Câu 3:
Để ước lượng số trung bình và mốt của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tính số trung bình (Mean)
Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm được tính bằng công thức:
\[ \bar{x} = \frac{\sum f_i x_i}{\sum f_i} \]
Trong đó:
- \( f_i \) là tần số của mỗi khoảng.
- \( x_i \) là giá trị đại diện của mỗi khoảng (trung điểm của mỗi khoảng).
Tính giá trị đại diện \( x_i \):
- Khoảng \([8,5; 8,8)\): \( x_1 = \frac{8,5 + 8,8}{2} = 8,65 \)
- Khoảng \([8,8; 9,1)\): \( x_2 = \frac{8,8 + 9,1}{2} = 8,95 \)
- Khoảng \([9,1; 9,4)\): \( x_3 = \frac{9,1 + 9,4}{2} = 9,25 \)
- Khoảng \([9,4; 9,7)\): \( x_4 = \frac{9,4 + 9,7}{2} = 9,55 \)
- Khoảng \([9,7; 10)\): \( x_5 = \frac{9,7 + 10}{2} = 9,85 \)
Tính tổng \( \sum f_i x_i \):
\[ \sum f_i x_i = 36 \times 8,65 + 45 \times 8,95 + 83 \times 9,25 + 65 \times 9,55 + 21 \times 9,85 \]
\[ = 36 \times 8,65 + 45 \times 8,95 + 83 \times 9,25 + 65 \times 9,55 + 21 \times 9,85 \]
\[ = 311,4 + 402,75 + 767,75 + 620,75 + 206,85 \]
\[ = 2309,5 \]
Tính tổng tần số \( \sum f_i \):
\[ \sum f_i = 36 + 45 + 83 + 65 + 21 = 250 \]
Tính số trung bình:
\[ \bar{x} = \frac{2309,5}{250} = 9,238 \]
Bước 2: Xác định mốt (Mode)
Mốt là giá trị xuất hiện nhiều nhất trong mẫu số liệu. Trong trường hợp này, mốt là khoảng có tần số lớn nhất.
- Khoảng \([8,5; 8,8)\): 36 cây
- Khoảng \([8,8; 9,1)\): 45 cây
- Khoảng \([9,1; 9,4)\): 83 cây
- Khoảng \([9,4; 9,7)\): 65 cây
- Khoảng \([9,7; 10)\): 21 cây
Khoảng \([9,1; 9,4)\) có tần số lớn nhất (83 cây), nên mốt của mẫu số liệu là khoảng \([9,1; 9,4)\).
Kết luận:
- Số trung bình của mẫu số liệu là \( 9,238 \) mét.
- Mốt của mẫu số liệu là khoảng \([9,1; 9,4)\).
Câu 4:
Mốt của mẫu số liệu ghép nhóm trên là khoảng [18;22).
Câu 1:
a) Giải phương trình $\sin x = -1$
Điều kiện xác định của phương trình này là mọi giá trị của $x$. 
Phương trình $\sin x = -1$ có nghiệm khi $x$ nằm ở góc phần tư thứ ba của đường tròn lượng giác, tức là:
\[ x = 270^\circ + k \cdot 360^\circ \]
với $k$ là số nguyên.
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 270^\circ + k \cdot 360^\circ \]
b) Giải phương trình $\sin(x + 30^\circ) = \sin(x + 60^\circ)$
Điều kiện xác định của phương trình này cũng là mọi giá trị của $x$.
Phương trình $\sin A = \sin B$ có nghiệm khi:
\[ A = B + k \cdot 360^\circ \quad \text{hoặc} \quad A = 180^\circ - B + k \cdot 360^\circ \]
với $k$ là số nguyên.
Áp dụng vào phương trình đã cho:
\[ x + 30^\circ = x + 60^\circ + k \cdot 360^\circ \quad \text{hoặc} \quad x + 30^\circ = 180^\circ - (x + 60^\circ) + k \cdot 360^\circ \]
Xét trường hợp đầu tiên:
\[ x + 30^\circ = x + 60^\circ + k \cdot 360^\circ \]
\[ 30^\circ = 60^\circ + k \cdot 360^\circ \]
\[ -30^\circ = k \cdot 360^\circ \]
\[ k = -\frac{1}{12} \]
Do $k$ phải là số nguyên, nên trường hợp này không có nghiệm.
Xét trường hợp thứ hai:
\[ x + 30^\circ = 180^\circ - x - 60^\circ + k \cdot 360^\circ \]
\[ x + 30^\circ = 120^\circ - x + k \cdot 360^\circ \]
\[ 2x = 90^\circ + k \cdot 360^\circ \]
\[ x = 45^\circ + k \cdot 180^\circ \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 45^\circ + k \cdot 180^\circ \]
Câu 2:
Để tính số trung bình và các tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tính số trung bình
Số trung bình (\(\bar{x}\)) của mẫu số liệu ghép nhóm được tính bằng công thức:
\[
\bar{x} = \frac{\sum_{i=1}^{k} f_i m_i}{\sum_{i=1}^{k} f_i}
\]
trong đó \(f_i\) là tần số của mỗi khoảng và \(m_i\) là trung điểm của mỗi khoảng.
