Aula Flashcards
Quais são 3 propriedades do Somatório?
1ª. Propriedade: O somatório de uma constante 𝒌 é igual ao produto do número de termos pela
constante.
2ª. Propriedade: O somatório do produto de uma constante por uma variável é igual ao
produto da constante pelo somatório da variável.
∑𝒌 × 𝒙i = = 𝒌 ×∑𝒙i
3ª. Propriedade: O somatório de uma soma ou subtração é igual à soma ou à subtração dos
somatórios dessas variáveis.
∑(𝒙𝒊 ± 𝒚𝒊) = ∑𝒙𝒊 ± ∑𝒚𝒊
Como se calcula a média aritmética simples e propriedades da média aritmetica simples?
média aritmetica = 𝒙𝟏 + 𝒙𝟐 + ⋯ + 𝒙𝒏/ n
1ª Propriedade: Dado um conjunto com 𝒏 ≥ 𝟏 elementos, a média aritmética sempre existirá
e será única.
2ª Propriedade: A média aritmética 𝒙̅ de um conjunto de dados satisfaz a expressão 𝒎 ≤ 𝒙̅ ≤
𝑴, em que 𝒎 e 𝑴 são, respectivamente, os elementos que representam o valor mínimo e o
valor máximo desse conjunto.
𝒎í𝒏𝒊𝒎𝒐 ≤ 𝒙̅ ≤ 𝑴á𝒙𝒊𝒎𝒐
3ª Propriedade: Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 de todos os valores de uma
variável, a média do conjunto fica aumentada (ou diminuída) dessa constante.
𝒚̅ = 𝒙̅ + 𝒄 ou 𝒚̅ = 𝒙̅ − c
4ª Propriedade: Multiplicando-se (ou dividindo-se) uma constante c de todos os valores de
uma variável, a média do conjunto fica multiplicada (ou dividida) por esta constante.
𝒚̅ = 𝒙̅ × 𝒄 ou 𝒚̅ = 𝒙̅ ÷ 𝒄
5ª Propriedade: A soma algébrica dos desvios em relação à média é nula.
∑(𝒙𝒊 − 𝒙̅) = 𝟎
6ª Propriedade: A soma dos quadrados dos desvios da sequência de números {𝒙𝒊
}, em relação a um número 𝒂, é mínima se 𝒂 for a média aritmética dos números.
∑(𝒙𝒊 − 𝒂)𝟐 ≥ ∑(𝒙𝒊 − 𝒙̅)𝟐
Essa propriedade afirma que, caso os desvios sejam calculados com relação a um número diferente da média, e os resultados de tais desvios sejam elevados ao quadrado e somados, teremos um número necessariamente maior do que obteríamos caso a mesma operação fosse realizada utilizando-se a média.
Como é calculada 1) a média ponderada, 2) média para dados agrupado por valor, 3) média para grupos agrupados por classe, 4) média geométrica e 5) média harmônica?
1) 𝒙̅ =∑ (𝒙𝒊 × 𝒑𝒊) / ∑ 𝒑𝒊
Observe que no numerador cada valor será multiplicado pelo seu respectivo peso, enquanto no denominador teremos a soma de todos os pesos.
2) Para calcularmos a média a partir de uma tabela de frequências, devemos utilizar a seguinte
fórmula:
𝒙̅ = ∑ (𝑿𝒊 × 𝒇𝒊) / ∑ 𝒇𝒊
O raciocínio é exatamente o mesmo adotado para a média ponderada, sendo que, agora, o peso é representado pela frequência. Desse modo, vamos multiplicar cada valor por sua respectiva frequência, somar tudo e dividir pela soma das frequências.
3) Para calcular a média aritmética de dados que estão agrupados por classe.
Os dados vem com a conotação 𝟎 ≤ 𝒙 < 𝟐 e a frequência dessa classe.
Primeiro calcula-se o ponto médio das classes:
𝑷𝑴 = 𝒍𝒊𝒏𝒇 + 𝒍𝒔𝒖𝒑 / 𝟐
em que 𝑙𝑖𝑛𝑓 e 𝑙𝑠𝑢𝑝 são, respectivamente, os limites inferior e superior do intervalo considerado.
Calcula-se os valores das multiplicações 𝑃𝑀𝑖 × 𝑓𝑖.
