Salta al contingut

Exercicis d'estadística bidimensional — Matemàtiques 4t ESO

L'estadística bidimensional estudia si dues variables estan relacionades, com l'alçada i el pes d'un grup de persones. Els exercicis et fan explicar què és una variable bidimensional, interpretar un núvol de punts i dir si la correlació és positiva, negativa o nul·la i si és forta o feble. Després fas servir la recta de regressió per predir valors i raones quan aquesta predicció és fiable i quan no, per exemple si surts gaire de les dades conegudes. Les solucions interpreten cada resultat en el context del problema. Errors típics: confondre correlació amb causalitat i pensar que el signe del coeficient indica la força de la relació.

Nivell bàsic

1

Exercici 1

Què és una variable bidimensional?

Mostra la solució

Dues variables mesurades sobre els mateixos individus i estudiades juntes en parelles (x, y).

2

Exercici 2

Com es diu el gràfic on cada parella de dades és un punt?

Mostra la solució

Núvol de punts (o diagrama de dispersió).

3

Exercici 3

Per a què serveix la recta de regressió?

Mostra la solució

Per resumir el núvol de punts i fer prediccions d'una variable a partir de l'altra.

4

Exercici 4

Amb la recta y = 2x + 1, quina y es prediu per a x = 3?

Mostra la solució

y = 2 · 3 + 1 = 7.

5

Exercici 5

En una classe de 30 alumnes hi ha 18 noies. Se sap que 11 noies i 7 nois toquen algun instrument musical. Construeix la taula de doble entrada (noies o nois, toquen o no toquen un instrument) amb els totals i calcula la freqüència relativa conjunta de «noia que no toca cap instrument».

Mostra la solució

Noies: en total 18; en toquen 11, per tant 18 - 11 = 7 no en toquen cap.
Nois: 30 - 18 = 12 en total; en toquen 7, per tant 12 - 7 = 5 no en toquen.
Taula (toquen + no toquen = total): noies 11 + 7 = 18; nois 7 + 5 = 12; totals 18 + 12 = 30.
La freqüència relativa conjunta de «noia que no toca» és 730≈0,233\tfrac{7}{30} \approx 0{,}233, és a dir, un 23,3 % de la classe.
Error típic: dividir entre 18 (només les noies) en lloc d'entre 30; la freqüència conjunta es calcula sobre el total d'alumnes.

6

Exercici 6

Cinc corredores han anotat les hores d'entrenament setmanal (x) i els minuts que han trigat a fer una cursa de 5 km (y): (2, 35), (3, 31), (4, 30), (5, 27) i (6, 22). Calcula les mitjanes xˉ\bar{x} i ȳ i escriu el centre del núvol de punts (xˉ\bar{x}, ȳ). Quina relació té aquest punt amb la recta de regressió?

Mostra la solució

xˉ\bar{x} = (2 + 3 + 4 + 5 + 6)/5 = 20/5 = 4 hores.
ȳ = (35 + 31 + 30 + 27 + 22)/5 = 145/5 = 29 minuts.
El centre del núvol de punts és (xˉ\bar{x}, ȳ) = (4, 29). Fixa't que no és cap de les cinc parelles de dades: és un punt «mitjà».
La recta de regressió passa sempre per aquest punt, i per això s'escriu en la forma y - ȳ = m·(x - xˉ\bar{x}).
Comprovació: les desviacions de y respecte de la mitjana sumen zero: 6 + 2 + 1 - 2 - 7 = 0.

7

Exercici 7

Un alumne ha calculat el coeficient de correlació lineal en cinc estudis i ha obtingut r = 0,87; r = -1,25; r = 0; r = 1,04 i r = -0,4. Quins d'aquests resultats són impossibles? Interpreta els altres.

Mostra la solució

El coeficient de correlació lineal sempre compleix -1 ≤ r ≤ 1. Per tant, r = -1,25 i r = 1,04 són impossibles: hi ha hagut un error de càlcul.
r = 0,87: correlació positiva i forta (els punts s'acosten bastant a una recta creixent).
r = 0: no hi ha correlació lineal (els punts no segueixen cap recta, tot i que podria haver-hi una relació no lineal).
r = -0,4: correlació negativa i feble (tendència a baixar, però amb molta dispersió).
Quan |r| s'acosta a 1, la relació lineal és més forta; quan s'acosta a 0, és més feble.

