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अध्याय 13 सांख्यिकी अभ्यास 13.1

अभ्यास 13.1

अभ्यास $1$ और $2$ में दिए गए डेटा के लिए माध्य के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए।

$1:\quad$ $4,7,8,9,10,12,13,17$

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उत्तर :

दिया गया डेटा है $4,7,8,9,10,12,13,17$

डेटा का माध्य,

$ \bar{{}x}=\dfrac{4+7+8+9+10+12+13+17}{8}=\dfrac{80}{8}=10 $

माध्य $\bar{{}x}$ से अलग अलग प्रेक्षणों के विचलन, अर्थात $x_i-\bar{{}x}$, हैं $-6, - 3, -2, -1, 0, 2, 3, 7$

विचलन के अंतर्गत मान, अर्थात $|x_i-\bar{{}x}|$, हैं $6,3,2,1,0,2,3,7$

अभीष्ट माध्य विचलन माध्य के संबंध में है M.D. $\left(\bar{{}x}\right)=\dfrac{\sum _{i=1}^{8}|x_i-\bar{{}x}|}{8}=\dfrac{6+3+2+1+0+2+3+7}{8}=\dfrac{24}{8}=3$

$2:\quad$ $38,70,48,40,42,55,63,46,54,44$

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उत्तर :

दिया गया डेटा है $38,70,48,40,42,55,63,46,54,44$

दिए गए डेटा का माध्य, $\bar{{}x}=\dfrac{38+70+48+40+42+55+63+46+54+44}{10}=\dfrac{500}{10}=50$

माध्य $\bar{{}x}$ से अलग अलग प्रेक्षणों के विचलन, अर्थात $x_i-\bar{{}x}$, हैं $-12, 20, -2, -10, -8, 5, 13, -4, 4, -6$

विचलन के अंतर्गत मान, अर्थात $|x_i-\bar{{}x}|$, हैं $12,20,2,10,8,5,13,4,4,6$

अभीष्ट माध्य विचलन माध्य के संबंध में है

$ \begin{aligned} \text{ M.D. }\left(\bar{{}x}\right) & =\dfrac{\sum _{i=1}^{10}|x_i-\bar{{}x}|}{10} \\ \\ & =\dfrac{12+20+2+10+8+5+13+4+4+6}{10} \\ \\ & =\dfrac{84}{10} \\ \\ & =8.4 \end{aligned} $

अभ्यास $3$ और $4$ में दिए गए डेटा के लिए माध्य के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए।

$3:\quad$ $13,17,16,14,11,13,10,16,11,18,12,17$

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उत्तर :

दिया गया डेटा है $13,17,16,14,11,13,10,16,11,18,12,17$

यहाँ, प्रेक्षणों की संख्या $12 ,$ जो सम है।

आरोही क्रम में डेटा को व्यवस्थित करने पर, हमें प्राप्त होता है $10,11,11,12,13,13,14,16,16,17,17,18$

माध्य, $M=\dfrac{\left(\dfrac{12}{2}\right)^{t h} \text{ प्रेक्षण }+\left(\dfrac{12}{2}+1\right)^{th} \text{ प्रेक्षण }}{2}$

$ \qquad\qquad \ =\dfrac{6^{\text{th }} \text{ observation }+7^{\text{th }} \text{ observation }}{2}$ $\qquad\qquad \ =\dfrac{13+14}{2}=\dfrac{27}{2}=13.5$

अंकों के अपने माध्य के संबंध में विचलन, अर्थात् ${x_i-M}$, हैं $-3.5, -2.5, -2.5, -1.5, -0.5, -0.5, 0.5, 2.5, 2.5, 3.5, 3.5, 4.5$

विचलन के अंकों के अंतर्गत मान, $|x_i-M|$, हैं $3.5,2.5,2.5,1.5,0.5,0.5,0.5,2.5,2.5,3.5,3.5,4.5$

माध्य के संबंध में आवश्यक माध्य विचलन है

$ \begin{aligned} \text{ M.D. }\left(M\right) & =\dfrac{\sum _{i=1}^{12}|x_i-M|}{12} \\ \\ & =\dfrac{3.5+2.5+2.5+1.5+0.5+0.5+0.5+2.5+2.5+3.5+3.5+4.5}{12} \\ \\ & =\dfrac{28}{12}=2.33 \end{aligned} $

$4:\quad$ $36,72,46,42,60,45,53,46,51,49$

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Answer :