E soma-se os valores, conforme ∑ (𝑃𝑀𝑖 × 𝑓𝑖) e soma-se os valores das frequencias, 𝑓𝑖.
E a fórmula é 𝑥̅= ∑(𝑃𝑀𝑖 × 𝑓𝑖) / ∑ 𝑓𝑖
4) A média geométrica é uma medida estatística muito utilizada em situações de acumulação de
percentuais.
O raciocínio para encontrarmos a fórmula da média geométrica é análogo ao adotado para a média aritmética.
𝑮 = n √𝒙𝟏 × 𝒙𝟐 × ⋯ × 𝒙n (G é igual a raiz de n do produto do conjunto de números)
5) A média harmônica é muito utilizada quando precisamos trabalhar com grandezas inversamente proporcionais. É o caso de problemas clássicos, como o cálculo da velocidade média de um automóvel ou da vazão de torneiras.
Essa medida é definida, para o conjunto de números positivos, como o inverso da média
aritmética dos inversos. A propriedade principal dessa média é preservar a soma dos inversos
dos elementos de um conjunto de números.
A fórmula é 𝑯 = 𝒏 / (𝟏/𝒙𝟏 + 1/𝒙𝟐+ ⋯ + 𝟏/𝒙n)
Como se calcula a mediana para 1) dados não agrupados, para 2) dados agrupados sem intervalos de classe e 3) para dados agrupados em classes?
2) 1) Primeiro deve-se arrumar a listagem por ordem crescente ou decrescente.
Após isso aplicar a fórmula:
a) se 𝑛 for ímpar, a mediana será o termo 𝑛+1 / 2,
b) se 𝑛 for par, a mediana será a média aritmética dos termos de ordem 𝑛/2 e 𝑛/2 + 1: ou seja a fórmula será:
𝑴𝒅 = (𝒙𝒏/𝟐 + 𝒙𝒏/𝟐 +𝟏) / 𝟐
2) Para achar a mediana em dados agrupados sem intervalos de classe, precisamos somar as frequencias, que seriam o total dos dados.
Se o n é ímpar, aplica-se a fórmula n+1/2 e encontra em qual classe está aquele número, somando as classes de frequência da menor para maior.
Se n for par, basta identificarmos os dois valores correspondentes às frequências acumuladas
imediatamente iguais ou superiores às posições de ordens 𝒏/𝟐 e 𝒏/𝟐 + 𝟏, respectivamente, e tirarmos a média aritmética desses dois valores.
3) Para calcular a mediana de dados que estão agrupados por intervalo de classes, precisamos identificar a classe em que se encontra a mediana, a chamada classe mediana, que corresponde à frequência acumulada imediatamente igual ou superior à metade da frequência total, ou seja, metade da soma das frequências
simples, ∑ 𝒇𝒊 ⁄ 𝟐.
Conhecendo a classe mediana, podemos aplicar a fórmula da mediana, a seguir:
𝑴𝒅 = 𝒍𝒊𝒏𝒇 + [{(∑ 𝒇𝒊/𝟐) − 𝒇𝒂𝒄𝒂𝒏𝒕} /𝒇𝒊] × h
𝑖𝑛𝑓 é o limite inferior da classe mediana;
𝑓𝑎𝑐𝑎𝑛𝑡 é a frequência acumulada da classe anterior à classe mediana;
𝑓𝑖 é a frequência simples da classe mediana; e
ℎ é a amplitude do intervalo da classe mediana.
Quais são as propriedades da Mediana?
1ª propriedade: Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, a mediana do conjunto fica aumentada (ou diminuída) dessa constante.
2ª propriedade: Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante 𝒄, a mediana do conjunto fica multiplicada (ou dividida) por esta constante.
3ª propriedade: A soma dos desvios absolutos de uma sequência de números, em relação a um número 𝒂, é mínima quando 𝒂 é a mediana dos números.
Como calcular a moda 1) dados não-agrupados;
2) dados agrupados sem intervalos de classe (ou por valores); 3) dados agrupados em classes e 4) Moda de Pearson e 5) Moda de Czuber
1) Para determinarmos a moda de um conjunto ordenado de valores não agrupados em classes, basta identificarmos o elemento (ou elementos) de maior frequência no conjunto.