8

Exercici 8

Mira aquests dos conjunts de parelles (x, y). A: (1, 10), (2, 8), (3, 7), (4, 4), (5, 2). B: (1, 5), (2, 9), (3, 4), (4, 8), (5, 6). Sense fer cap càlcul, associa'ls amb dos d'aquests coeficients de correlació: r = 0,99; r = -0,99; r = 0,08; r = -0,45. Justifica-ho.

Mostra la solució

A: quan x augmenta, y disminueix cada cop, i els punts quedarien gairebé alineats en una recta que baixa. Li correspon r = -0,99 (negativa i molt forta).
B: y puja i baixa sense seguir cap tendència clara; el núvol seria dispers. Li correspon r = 0,08 (pràcticament nul·la).
Descartem r = 0,99 perquè A baixa (el signe seria positiu) i r = -0,45 perquè cap dels dos conjunts té una tendència decreixent només moderada.
Comprovació amb calculadora: rAr_{A} = -0,990 i rBr_{B} = 0,076.

9

Exercici 9

En un estudi s'han relacionat les hores de son diàries (x) amb el nombre d'errades en un test d'atenció (y). Se n'han obtingut σxσ_{x} = 1,5; σyσ_{y} = 4 i σxyσ_{xy} = -5,4. Calcula el coeficient de correlació lineal i interpreta'l.

Mostra la solució

r = σxyσ_{xy}/(σxσ_{x}·σyσ_{y}) = -5,4(1,5⋅4)\tfrac{5{,}4}{(1{,}5\cdot 4)} = -5,46\tfrac{5{,}4}{6} = -0,9.
El signe negatiu indica una correlació inversa: com més hores de son, menys errades.
Com que |r| = 0,9 és proper a 1, la relació lineal és forta.
Comprovació: el resultat està entre -1 i 1, com ha de ser sempre.

10

Exercici 10

Una botiga ha relacionat els centenars d'euros invertits en publicitat al mes (x) amb les seves vendes mensuals en milers d'euros (y). Les dades resum són xˉ\bar{x} = 4, ȳ = 10, σxσ_{x} = 2 i σxyσ_{xy} = 6. Escriu la recta de regressió de y sobre x i prediu les vendes si s'inverteixen 600 €.

Mostra la solució

Pendent: m = σxy/σx2 = 6/22 = 6/4 = 1,5.
La recta passa pel punt (xˉ\bar{x}, ȳ) = (4, 10): y - 10 = 1,5·(x - 4), d'on y = 1,5x - 6 + 10 = 1,5x + 4.
600 € són x = 6 centenars: y = 1,5·6 + 4 = 13, és a dir, unes vendes previstes de 13000 €.
Comprovació: per a x = 4 la recta dona y = 1,5·4 + 4 = 10 = ȳ.
Error típic: dividir per σx en lloc de σx2 (donaria 3, que és incorrecte).

Nivell intermedi

11

Exercici 11

Digues un exemple de dues variables que esperaries que anessin lligades i un altre que no.

Mostra la solució

Lligades: hores d'estudi i nota. No lligades: el número de sabata i la nota de mates. (N'hi ha d'altres de vàlides.)

12

Exercici 12

Quina correlació és més forta, una de 0,3 o una de -0,7?

Mostra la solució

La de -0,7: la força es mira pel valor absolut, i 0,7 > 0,3.

13

Exercici 13

Quan NO és fiable una predicció feta amb la recta de regressió?

Mostra la solució

Quan la correlació és dèbil (punts molt escampats) o quan es prediu molt lluny del rang de les dades (extrapolar).

14

Exercici 14

A Vic, la recta de regressió de la factura mensual de gas d'una família, y (en €), segons la temperatura mitjana del mes, x (en °C), és y = -6,5x + 150. Interpreta el signe i el valor del pendent i de l'ordenada a l'origen, i prediu la factura d'un mes amb una temperatura mitjana de 8 °C.