- Khoảng [120; 140): \(m_1 = 130\), \(f_1 = 4\)
- Khoảng [140; 160): \(m_2 = 150\), \(f_2 = 6\)
- Khoảng [160; 180): \(m_3 = 170\), \(f_3 = 10\)
- Khoảng [180; 200): \(m_4 = 190\), \(f_4 = 15\)
- Khoảng [200; 220): \(m_5 = 210\), \(f_5 = 25\)
Tổng tần số:
\[
\sum_{i=1}^{5} f_i = 4 + 6 + 10 + 15 + 25 = 60
\]
Tổng tích của tần số và trung điểm:
\[
\sum_{i=1}^{5} f_i m_i = 4 \times 130 + 6 \times 150 + 10 \times 170 + 15 \times 190 + 25 \times 210
\]
\[
= 520 + 900 + 1700 + 2850 + 5250 = 11220
\]
Số trung bình:
\[
\bar{x} = \frac{11220}{60} = 187
\]
Bước 2: Tính các tứ phân vị
Các tứ phân vị \(Q_1\), \(Q_2\), và \(Q_3\) được tính dựa trên vị trí của chúng trong dãy số liệu.
Tứ phân vị thứ nhất (\(Q_1\)):
\(Q_1\) nằm tại vị trí \(\frac{n+1}{4}\) trong dãy số liệu sắp xếp.
- Tổng số người: \(n = 60\)
- Vị trí của \(Q_1\): \(\frac{60 + 1}{4} = 15.25\)
\(Q_1\) nằm trong khoảng [160; 180). Ta sử dụng công thức nội suy để tìm \(Q_1\):
\[
Q_1 = L + \left( \frac{\frac{n}{4} - F_b}{f} \right) \times w
\]
trong đó:
- \(L\) là giới hạn dưới của khoảng chứa \(Q_1\): \(L = 160\)
- \(F_b\) là tổng tần số của các khoảng trước khoảng chứa \(Q_1\): \(F_b = 4 + 6 = 10\)
- \(f\) là tần số của khoảng chứa \(Q_1\): \(f = 10\)
- \(w\) là chiều rộng của khoảng: \(w = 20\)
\[
Q_1 = 160 + \left( \frac{15.25 - 10}{10} \right) \times 20 = 160 + \left( \frac{5.25}{10} \right) \times 20 = 160 + 10.5 = 170.5
\]
Tứ phân vị thứ hai (\(Q_2\)):
\(Q_2\) nằm tại vị trí \(\frac{n+1}{2}\) trong dãy số liệu sắp xếp.
- Vị trí của \(Q_2\): \(\frac{60 + 1}{2} = 30.5\)
\(Q_2\) nằm trong khoảng [180; 200). Ta sử dụng công thức nội suy để tìm \(Q_2\):
\[
Q_2 = L + \left( \frac{\frac{n}{2} - F_b}{f} \right) \times w
\]
trong đó:
- \(L\) là giới hạn dưới của khoảng chứa \(Q_2\): \(L = 180\)
- \(F_b\) là tổng tần số của các khoảng trước khoảng chứa \(Q_2\): \(F_b = 4 + 6 + 10 = 20\)
- \(f\) là tần số của khoảng chứa \(Q_2\): \(f = 15\)
- \(w\) là chiều rộng của khoảng: \(w = 20\)
\[
Q_2 = 180 + \left( \frac{30.5 - 20}{15} \right) \times 20 = 180 + \left( \frac{10.5}{15} \right) \times 20 = 180 + 14 = 194
\]
Tứ phân vị thứ ba (\(Q_3\)):
\(Q_3\) nằm tại vị trí \(\frac{3(n+1)}{4}\) trong dãy số liệu sắp xếp.
- Vị trí của \(Q_3\): \(\frac{3 \times 60 + 1}{4} = 45.25\)
\(Q_3\) nằm trong khoảng [200; 220). Ta sử dụng công thức nội suy để tìm \(Q_3\):
\[
Q_3 = L + \left( \frac{\frac{3n}{4} - F_b}{f} \right) \times w
\]
trong đó:
- \(L\) là giới hạn dưới của khoảng chứa \(Q_3\): \(L = 200\)
- \(F_b\) là tổng tần số của các khoảng trước khoảng chứa \(Q_3\): \(F_b = 4 + 6 + 10 + 15 = 35\)
- \(f\) là tần số của khoảng chứa \(Q_3\): \(f = 25\)
- \(w\) là chiều rộng của khoảng: \(w = 20\)
\[
Q_3 = 200 + \left( \frac{45.25 - 35}{25} \right) \times 20 = 200 + \left( \frac{10.25}{25} \right) \times 20 = 200 + 8.2 = 208.2
\]
Kết luận
- Số trung bình: 187
- Tứ phân vị thứ nhất (\(Q_1\)): 170.5
- Tứ phân vị thứ hai (\(Q_2\)): 194
- Tứ phân vị thứ ba (\(Q_3\)): 208.2
Câu 3:
Để giải bài toán này, ta cần xác định quy luật tăng trưởng của vi khuẩn. Giả sử số lượng vi khuẩn tăng gấp đôi sau mỗi phút. 
Bắt đầu với 1 vi khuẩn ban đầu, ta có:
- Sau 1 phút: \(2^1 = 2\) vi khuẩn.
- Sau 2 phút: \(2^2 = 4\) vi khuẩn.
- Sau 3 phút: \(2^3 = 8\) vi khuẩn.
- ...
Như vậy, sau \(n\) phút, số lượng vi khuẩn sẽ là \(2^n\).
Với \(n = 20\), sau 20 phút, số lượng vi khuẩn sẽ là:
\[ 2^{20} \]
Tính giá trị này:
\[ 2^{20} = 1,048,576 \]
Vậy, sau 20 phút, tổng số vi khuẩn trong ống nghiệm là 1,048,576.