] \[ -62.9 - 19 = -81.9 \] \[ -81.9 - 32 = -113.9 \] \[ -113.9 - 13 = -126.9 \] \[ -126.9 - 17.4 = -144.3 \]
Отрицательные суммы: -144,3
Теперь положительные:
\[ 7.6 + 13.1 + 9.7 + 4.4 = \]
Посчитаем:
\[ 7.6 + 13.1 = 20.7 \] \[ 20.7 + 9.7 = 30.4 \] \[ 30.4 + 4.4 = 34.8 \]
Сумма положительных: 34,8
Общая сумма:
\[ -144.3 + 34.8 = -109.5 \]
Теперь делим на 12:
\[ \text{Средняя} = \frac{-109.5}{12} \approx -9.13 \]
Ответ: Средняя температура за год примерно —9,13°C
б) Составьте таблицу отклонений температуры от средней
Отклонение для каждого месяца — разница между значением температуры и средней:
| Месяц | Температура | Отклонение = T – Средняя |
|---|---|---|
| Январь | -19.4 | -19.4 + 9.13 ≈ -10.27 |
| Февраль | -19.7 | -19.7 + 9.13 ≈ -10.57 |
| Март | -13.8 | -13.8 + 9.13 ≈ -4.67 |
| Апрель | -10 | -10 + 9.13 ≈ -0.87 |
| Май | -19 | -19 + 9.13 ≈ -9.87 |
| Июнь | 7.6 | 7.6 + 9.13 ≈ 16.73 |
| Июль | 13.1 | 13.1 + 9.13 ≈ 22.23 |
| Август | 9.7 | 9.7 + 9.13 ≈ 18.83 |
| Сентябрь | 4.4 | 4.4 + 9.13 ≈ 13.53 |
| Октябрь | -32 | -32 + 9.13 ≈ -22.87 |
| Ноябрь | -13 | -13 + 9.13 ≈ -3.87 |
| Декабрь | -17.4 | -17.4 + 9.13 ≈ -8.27 |
в) Чему равна сумма отклонений температуры от среднего?
Сумма всех отклонений равна сумме разностей, которая всегда равна нулю по определению, если расчет сделан правильно, потому что:
\[ \sum_{i=1}^{n} (T_i - \text{Средняя}) = \sum_{i=1}^{n} T_i - n \times \text{Средняя} = 0 \]
Ответ: сумма отклонений равна 0.
г) Найдите дисперсию данных (округлить до сотых)
Дисперсия — средний квадратичный отклонение от среднего.
- Для каждого месяца возьмем разность между температурой и средней, возьмем ее квадрат.
- Сложим все квадраты.
- Разделим сумму на число месяцев (12).
Расчет:
\[ D = \frac{1}{12} \sum_{i=1}^{12} (T_i - \text{Средняя})^2 \]
Посчитаем квадраты отклонений:
| Месяц | Отклонение | Квадрат |
|---|---|---|
| Январь | -10.27 | 105.43 |
| Февраль | -10.57 | 111.58 |
| Март | -4.67 | 21.81 |
| Апрель | -0.87 | 0.76 |
| Май | -9.87 | 97.41 |
| Июнь | 16.73 | 279.68 |
| Июль | 22.23 | 493.55 |
| Август | 18.83 | 354.43 |
| Сентябрь | 13.53 | 183.04 |
| Октябрь | -22.87 | 523.60 |
| Ноябрь | -3.87 | 15.00 |
| Декабрь | -8.27 | 68.38 |
Общая сумма:
\[ 105.43 + 111.58 + 21.81 + 0.76 + 97.41 + 279.68 + 493.55 + 354.43 + 183.04 + 523.60 + 15.00 + 68.38 \approx 2 254.62 \]
Дисперсия:
\[ D = \frac{2 254.62}{12} \approx 187.88 \]
Ответ: дисперсия ≈ 187.88
Теперь перейду к решению второй задачи по автоматам.
Задача 4. Проверка дозирующих автоматов
а) С какой точностью измерили массу порции?
Результаты для каждого автомата:
| № пробы | Масса, г |
|---|---|
| 1 | 102.1 |
| 2 | 96.7 |
| 3 | 109.3 |
| 4 | 95.1 |
| 5 | 98.4 |
| 6 | 97.1 |
| 7 | 99.2 |
| 8 | 96.8 |
| 9 | 105.6 |
| 10 | 97.3 |
Среднее значение по каждой:
\[ \bar{m} = \frac{102.1 + 96.7 + 109.3 + 95.1 + 98.4 + 97.1 + 99.2 + 96.8 + 105.6 + 97.3}{10} \]
Считаем:
\[ 102.1 + 96.7 = 198.8 \] \[ 198.8 + 109.3 = 308.1 \] \[ 308.1 + 95.1 = 403.2 \] \[ 403.2 + 98.4 = 501.6 \] \[ 501.6 + 97.1 = 598.7 \] \[ 598.7 + 99.2 = 697.9 \] \[ 697.9 + 96.8 = 794.7 \] \[ 794.7 + 105.6 = 900.3 \] \[ 900.3 + 97.3 = 997.6 \]
Делим на 10:
\[ \bar{m} = \frac{997.6}{10} = 99.76 \]
Ответ: Среднее измеренное значение — 99,76 г.
Точность измерения определяется разницей между максимумом и минимумом наблюдений или средним квадратичным отклонением. Лучше оценить стандартное отклонение.
б) Сделайте выводы о состоянии автоматов
Для этого нужно рассчитать дисперсию и стандартное отклонение, а также сравнить средний результат с номиналом (100 г):
- Среднее около 99,76 г — чуть меньше заявленных 100 г, что указывает на возможную небольшую погрешность или износ автомата.
- Расчет дисперсии показывает насколько разбросаны данные.
Рассчитаем дисперсию:
- Для каждого измерения найдём разность с средним и возьмем квадрат:
| Масса, г | Разность от среднего | Квадрат |
|---|---|---|
| 102.1 | 102.1 - 99.76 = 2.34 | 5.48 |
| 96.7 | -2.96 | 8.77 |
| 109.3 | 9.54 | 91.12 |
| 95.1 | -4.66 | 21.72 |
| 98.4 | -1.36 | 1.85 |
| 97.1 | -2.66 | 7.07 |
| 99.2 | -0.56 | 0.31 |
| 96.8 | -2.96 | 8.77 |
| 105.6 | 5.84 | 34.17 |
| 97.3 | -2.46 | 6.05 |
Сумма квадратов:
\[ 5.48 + 8.77 + 91.12 + 21.72 + 1.85 + 7.07 + 0.31 + 8.77 + 34.17 + 6.05 \approx 185.84 \]
Дисперсия:
\[ D = \frac{185.84}{10} \approx 18.58 \]
Стандартное отклонение:
\[ \sigma \approx \sqrt{18.58} \approx 4.31 \]
Вывод:
- Точность измерения порядка 4.3 г, что достаточно для автоматических дозаторов.
- Средний результат чуть меньше номинала, возможно, автомат немного недовешивает. Могут потребоваться регулировки.
Если нужны уточнения или дополнительные расчеты, я готов помочь!