Mostra la solució

Pendent m = -6,5: és negatiu, així que la correlació és inversa; per cada grau que puja la temperatura mitjana, la factura baixa 6,5 € de mitjana.
Ordenada a l'origen 150: és la factura prevista per a un mes amb 0 °C de temperatura mitjana, un valor possible en un mes molt fred d'hivern.
Predicció per a x = 8: y = -6,5·8 + 150 = -52 + 150 = 98 €.
Atenció: la recta dona factura zero a partir de 1506,5≈23\tfrac{150}{6{,}5} \approx 23 °C, i per sobre d'aquest valor la predicció no té sentit (no hi ha factures negatives).

15

Exercici 15

Cinc persones han anotat els mesos que fa que fan servir una aplicació per aprendre idiomes (x) i les centenes de paraules que han après (y): (1, 2), (2, 5), (3, 5), (4, 8) i (5, 10). Calcula la covariància σxyσ_{xy} i explica què indica el seu signe.

Mostra la solució

Mitjanes: xˉ\bar{x} = (1 + 2 + 3 + 4 + 5)/5 = 3 i ȳ = (2 + 5 + 5 + 8 + 10)/5 = 30/5 = 6.
Suma de productes: Σxy = 1·2 + 2·5 + 3·5 + 4·8 + 5·10 = 2 + 10 + 15 + 32 + 50 = 109.
Covariància: σxy = Σxy/n - xˉ\bar{x}·ȳ = 109/5 - 3·6 = 21,8 - 18 = 3,8.
Com que σxy > 0, la correlació és positiva: com més mesos d'ús, més paraules apreses.
Comprovació: Σ(x - xˉ\bar{x})(y - ȳ)/n = [(-2)(-4) + (-1)(-1) + 0·(-1) + 1·2 + 2·4]/5 = (8 + 1 + 0 + 2 + 8)/5 = 19/5 = 3,8.

16

Exercici 16

Cinc alumnes han anotat les hores diàries que juguen a videojocs (x) i la seva nota mitjana (y): (0, 9), (1, 8), (2, 7), (3, 5) i (4, 4). Calcula el coeficient de correlació lineal i interpreta'l.

Mostra la solució

Sumes: Σx = 10, Σy = 33, Σxy = 0 + 8 + 14 + 15 + 16 = 53, Σx2 = 30 i Σy2 = 81 + 64 + 49 + 25 + 16 = 235.
Mitjanes: xˉ\bar{x} = 10/5 = 2 i ȳ = 33/5 = 6,6.
σx2 = 30/5 - 22 = 2; σy2 = 235/5 - 6,62 = 47 - 43,56 = 3,44; σxy = 53/5 - 2·6,6 = 10,6 - 13,2 = -2,6.
r = σxy/√(σx2·σy2) = -2,6/√(2·3,44) = -2,6/2,62 = -0,99.
Correlació negativa i molt forta: com més hores de videojocs, la nota tendeix a ser més baixa. Amb només cinc alumnes, però, no se'n pot deduir que els videojocs en siguin la causa.

17

Exercici 17

Sis portàtils de segona mà tenen aquestes edats (x, en anys) i aquests preus (y, en centenars d'euros): (1, 13), (2, 11), (3, 10), (4, 9), (5, 6) i (6, 5). Troba la recta de regressió de y sobre x i fes-la servir per estimar el preu d'un portàtil de 4 anys i mig.

Mostra la solució

Mitjanes: xˉ\bar{x} = 21/6 = 3,5 i ȳ = 54/6 = 9.
Desviacions de x: -2,5; -1,5; -0,5; 0,5; 1,5; 2,5. Desviacions de y: 4; 2; 1; 0; -3; -4.
Σ(x - xˉ\bar{x})(y - ȳ) = -10 - 3 - 0,5 + 0 - 4,5 - 10 = -28 i Σ(x - xˉ\bar{x})2 = 6,25 + 2,25 + 0,25 + 0,25 + 2,25 + 6,25 = 17,5.
Pendent: m = -28/17,5 = -1,6 (cada any més, el preu baixa de mitjana 160 €).
Recta: y - 9 = -1,6(x - 3,5), d'on y = -1,6x + 5,6 + 9 = -1,6x + 14,6.
Per a x = 4,5: y = -1,6·4,5 + 14,6 = 7,4, és a dir, uns 740 €.