2) Quando os dados estão agrupados por valores, isto é, quando não agrupados em intervalos de classe, devemos identificar o valor
que apresenta a maior frequência absoluta.
3)Quando os dados estão agrupados em classes de mesma amplitude, a moda será o valor dominante da classe que apresenta a maior frequência, que é denominada classe modal.
A partir disso para calcular a moda bruta = 𝒍𝒊𝒏𝒇 + 𝒍𝒔𝒖𝒑 / 𝟐
4) O matemático Karl Pearson observou a existência de uma relação empírica que permite calcular a moda quando são conhecidas a média (𝒙̅) e a mediana (𝑴𝒅) de uma distribuição moderadamente assimétrica.
Fórmula é: 𝑴𝒐 = 𝟑 × 𝑴𝒅 − 𝟐 × 𝒙̅
em que 𝑥̅é a média 𝑀𝑑 é a mediana da distribuição
5) O matemático Emanuel Czuber elaborou um processo gráfico capaz de aproximar o cálculo da moda. Para determinar graficamente a moda, Czuber partiu de um histograma, utilizando os três retângulos correspondentes à classe modal e às classes adjacentes (anterior e posterior)
A moda é o valor do limite inferior (𝑙𝑖𝑛𝑓) da classe modal acrescido de um valor 𝑥, isto é, 𝑴𝒐 = 𝒍𝒊𝒏𝒇 + x
o valor de 𝑥 é determinado pela intersecção dos segmentos 𝐴𝐵̅̅̅̅ (que une o limite superior da
classe que antecede a classe modal ao limite superior da classe modal) e 𝐶𝐷̅̅̅̅ (que une o limite inferior da classe modal ao inferior da classe posterior).
Quais são as propriedades da moda?
1) Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, a
moda do conjunto fica aumentada (ou diminuída) dessa constante
2)Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante
𝒄, a moda do conjunto fica multiplicada (ou dividida) por essa constante.
O que é e como se calcula 1) amplitude total, 2) Amplitude Total para dados agrupados em classes, 3) amplitude interquartílica?
1) A amplitude total (ou simplesmente amplitude) é a diferença entre os valores extremos de um conjunto de observações, ou seja, a diferença entre o maior e o menor elemento desse conjunto:
𝑨𝑻 = 𝒙𝒎á𝒙 − 𝒙𝒎ín
2) Amplitude Total para dados agrupados em classes - Duas formas
- i) pela diferença entre o limite superior da última classe (𝑳𝒔𝒖𝒑) e o limite inferior da primeira classe (𝒍𝒊𝒏𝒇), conforme expresso na fórmula a seguir:
𝑨 = 𝑳𝒔𝒖𝒑 − 𝒍𝒊𝒏𝒇
ii) pela diferença entre o ponto médio da última classe (𝑷𝑴ú𝒍𝒕) e o ponto médio da primeira classe (𝑷𝑴𝒑𝒓𝒊), conforme expresso na fórmula a seguir:
𝑨 = 𝑷𝑴ú𝒍𝒕 − 𝑷𝑴𝒑𝒓
3) A amplitude interquartílica (ou distância interquartílica, ou intervalo interquartílico) é o resultado da subtração entre o terceiro quartil e o primeiro quartil:
𝑨𝑰𝑸 = 𝑸𝟑 − 𝑸𝟏
A amplitude semi-interquartílica (ou desvio quartílico) é definida como a metade desse valor, sendo
calculada pela expressão apresentada a seguir:
𝑫𝑸 = 𝑸𝟑 − 𝑸𝟏 / 𝟐
Quais são as propriedades da amplitude total e da amplitude interqualítica?
1) Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, a
amplitude do conjunto não é alterada.
2) Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante
𝒄, a amplitude do conjunto fica multiplicada (ou dividida) por essa constante.
Da amplitude interqualítica:
Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, a
amplitude interquartílica (e o desvio quartílico) do conjunto não é alterada.
- Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante
𝒄, a amplitude interquartílica (e o desvio quartílico) do conjunto fica multiplicada (ou
dividida) por essa constante.
QUais são as Propriedades dos Desvios em Relação à Média Aritmética e Mediana?
A soma algébrica dos desvios em relação à média é nula.