दिया गया डेटा है $36,72,46,42,60,45,53,46,51,49$

यहाँ, अंकों की संख्या $10 ,$ जो सम है।

अंकों को आरोही क्रम में व्यवस्थित करने पर, हम प्राप्त करते हैं $36,42,45,46,46,49,51,53,60,72$

$ \begin{aligned} \text{ माध्य } M & =\dfrac{\left(\dfrac{10}{2}\right)^{t h} \text{ observation }+\left(\dfrac{10}{2}+1\right)^{th} \text{ observation }}{2} \\ \\ & =\dfrac{5^{\text{th }} \text{ observation }+6^{\text{th }} \text{ observation }}{2} \\ \\ & =\dfrac{46+49}{2}=\dfrac{95}{2}=47.5 \end{aligned} $

अंकों के अपने माध्य के संबंध में विचलन, अर्थात् $x_i-M$, हैं $-11.5, -5.5, -2.5, -1.5, -1.5, 1.5, 3.5, 5.5, 12.5, 24.5$

विचलन के अंकों के अंतर्गत मान, $|x_i-M|$, हैं $11.5,5.5,2.5,1.5,1.5,1.5,3.5,5.5,12.5,24.5$

इसलिए, माध्य के संबंध में आवश्यक माध्य विचलन है

$ \begin{aligned} \text{ M.D. }\left(M\right) & =\dfrac{\sum _{i=1}^{10}|x_i-M|}{10}=\dfrac{11.5+5.5+2.5+1.5+1.5+1.5+3.5+5.5+12.5+24.5}{10} \\ \\ & =\dfrac{70}{10}=7 \end{aligned} $

$5:\quad$ डेटा में अभ्यास $5$ और $6$ के डेटा के लिए माध्य के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए।

$\begin{array}{lllll} x_i & {5} & 10 & 15 & 20 & 25 \\ \\ f_i & {7} & 4 & 6 & 3 & 5 \end{array}$

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उत्तर :

$\boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f}_i \boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\mid \mathbf{x} _i-\overline{\mathbf{x}}\mid $ $\mathbf{f} _{\mathbf{i}}\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $
5 7 35 9 63
10 4 40 4 16
15 6 90 1 6
20 3 60 6 18
25 5 125 11 55
25 350 158

$N=\sum _{i=1}^{5} f_i=25$

$\sum _{i=1}^{5} f_i x_i=350$

$\therefore \ \ \ \overline{x}=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{5} f_i x_i=\dfrac{1}{25} \times 350=14$

$\therefore \ \ \ MD\left(\overline{x}\right)=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{5} f_i|x_i-\overline{x}|=\dfrac{1}{25} \times 158=6.32$

$6:\quad$

$\begin{array}{lllll} x_i & {10} & 30 & 50 & 70 & 90 \\ \\ f_i & {4} & 24 & 28 & 16 & 8 \end{array}$

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उत्तर :

$\boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}} \boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $ $\mathbf{f} _{\mathbf{i}}\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $
10 4 40 40 160
30 24 720 20 480
50 28 1400 0 0
70 16 1120 20 320
90 8 720 40 320
80 4000 1280

$N=\sum _{i=1}^{5} f_i=80, \sum _{i=1}^{5} f_i x_i=4000$

$\therefore \ \ \ \overline{x}=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{5} f_i x_i=\dfrac{1}{80} \times 4000=50$

$MD\left(\overline{x}\right) =\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{5} f_i|x_i-\overline{x}|=\dfrac{1}{80} \times 1280=16$

$7:\quad$ आंकड़ों के बारे में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए।

$\begin{array}{llllll} x_i & {5}& 7 & 9 & 10 & 12 & 15 \\ \\

f_i & {8} & 6 & 2 & 2 & 2 & 6 \end{array}$

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Answer :

दिए गए अवलोकन पहले से ही बढ़ते क्रम में हैं।

दिए गए डेटा के साथ एक स्तम्भ जो दिए गए डेटा की संकलित आवृत्तियों के संगत हो, जोड़कर हम निम्नलिखित सारणी प्राप्त करते हैं।

$\boldsymbol{{}x}_i$ $\boldsymbol{{}f}_i$ $\boldsymbol{{}c}$
5 8 8
7 6 14
9 2 16
10 2 18
12 2 20
15 6 26

यहाँ, $N=26$, जो सम संख्या है।

मध्यिका $13^{\text{वां}}$ और $14^{\text{वां}}$ अवलोकन का औसत है। इन दोनों अवलोकन जो संकलित आवृत्ति $14$ में हैं, जिसके संगत अवलोकन $7$ है।