18

Exercici 18

Amb nens i nenes d'entre 2 i 10 anys s'ha obtingut la recta de regressió de l'alçada, y (en cm), segons l'edat, x (en anys): y = 6,2x + 78, amb r = 0,97. Calcula l'alçada prevista per a 5, 8 i 30 anys i digues quines prediccions són fiables.

Mostra la solució

5 anys: y = 6,2·5 + 78 = 31 + 78 = 109 cm.
8 anys: y = 6,2·8 + 78 = 49,6 + 78 = 127,6 cm.
30 anys: y = 6,2·30 + 78 = 186 + 78 = 264 cm.
Les dues primeres són interpolacions (5 i 8 són dins de l'interval 2-10 de les dades) i, com que r = 0,97 és molt proper a 1, són fiables.
La tercera és una extrapolació molt lluny del rang observat i dona un resultat absurd (264 cm): la recta només descriu el creixement durant la infància, no pas fins a l'edat adulta.

19

Exercici 19

Un alumne ha calculat la recta de regressió d'una distribució amb xˉ\bar{x} = 4 i ȳ = 9 i ha obtingut y = 2x + 3. Sense tornar a fer els càlculs amb les dades, explica com pots saber que s'ha equivocat i corregeix la recta suposant que el pendent 2 és correcte.

Mostra la solució

La recta de regressió passa sempre pel punt (xˉ\bar{x}, ȳ) = (4, 9).
Ho comprovem amb la recta de l'alumne: per a x = 4 dona y = 2·4 + 3 = 11, que no és 9. Per tant, l'ordenada a l'origen és errònia.
Amb el pendent correcte, la recta és y - 9 = 2(x - 4), d'on y = 2x - 8 + 9 = 2x + 1.
Comprovació: per a x = 4, y = 2·4 + 1 = 9 = ȳ.

20

Exercici 20

En una enquesta a 120 alumnes, 70 fan esport extraescolar i 50 no en fan. Dels qui fan esport, 56 aproven totes les assignatures; dels qui no en fan, en aproven totes 30. Calcula el percentatge d'alumnes que ho aproven tot en cada grup i raona si sembla que hi ha relació entre les dues variables. Pots afirmar que l'esport n'és la causa?

Mostra la solució

Fan esport: 5670=0,80\tfrac{56}{70} = 0{,}80, és a dir, un 80 % ho aprova tot.
No fan esport: 3050=0,60\tfrac{30}{50} = 0{,}60, és a dir, un 60 % ho aprova tot.
En total, 86120≈71,7\tfrac{86}{120} \approx 71{,}7 % ho aproven tot. Si les variables fossin independents, els dos grups tindrien un percentatge semblant al del total; aquí hi ha 20 punts de diferència, així que sembla que hi ha una certa relació entre fer esport i aprovar-ho tot.
No es pot afirmar que l'esport en sigui la causa: pot haver-hi un altre factor comú (l'organització del temps, la motivació...) que expliqui els dos fets. Només hem observat una associació.

21

Exercici 21

S'ha preguntat a 20 alumnes quants germans (x) i quantes mascotes (y) tenen. Les parelles (x, y) amb el nombre d'alumnes que les han donat són: (0, 0): 4; (0, 1): 1; (1, 0): 3; (1, 1): 5; (2, 1): 3; (2, 2): 2; (3, 2): 2. Calcula les mitjanes xˉ\bar{x} i ȳ i la covariància σxyσ_{xy}.