A soma dos quadrados dos desvios da sequência de números 𝒙𝒊, em relação a um número 𝒂, é mínima se 𝒂 for a média aritmética dos números.
- A soma dos desvios absolutos de uma sequência de números, em relação a um número
𝒂, é mínima quando 𝒂 é a mediana dos números.
O que é desvio médio e suas propriedades?
O desvio absoluto médio, ou simplesmente desvio médio, mede a dispersão entre os valores da distribuição e a média dos dados coletados.
1ª Propriedade: Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, o desvio médio do conjunto não é alterado.
2ª propriedade: Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante 𝒄, o desvio médio do conjunto fica multiplicado (ou dividido) por essa constante.
O que é e como se calcula a variância e suas propriedades?
A variância é determinada pela média dos quadrados dos desvios em relação à média aritmética. Por meio dessa medida de dispersão ou variabilidade, podemos avaliar o quanto os dados estão dispersos em relação à média aritmética. Nesse sentido, quanto maior a variância, maior a dispersão dos dados.
1) A variância populacional é simbolizada pela letra grega 𝜎 (sigma), sendo calculada usando todos os
elementos da população, pela seguinte fórmula:
𝝈𝟐 = ∑ (𝒙𝒊 − 𝝁)2 / n
Sigma ao quadrado é igual ao somatório de cada um dos fatores menos a média elevados ao quadrado dividos por n.
em que: 𝑥𝑖 é o valor de ordem 𝑖 assumido pela variável; 𝜇 é a média populacional de 𝑥; 𝜎
2 é a variância populacional; e 𝑛 é o número de dados da população.
2) A variância amostral é simbolizada pela letra 𝑠, sendo calculada a partir de uma amostra da população, pela seguinte fórmula:
𝒔𝟐 = ∑ (𝒙𝒊 − 𝒙̅)2 / 𝒏 − 𝟏
Sigma amostral ao quadrado é igual ao somatório de cada um dos fatores menos a média elevados ao quadrado todos dividos por n menos 1.
em que: 𝑥𝑖 é o valor de ordem i assumido pela variável; 𝑥̅é a média amostral de 𝑥; 𝑠
2 é a variância amostral; e 𝑛 é o número de dados da amostra.
Já ouviram dizer que a variância é igual à média dos quadrados menos o quadrado da média? Pois bem, essa é a fórmula que expressa a variância populacional:
𝝈𝟐 = 𝒙̅̅𝟐̅ − (𝒙̅)𝟐
𝒔𝟐 = [𝒙̅̅𝟐̅ − (𝒙̅)𝟐] × (𝒏/𝒏 − 𝟏)
3) Variância para dados não-agrupados
para população:
𝝈𝟐 = ∑ (𝒙𝒊 − 𝝁)2 / n ou
𝝈𝟐 = [∑ 𝒙𝒊2 − (∑ 𝒙𝒊)/n ] / n
para amostras:
𝒔𝟐 =∑ (𝒙𝒊 − 𝒙̅)𝟐/𝒏 − 𝟏
𝒐𝒖
𝒔𝟐 =[∑ 𝒙𝒊𝟐 − (∑ 𝒙𝒊)𝟐/𝒏] / 𝒏 − 𝟏
A relação entre a variância amostral
(𝒔𝟐) e a variância populacional (𝝈) é dada por:
𝒔𝟐 = (𝒏/𝒏 − 𝟏) × 𝝈𝟐
Variância para dados agrupados sem intervalos de classes:
a) para populações
𝝈𝟐 =∑ (𝑿𝒊 − 𝝁)𝟐 × 𝒇𝒊/n
b) para amostras
𝒔𝟐 = ∑ (𝑿𝒊 − 𝒙̅)𝟐 × 𝒇𝒊 /𝒏 − 𝟏
Variância para dados agrupados em classes:
a) para populações
𝝈𝟐 = ∑ (𝑷𝑴𝒊 − 𝝁)𝟐 × 𝒇𝒊/ n
b) para amostras
𝒔𝟐 = ∑ (𝑷𝑴𝒊 − 𝒙̅)𝟐 × 𝒇𝒊 / 𝒏 − 𝟏
PROPRIEDADES:
Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, a variância do conjunto não é alterada.
Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante 𝒄, a variância do conjunto fica multiplicada (ou dividida) pelo QUADRADO dessa constante.