$\therefore \ \ \ $ मध्यिका $=\dfrac{13^{\text{वां}} \text{ अवलोकन }+14^{\text{वां}} \text{ अवलोकन }}{2}=\dfrac{7+7}{2}=7$

मध्यिका से विचलन के अंतराल के अंतराल के अंतराल, अर्थात $|x_i-M|$, हैं

$\mid \boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}- \boldsymbol{{}M}\mid $ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}}\mid \boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}} -\mathbf{M}\mid $
2 8 16
0 6 0
2 2 4
3 2 6
5 2 10
8 6 48

$ \begin{aligned} & \sum _{i=1}^{6} f_i=26 \quad \sum _{i=1}^{6} f_i|x_i-M|=84 \\ \\ & \text{ M.D.(M) }=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{6} f_i|x_i-M|=\dfrac{1}{26} \times 84=3.23 \end{aligned} $

$8:\quad$

$\begin{array}{lllll} x_i & {15}& 21 & 27 & 50 & 35 \\ \\ f_i & {3} & 5 & 6 & 7 & 8 \end{array}$

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Answer :

दिए गए अवलोकन पहले से ही बढ़ते क्रम में हैं।

दिए गए डेटा के साथ एक स्तम्भ जो दिए गए डेटा की संकलित आवृत्तियों के संगत हो, जोड़कर हम निम्नलिखित सारणी प्राप्त करते हैं।

$\boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}}$ $\boldsymbol{{}c}$
15 3 3
21 5 8
27 6 14
30 7 21
35 8 29

यहाँ, $N=29$, जो विषम संख्या है।

$\therefore \ \ \ $ मध्यिका $=\left(\dfrac{29+1}{2}\right) {\text{observation }=15^{\text{वां}} \text{ observation }}^{\text{th }}$

इस अवलोकन की संचयी आवृत्ति $21 ,$ है, जिसके संगत अवलोकन $30$ है।

$\therefore \ \ \ $ माध्य $=30$

माध्य से विचलन के अंतराल, अर्थात $|x_i-M|$, हैं

$\mid x_i - \mathbf{M}\mid $ $\boldsymbol{{}f}_i$ $f_i\mid x_i - \mathbf{M}\mid $
15 3 45
9 5 45
3 6 18
0 7 0
5 8 40

$ \begin{aligned} & \sum _{i=1}^{5} f_i=29, \\ \\ & \sum _{i=1}^{5} f_i|x_i-M|=148 \\ \\ & \quad \text{ M.D. }\left(M\right)=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{5} f_i|x_i-M|=\dfrac{1}{29} \times 148=5.1 \end{aligned} $

$9:\quad$ अभ्यास $9$ और $10$ में दिए गए डेटा के लिए माध्य के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए।

दिन प्रति आय
₹ में
व्यक्तियों की संख्या
0-100 4
100-200 8
200-300 9
300-400 10
400-500 7
500-600 5
600-700 4
700-800 3
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Answer :

निम्नलिखित तालिका बनाई गई है।

दिन प्रति आय व्यक्तियों की संख्या $f_i$ मध्य-बिंदु $X_i$ $f_i x_i$ $\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $ $\mathbf{f} _i \mid \mathbf{x} _i-\overline{\mathbf{x}}$
$0 - 100$ 4 50 200 308 1232
100 - 200 8 150 1200 208 1664
200- 300 9 250 2250 108 972
300 - 400 10 350 3500 8 80
400 - 500 7 450 3150 92 644
500 - 600 5 550 2750 192 960
600 - 700 4 650 2600 292 1168
700 - 800 3 750 2250 392 1176
50 17900 7896

यहाँ, $\quad N=\sum _{i=1}^{8} f_i=50, \sum _{i=1}^{8} f_i x_i=17900$

$\therefore \ \ \ \overline{x}=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{8} f_i x_i=\dfrac{1}{50} \times 17900=358$

$\text{M.D.} \left(\overline{x}\right)=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{8} f_i|x_i-\overline{x}|=\dfrac{1}{50} \times 7896=157.92$

$10:\quad$ डेटा के लिए माध्य के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए:

ऊंचाई सेंटीमीटर में 95-105 105-115 115-120 125 -135 135-145 145-155
लड़कों की संख्या 9 13 26 30 12 10
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उत्तर :