Mostra la solució

Total d'alumnes: N = 4 + 1 + 3 + 5 + 3 + 2 + 2 = 20. Cada parella compta tantes vegades com la seva freqüència.
xˉ\bar{x} = (0·4 + 0·1 + 1·3 + 1·5 + 2·3 + 2·2 + 3·2)/20 = 24/20 = 1,2 germans.
ȳ = (0·4 + 1·1 + 0·3 + 1·5 + 1·3 + 2·2 + 2·2)/20 = 17/20 = 0,85 mascotes.
Σf·x·y = 0·0·4 + 0·1·1 + 1·0·3 + 1·1·5 + 2·1·3 + 2·2·2 + 3·2·2 = 0 + 0 + 0 + 5 + 6 + 8 + 12 = 31.
σxy = 31/20 - 1,2·0,85 = 1,55 - 1,02 = 0,53.
Com que σxy > 0, la correlació és positiva: els qui tenen més germans tendeixen a tenir més mascotes.

Nivell avançat

22

Exercici 22

S'observa que als pobles amb més cigonyes neixen més nadons. Vol dir això que les cigonyes porten els nadons?

Mostra la solució

No. Hi ha correlació, però no causa: els pobles més grans tenen més cases (més cigonyes) i més gent (més nadons). Correlació no és causalitat.

23

Exercici 23

La recta de regressió del pes (y, en kg) segons l'alçada (x, en cm) d'un grup és y = 0,8x - 60. Quin pes prediu per a algú de 170 cm?

Mostra la solució

y = 0,8 · 170 - 60 = 136 - 60 = 76 kg.

24

Exercici 24

Una gelateria de Vic ha anotat, durant cinc dies, la temperatura màxima (x, en °C) i els gelats venuts (y): (22, 20), (24, 24), (26, 30), (28, 38) i (30, 43).
a) Calcula xˉ\bar{x}, ȳ, σxσ_{x}, σyσ_{y} i σxyσ_{xy}.
b) Calcula el coeficient de correlació i interpreta'l.
c) Troba la recta de regressió de y sobre x.
d) Prediu les vendes per a 27 °C i digues si la recta serveix per predir-les a 12 °C.

Mostra la solució

a) xˉ\bar{x} = 130/5 = 26 i ȳ = 155/5 = 31. Desviacions de x: -4, -2, 0, 2, 4; de y: -11, -7, -1, 7, 12.
σx2 = (16 + 4 + 0 + 4 + 16)/5 = 8, σx = 2,83; σy2 = (121 + 49 + 1 + 49 + 144)/5 = 364/5 = 72,8, σy = 8,53; σxy = (44 + 14 + 0 + 14 + 48)/5 = 120/5 = 24.
b) r = 24/√(8·72,8) = 24/24,13 ≈ 0,99: correlació positiva i molt forta (els punts són gairebé sobre una recta creixent).
c) m = σxy/σx2 = 24/8 = 3; y - 31 = 3(x - 26), d'on y = 3x - 47.
d) Per a 27 °C: y = 3·27 - 47 = 34 gelats; és una interpolació (27 és dins de 22-30) amb r proper a 1, així que és fiable.
Per a 12 °C: y = 3·12 - 47 = -11, un resultat impossible. És una extrapolació lluny de les dades i la recta no serveix per a aquesta temperatura.

25

Exercici 25

Amb dades de diversos trajectes en taxi, la recta de regressió del cost, y (en €), segons la distància recorreguda, x (en km), és y = 1,2x + 3,5, amb coeficient de correlació r = 0,98.
a) Escriu la recta si la distància es mesura en metres (x' = 1000x).
b) Escriu la recta si el cost es mesura en cèntims (y' = 100y).
c) Quin valor tindria r en cadascun dels dos casos?
d) I si, en lloc del cost, féssim servir el canvi z = 50 - y que et tornen en pagar amb un bitllet de 50 €? Raona les respostes.

