Bài 3.19 trang 68 SBT Toán 12 - Kết nối tri thức: Bảng thống kê sau cho biết dân số thế giới theo độ tuổi (đơn vị tính là triệu người) trong...

Bảng thống kê sau cho biết dân số thế giới theo độ tuổi (đơn vị tính là triệu người) trong hai năm 2000 và 2020:

a) Chọn 75 là đại diện cho nhóm 65 tuổi trở lên. Hãy ước lượng tuổi trung bình của dân số thế giới trong hai năm 2000 và 2020.

b) Tìm khoảng tứ phân vị cho tuổi của dân số thế giới trong hai năm 2000 và 2020. Nêu nhận xét về sự thay đổi cấu trúc dân số theo độ tuổi.

Ý a: Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu, xét từng mẫu số liệu, tính cỡ mẫu, giá trị trung bình.

Ý b: Thực hiện từng bước, tìm vị trí, tính ${Q_1}$, ${Q_3}$ sau đó tính khoảng tứ phân vị bằng công thức đã học của từng mẫu dữ liệu. Từ sự thay đổi của giá trị trung bình và khoảng tứ phân vị đưa ra nhận xét về sự thay đổi cấu trúc dân số theo độ tuổi qua các năm.

a) Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có bảng sau:

+ Xét mẫu số liệu dân số thế giới theo độ tuổi trong năm 2000:

Cỡ mẫu là $n = 619,57 + 1240 + 1090 + 2780 + 423,26 = 6152,83$.

Tuổi trung bình của dân số thế giới trong năm 2000 là

$\begin{array}{l}\overline {{x_{2000}}} = \frac{1}{n}\left( {2,5 \cdot 619,57 + 10 \cdot 1240 + 20 \cdot 1090 + 45 \cdot 2780 + 423,26 \cdot 75} \right)\\ = \frac{1}{n}\left( {1548,925 + 12400 + 21800 + 125100 + 31744,5} \right) = \frac{{192593,425}}{{6152,83}} \approx 31,3016.\end{array}$

+ Xét mẫu số liệu dân số thế giới theo độ tuổi trong năm 2020:

Cỡ mẫu là $n = 679,15 + 1330 + 1220 + 3870 + 739,48 = 7838,63$.

Tuổi trung bình của dân số thế giới trong năm 2020 là

$\begin{array}{l}\overline {{x_{2020}}} = \frac{1}{n}\left( {2,5 \cdot 679,15 + 10 \cdot 1330 + 20 \cdot 1220 + 45 \cdot 3870 + 739,48 \cdot 75} \right)\\ = \frac{1}{n}\left( {1697,875 + 13300 + 24400 + 174150 + 55461} \right) = \frac{{269008,875}}{{7838,63}} \approx 34,3184.\end{array}$

b) + Xét mẫu số liệu dân số thế giới theo độ tuổi trong năm 2000:

Cỡ mẫu là $n = 6152,83$.

Vị trí của ${Q_1}$ là $\frac{n}{4} = 1538,2075$ suy ra nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là $\left[ {5;15} \right)$.

Ta có ${Q_1} = 5 + \frac{{1538,2075 - 619,57}}{{1240}} \cdot 10 \approx 12,4084$.

Tương tự có vị trí của ${Q_3}$ là $\frac{{3n}}{4} = 4614,6225$ suy ra nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là $\left[ {25;65} \right)$Do đó ${Q_3} = 25 + \frac{{4614,6225 - \left( {619,57 + 1240 + 1090} \right)}}{{2780}} \cdot 40 = 48,9576$.

Suy ra khoảng tứ phân vị là ${\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} \approx 48,9576 - 12,4084 = 36,5492$.

+ Xét mẫu số liệu dân số thế giới theo độ tuổi trong năm 2020:

Cỡ mẫu là $n = 7838,63$.

Vị trí của ${Q_1}$ là $\frac{n}{4} = 1959,6575$ suy ra nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất là $\left[ {5;15} \right)$.

Ta có ${Q_1} = 5 + \frac{{1959,6575 - 679,15}}{{1330}} \cdot 10 \approx 14,6279$.

Tương tự có vị trí của ${Q_3}$ là $\frac{{3n}}{4} = 5878,9725$ suy ra nhóm chứa tứ phân vị thứ ba là $\left[ {25;65} \right)$Do đó ${Q_3} = 25 + \frac{{5878,9725 - \left( {679,15 + 1330 + 1220} \right)}}{{3870}} \cdot 40 = 52,3883$.

Suy ra khoảng tứ phân vị là ${\Delta _Q} = {Q_3} - {Q_1} \approx 52,3883 - 14,6279 = 37,7604$.

Ta thấy, từ năm 2000 đến năm 2020 tuổi trung bình của dân số thế giới đã tăng từ $31,3016$ đến $34,3184$, điều này phản ánh sự già hóa của dân số, dân số thế giới năm 2020 già hơn. Ngoài ra, dân số thế giới năm 2020 có độ tuổi phân tán hơn so với dân số thế giới năm 2000.