निम्नलिखित तालिका बनाई गई है।

ऊंचाई सेंटीमीटर में लड़कों की संख्या $\boldsymbol{{}f}_i$ मध्य-बिंदु $\boldsymbol{{}x}_i$ $\boldsymbol{{}f}_i \boldsymbol{{}x}_i$ $\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $ $\mathbf{f} _{\mathbf{i}}\mid \mathbf{x} _{\mathbf{i}}-\overline{\mathbf{x}}\mid $
$95-105$ 9 100 900 25.3 227.7
$105-115$ 13 110 1430 15.3 198.9
$115-125$ 26 120 3120 5.3 137.8
$125-135$ 30 130 3900 4.7 141
$135-145$ 12 140 1680 14.7 176.4
$145-155$ 10 150 1500 24.7 247

यहाँ, $\quad N=\sum _{i=1}^{6} f_i=100, \sum _{i=1}^{6} f_i x_i=12530$

$\therefore \ \ \ \overline{x}=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{6} f_i x_i=\dfrac{1}{100} \times 12530=125.3$

$\text{M.D.}\left(\overline{x}\right)=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{6} f_i|x_i-\overline{x}|=\dfrac{1}{100} \times 1128.8=11.28$

$11:\quad$ निम्नलिखित डेटा के लिए मध्य बिंदु के संबंध में माध्य विचलन ज्ञात कीजिए :

अंक $0-10$ $10-20$ $20-30$ $30-40$ $40-50$ $50-60$
लड़कियों की संख्या
6 8 14 16 4 2
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उत्तर :

$ \dfrac{\mathrm{N}}{2}=\dfrac{5 \mathrm{0}}{2}=25 $

$\therefore \ \ \ $ मध्य वर्ग $20-30 $ है

$\therefore \ \ \ $ मध्यमान $=20+\dfrac{25-14}{14} \times 10=20+7.86=27.86$

$\text{M.D.}$ मध्यमान के संबंध में $=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^n f i\left|x_i-M\right|=\dfrac{1}{50} \times 517.16=10.34$

$12:\quad$ 100 व्यक्तियों की आयु वितरण के लिए मध्य आयु के संबंध में माध्य विचलन की गणना कीजिए:

आयु
(वर्ष में)
$16-20$ $21-25$ $26-30$ $31-35$ $36-40$ $41-45$ $46-50$ $51-55$
संख्या 5 6 12 14 26 12 16 9

[सुझाव: दिए गए डेटा को अंतराल के निचली सीमा से 0.5 घटाकर और ऊपरी सीमा में 0.5 जोड़कर लगातार आवृति वितरण में परिवर्तित करें]

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उत्तर :

दिए गए डेटा लगातार नहीं है। इसलिए, इसे अंतराल के निचली सीमा से 0.5 घटाकर और ऊपरी सीमा में 0.5 जोड़कर लगातार आवृति वितरण में परिवर्तित करना पड़ेगा।

निम्नलिखित तालिका इस प्रकार बनाई गई है।

आयु संख्या $\boldsymbol{{}f}_i$ एकत्रित आवृति (c.f.) मध्य बिंदु $\boldsymbol{{}x}_i$ $\mid \boldsymbol{{}x}_i $ मध्य बिंदु $\mid$ $\boldsymbol{{}f} _{\boldsymbol{{}i}} \mid \boldsymbol{{}x} _{\boldsymbol{{}i}} -$ मध्य बिंदु $\mid$
$15.5-20.5$ 5 5 18 20 100
$20.5-25.5$ 6 11 23 15 90
$25.5-30.5$ 12 23 28 10 120
$30.5-35.5$ 14 37 33 5 70
$35.5-40.5$ 26 63 38 0 0
$40.5-45.5$ 12 75 43 5 60
$45.5-50.5$ 16 91 48 10 160
$50.5-55.5$ 9 100 53 15 735
100

$ \dfrac{N^{t h}}{2} $ या $50^{\text{th }}$ आइटम के अंतराल के अंतराल $35.5 - 40.5$ है।

इसलिए, $35.5 - 40.5$ मध्य अंतराल है।

यह ज्ञात है कि,

मध्यका $=L+\dfrac{\dfrac{N}{2}-C}{f} \times h$

यहाँ, $L=35.5, C=37, f=26, h=5$, और $N=100$

$\therefore \ \ \ $ मध्यका $=35.5+\dfrac{50-37}{26} \times 5=35.5+\dfrac{13 \times 5}{26}=35.5+2.5=38$

इसलिए, मध्यका के संबंध में माध्य विचलन निम्नलिखित द्वारा दिया गया है,

$\text{M.D.(M)}$ $=\dfrac{1}{N} \sum _{i=1}^{8} f_i|x_i-M|=\dfrac{1}{100} \times 735=7.35$


सीखने की प्रगति: इस श्रृंखला में कुल 3 में से चरण 1।