Mostra la solució

a) De x' = 1000x surt x = x'/1000, així que y = 1,2·x'/1000 + 3,5 = 0,0012x' + 3,5 (el pendent es divideix per 1000 i l'ordenada no canvia).
b) y' = 100y = 100·(1,2x + 3,5) = 120x + 350 (el pendent i l'ordenada es multipliquen per 100).
c) r = 0,98 en els dos casos: multiplicar una variable per una constant positiva no canvia el coeficient de correlació, perquè σxyσ_{xy}, σxσ_{x} i σyσ_{y} s'escalen igual i els factors es cancel·len.
d) z = 50 - y = 50 - 1,2x - 3,5 = -1,2x + 46,5. El pendent canvia de signe i, amb ell, r = -0,98: la força de la relació és la mateixa, però ara és inversa (més quilòmetres, menys canvi).

26

Exercici 26

Cinc pisos de lloguer tenen una distància al centre (x, en km) i un preu mensual (y, en centenars d'euros): (1, 9), (2, 8), (3, 6), (4, 5) i (5, 3).
a) Calcula'n el coeficient de correlació i la recta de regressió.
b) S'hi afegeix un sisè habitatge, una casa de luxe a 6 km del centre que costa 1100 € al mes. Recalcula r i la recta.
c) Què demostra l'exemple sobre els valors atípics?

Mostra la solució

a) xˉ\bar{x} = 3 i ȳ = 31/5 = 6,2. Σ(x - xˉ\bar{x})(y - ȳ) = (-2)(2,8) + (-1)(1,8) + 0·(-0,2) + 1·(-1,2) + 2·(-3,2) = -15; Σ(x - xˉ\bar{x})2 = 10; Σ(y - ȳ)2 = 7,84 + 3,24 + 0,04 + 1,44 + 10,24 = 22,8.
r = -15/√(10·22,8) = -15/15,10 ≈ -0,99; m = -15/10 = -1,5; y - 6,2 = -1,5(x - 3), d'on y = -1,5x + 10,7.
b) Ara n = 6: xˉ\bar{x} = 21/6 = 3,5 i ȳ = 42/6 = 7. Desviacions de y: 2, 1, -1, -2, -4, 4. Σ(x - xˉ\bar{x})(y - ȳ) = -5 - 1,5 + 0,5 - 1 - 6 + 10 = -3; Σ(x - xˉ\bar{x})2 = 17,5; Σ(y - ȳ)2 = 42.
r = -3/√(17,5·42) = -3/27,11 ≈ -0,11; m = -3/17,5 ≈ -0,17; y = -0,17x + 7,6.
c) Un sol valor atípic ha fet passar r de -0,99 (correlació molt forta) a -0,11 (gairebé nul·la) i el pendent de -1,5 a -0,17. Abans de fiar-nos de r o de la recta cal revisar si hi ha dades atípiques.

27

Exercici 27

Raona si cada afirmació és certa o falsa:
a) Si r = 0, les dues variables no tenen cap relació (prova-ho amb les parelles (-2, 4), (-1, 1), (0, 0), (1, 1) i (2, 4)).
b) Si r = -1, tots els punts del núvol són sobre una recta decreixent.
c) Si r = 0,95, un canvi en x provoca un canvi en y.
d) Si intercanviem els papers de x i y, el coeficient de correlació canvia.

Mostra la solució

a) Falsa. Les parelles compleixen y = x2x^{2}, una relació exacta. Però xˉ\bar{x} = 0, ȳ = 2 i σxyσ_{xy} = [(−2)⋅2+(−1)⋅(−1)+0⋅(−2)+1⋅(−1)+2⋅2]5\tfrac{[(-2)\cdot 2 + (-1)\cdot (-1) + 0\cdot (-2) + 1\cdot (-1) + 2\cdot 2]}{5} = (−4+1+0−1+4)5=0\tfrac{(-4 + 1 + 0 - 1 + 4)}{5} = 0, així que r = 0. El coeficient només mesura la relació lineal.
b) Certa: |r| = 1 vol dir que tots els punts estan alineats, i el signe negatiu indica que la recta baixa.
c) Falsa: una correlació forta no demostra causalitat; pot haver-hi una tercera variable o una coincidència.
d) Falsa: r = σxyσ_{xy}/(σxσ_{x}·σyσ_{y}) és simètric en x i y; el producte del denominador no depèn de l'ordre, així que el valor és el mateix.