O que é desvio padrão, como se calcula e propriedades?
O desvio padrão (𝒔 ou 𝝈) é definido como sendo a raiz quadrada da média aritmética dos quadrados dos desvios e, dessa forma, é determinado pela raiz quadrada da variância. É uma das medidas de variabilidade mais utilizadas porque é capaz de apontar de forma mais precisa a dispersão dos valores em relação à média aritmética.
A fórmula para o cálculo do desvio padrão populacional é:
𝝈 = √∑ (𝒙𝒊 − 𝝁)𝟐 / n
Para o desvio padrão amostral, a fórmula é a seguinte:
𝒔 = √∑ (𝒙𝒊 − 𝒙̅)𝟐 / 𝒏 − 𝟏
Aplica-se as mesmas formulas da variância aplicando a raiz quadrada.
Propriedades:
Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante 𝒄 a todos os valores de uma variável, o
desvio-padrão do conjunto não é alterado
Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante
𝒄, o desvio-padrão do conjunto fica multiplicado (ou dividido) por essa constante.
O que é COEFICIENTE DE VARIAÇÃO (OU DISPERSÃO RELATIVA)?
Utilizado quando quer comparar dois conjuntos de dados expressos em unidades diferentes.
O coeficiente de variação é uma medida de
dispersão relativa que fornece a variação dos dados em relação à média, podendo ser calculado como:
a) para populações
𝑪𝑽 =𝝈/𝝁 × 𝟏𝟎𝟎 (%)
b) para amostras
𝑪𝑽 = 𝒔/𝒙̅ × 𝟏𝟎𝟎 (%)
em que: 𝜎 é o desvio-padrão populacional; 𝜇 é a média populacional; 𝑠 é o desvio-padrão amostral; e 𝑥̅é a média amostral.
O coeficiente de variação pode ser interpretado por meio de algumas regras empíricas:
a) a distribuição tem baixa dispersão se 𝐶𝑉 < 15%;
b) a distribuição tem média dispersão se 15% < 𝐶𝑉 < 30%; 𝑒 c) a distribuição tem elevada dispersão se 𝐶𝑉 > 30%.
O que é a Variância relativa?
A variância relativa é uma medida de dispersão relativa que resulta do quociente entre a variância absoluta e o quadrado da média.
É basicamente o quadrado do coeficiente de variação. Isto é:
a) para populações
𝑉𝑅 = (𝜎/𝜇)2 = 𝜎2 / 𝜇2
b) para amostras
𝑉𝑅 = (𝑠/𝑥̅)2 = 𝑠2 / 𝑥̅2
Quais são os princípios da análise combinatória (multiplicativo e aditivo), exemplos de aplicação?
Princípio Multiplicativo:
Se um evento A ocorre de m maneiras diferentes e se, para cada uma dessas maneiras, um
outro evento B ocorre de n maneiras diferentes, então o número de maneiras diferentes de
ambos os eventos (A e B) ocorrerem é m x n.
Princípio Aditivo
Se o evento A ocorre de m maneiras diferentes e o evento B ocorre de n maneiras diferentes,
e se A e B são mutuamente exclusivos (ou seja, se um ocorrer o outro não ocorre), então
o número de maneiras de ocorrer um dos eventos (A ou B) é m + n.
O que é permutação e sua fórmula?
Permutar significa trocar de lugar. As técnicas de permutação permitem calcular o número de maneiras distintas de ordenar os elementos.
- Permutação Simples
Na permutação simples, os elementos a serem ordenados são todos distintos entre si.
A permutação simples de n elementos distintos, que podemos representar como 𝑷𝒏, é:
𝑷𝒏 = 𝒏!
Vamos supor que precisamos organizar 3 pessoas diferentes (Ana, Beto e Caio) em uma fila. De quantas maneiras podemos organizar essa fila?
Resposta: 3!
- Permutação Simples com Restrições
É possível que algumas questões de permutações imponham determinadas restrições, de modo nem todos os elementos poderão permutar livremente
Se dois elementos estão fíxos, calcula-se a permutação simples com os elementos não fixos.
Caso tenha n possibilidades dos elementos fixos, multiplica-se as n possibilidades pela permutação simples dos elementos não fixos.