1. **Enunciado do problema:**
Temos uma pesquisa sobre o tempo semanal (em horas) que estudantes universitários dedicam ao estudo independente, com os dados agrupados em intervalos de classes e suas respectivas frequências.
2. **Construção da tabela de frequências:**
Dado:
- Intervalos: [0,5[, [5,10[, [10,15[, [15,20[, [20,25[
- Frequências (número de estudantes): 8, 15, 20, 12, 10
Tabela de frequências:
| Intervalo | Frequência (f) |
|-----------|----------------|
| [0,5[ | 8 |
| [5,10[ | 15 |
| [10,15[ | 20 |
| [15,20[ | 12 |
| [20,25[ | 10 |
3. **Cálculo da média:**
A média para dados agrupados é dada por:
$$\bar{x} = \frac{\sum f_i x_i}{\sum f_i}$$
onde $x_i$ é o ponto médio de cada intervalo.
Calculando os pontos médios:
- $x_1 = \frac{0+5}{2} = 2.5$
- $x_2 = \frac{5+10}{2} = 7.5$
- $x_3 = \frac{10+15}{2} = 12.5$
- $x_4 = \frac{15+20}{2} = 17.5$
- $x_5 = \frac{20+25}{2} = 22.5$
Calculando $\sum f_i x_i$:
$$8 \times 2.5 + 15 \times 7.5 + 20 \times 12.5 + 12 \times 17.5 + 10 \times 22.5 = 20 + 112.5 + 250 + 210 + 225 = 817.5$$
Calculando $\sum f_i$:
$$8 + 15 + 20 + 12 + 10 = 65$$
Logo,
$$\bar{x} = \frac{817.5}{65} = 12.5769$$
4. **Cálculo da moda:**
Moda é o valor correspondente à classe com maior frequência.
A maior frequência é 20, correspondente ao intervalo [10,15[.
5. **Cálculo da mediana:**
A mediana é o valor que divide a amostra em duas partes iguais.
Total de dados $N=65$, metade é $32.5$.
Frequências acumuladas:
- [0,5[: 8
- [5,10[: 8 + 15 = 23
- [10,15[: 23 + 20 = 43
- [15,20[: 43 + 12 = 55
- [20,25[: 55 + 10 = 65
A classe mediana é [10,15[ pois a frequência acumulada ultrapassa 32.5 nesta classe.
Fórmula da mediana para dados agrupados:
$$M_e = L + \left(\frac{\frac{N}{2} - F}{f_m}\right) \times h$$
onde:
- $L$ = limite inferior da classe mediana = 10
- $N$ = total de observações = 65
- $F$ = frequência acumulada antes da classe mediana = 23
- $f_m$ = frequência da classe mediana = 20
- $h$ = amplitude da classe = 5
Calculando:
$$M_e = 10 + \left(\frac{32.5 - 23}{20}\right) \times 5 = 10 + \left(\frac{9.5}{20}\right) \times 5 = 10 + 2.375 = 12.375$$
6. **Cálculo do desvio padrão:**
Fórmula do desvio padrão para dados agrupados:
$$s = \sqrt{\frac{\sum f_i x_i^2 - \frac{(\sum f_i x_i)^2}{N}}{N-1}}$$
Calculando $\sum f_i x_i^2$:
- $8 \times 2.5^2 = 8 \times 6.25 = 50$
- $15 \times 7.5^2 = 15 \times 56.25 = 843.75$
- $20 \times 12.5^2 = 20 \times 156.25 = 3125$
- $12 \times 17.5^2 = 12 \times 306.25 = 3675$
- $10 \times 22.5^2 = 10 \times 506.25 = 5062.5$
Somando:
$$50 + 843.75 + 3125 + 3675 + 5062.5 = 12756.25$$
Calculando o desvio padrão:
$$s = \sqrt{\frac{12756.25 - \frac{817.5^2}{65}}{64}} = \sqrt{\frac{12756.25 - \frac{668306.25}{65}}{64}} = \sqrt{\frac{12756.25 - 10289.33}{64}} = \sqrt{\frac{2466.92}{64}} = \sqrt{38.55} = 6.21$$
**Resposta final:**
- Média: $12.58$ horas
- Moda: intervalo $[10,15[$ horas
- Mediana: $12.38$ horas
- Desvio padrão: $6.21$ horas
Frequencia Estudo 56334E
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