28

Exercici 28

En una distribució bidimensional, la recta de regressió de y sobre x és y = 1,8x + 4. Se sap, a més, que xˉ\bar{x} = 5, σxσ_{x} = 2 i que el coeficient de correlació és r = 0,9. Calcula ȳ, σxyσ_{xy} i σyσ_{y}.

Mostra la solució

La recta passa pel centre (xˉ\bar{x}, ȳ), així que ȳ = 1,8·5 + 4 = 13.
El pendent és m = σxy/σx2, d'on σxy = m·σx2 = 1,8·22 = 7,2.
De r = σxy/(σx·σy) aïllem σy = σxy/(r·σx) = 7,2/(0,9·2) = 7,2/1,8 = 4.
Comprovació: també es compleix m = r·σy/σx = 0,9·4/2 = 1,8.

29

Exercici 29

En un institut s'ha estudiat la relació entre els minuts diaris que 60 alumnes dediquen a llegir (x, amb valors entre 10 i 90) i la seva nota de Llengua (y). Els resultats són xˉ\bar{x} = 40, ȳ = 6,6, r = 0,74 i la recta de regressió y = 0,05x + 4,6. Redacta un petit informe (4 o 5 línies) que interpreti el tipus i la força de la correlació, el significat del pendent, una predicció per a 60 minuts i una advertència sobre l'ús de les conclusions.

Mostra la solució

Model de resposta:
La correlació és positiva i bastant forta (r = 0,74): els alumnes que llegeixen més minuts al dia tendeixen a tenir millor nota de Llengua.
El pendent és 0,05: de mitjana, cada minut diari més de lectura s'associa a 0,05 punts més de nota; és a dir, 10 minuts més al dia equivalen a mig punt més.
Per a x = 60 minuts, la recta prediu y = 0,05·60 + 4,6 = 7,6. És una predicció raonablement fiable perquè 60 és dins del rang observat (10-90) i la correlació és forta.
Advertència: la correlació no demostra causalitat; potser els alumnes més interessats per l'estudi també llegeixen més, de manera que llegir no és necessàriament el que fa pujar la nota.

30

Exercici 30

Per predir el temps, y (en min), que triga una ciclista aficionada a pujar un coll, es disposa de la recta A, segons l'edat x (en anys): y = 0,5x + 36, amb r = 0,30; i de la recta B, segons els quilòmetres que pedala a la setmana x: y = -0,1x + 65, amb r = -0,88. Una ciclista de 40 anys que pedala 150 km a la setmana ha trigat 49 min. Calcula la predicció i l'error de cada recta i raona quina és, en general, més fiable.

Mostra la solució

Recta A: y = 0,5·40 + 36 = 56 min. Error: |56 - 49| = 7 min.
Recta B: y = -0,1·150 + 65 = -15 + 65 = 50 min. Error: |50 - 49| = 1 min.
En aquest cas B s'ha acostat més a la realitat, però un sol cas no demostra res: el criteri general és el coeficient de correlació.
|rBr_{B}| = 0,88 és molt més proper a 1 que |rAr_{A}| = 0,30, així que els quilòmetres d'entrenament expliquen molt millor el temps que l'edat. B és la recta més fiable (i el signe negatiu indica que pedalar més fa baixar el temps).
Amb r = 0,30, la recta A dona prediccions poc fiables en general.

T'encalles amb aquest tema?

A L'Acadèmia de Vic t'ajudem amb classes individuals. Escriu-nos per WhatsApp.

Escriu-nos per WhatsApp (604 95 79 95)

Més informació: Reforç d'ESO a Vic · Classes particulars

Preguntes freqüents

Correlació vol dir que una variable causa l'altra?

No. Dues variables poden estar correlacionades sense que una provoqui l'altra, per exemple perquè totes dues depenen d'una tercera.

Quan és fiable una predicció amb la recta de regressió?

Quan la correlació és forta, és a dir, el coeficient és a prop d'1 o de −1, i el valor que predius és dins del rang de les dades.

Altres temes de Matemàtiques 4t ESO

Utilitzem cookies d'analítica per millorar el web. Política

base44
Edit with Base44