העקומה הנורמלית

ב-elev השיעור הזה מגיע עם תרגילים שנבדקים מיד, רמז ברגע שנתקעים, ומעקב אחרי ההתקדמות.

לתרגל ב-elev

בבסיס צבאי מדדו את הגובה של אלפי חיילים. כשמציירים היסטוגרמה של הגבהים, העמודות יוצרות צורה של פעמון.

איפה נמצאים רוב החיילים: קרוב לגובה 172172 ס״מ או רחוק ממנו?

להציג את התשובה והפתרון

רוב החיילים קרובים ל-172172. ככל שמתרחקים מהאמצע, יש פחות ופחות חיילים. חיילים בגובה 150150 או 195195 ס״מ נדירים מאוד.

העקומה הנורמלית

נתונים שהגרף שלהם נראה כמו פעמון מתפלגים נורמלית. העקומה נקראת העקומה הנורמלית.

דוגמאות: גובה ומשקל של אנשים, ציונים במבחן גדול, משקל של חבילות במפעל, זמן תגובה.

סימטריה\text{סימטריה}

העקומה סימטרית סביב הממוצע: חצי מהנתונים מתחתיו וחצי מעליו.

מרכז\text{מרכז}

רוב הנתונים מרוכזים קרוב לממוצע, והשיא של העקומה נמצא בממוצע.

קצוות\text{קצוות}

העקומה יורדת מהר בשני הצדדים: ערכים רחוקים מהממוצע נדירים.

בעקומה נורמלית של גבהים עם ממוצע 172172 ס״מ, כמה אחוזים מהחיילים גבוהים מ-172172 ס״מ?

להציג את התשובה והפתרון

50%50\%. העקומה סימטרית סביב הממוצע: חצי מהשטח משמאלו וחצי מימינו.

הממוצע וסטיית התקן קובעים את הצורה

הממוצע קובע איפה נמצא השיא של הפעמון. סטיית התקן קובעת כמה הפעמון רחב.

אותו ממוצע, פיזור שונה
3642485460660x
  • עקומה א
  • עקומה ב

לשתי העקומות אותו ממוצע, 5050. לעקומה ב יש סטיית תקן גדולה יותר, ולכן היא רחבה ונמוכה. השטח מתחת לכל עקומה הוא 100%100\%, ולכן עקומה רחבה חייבת להיות נמוכה.

לאיזו עקומה בגרף יש סטיית תקן קטנה יותר? מה זה אומר על הנתונים?

להציג את התשובה והפתרון

לעקומה א: היא צרה וגבוהה. הנתונים שלה הומוגניים יותר, כלומר קרובים יותר לממוצע.

לא כל התפלגות היא נורמלית

התפלגות של הכנסות במשפחות אינה סימטרית: לרוב המשפחות הכנסה בינונית, ולמעט משפחות הכנסה גבוהה מאוד. לגרף יש זנב ארוך בצד ימין.

התפלגות לא סימטרית: זנב ימני
0246810120x

גם תוצאות של הטלת קובייה אינן נורמליות: לכל תוצאה אותו סיכוי, והגרף שטוח. זו התפלגות אחידה.

שתי טעויות נפוצות.

צר⇒ממוצע קטן\text{צר} \Rightarrow \text{ממוצע קטן}
צר⇒S קטנה\text{צר} \Rightarrow S\ \text{קטנה}

רוחב הפעמון נקבע על ידי סטיית התקן, לא על ידי הממוצע. הממוצע רק מזיז את הפעמון ימינה או שמאלה.

גבוה⇒יותר נתונים\text{גבוה} \Rightarrow \text{יותר נתונים}
השטח=100%\text{השטח} = 100\%

לכל עקומה נורמלית אותו שטח, 100%100\%. עקומה גבוהה היא פשוט צרה יותר.

תרגילים

תרגיל 1

איזו מהתכונות הבאות אינה תכונה של העקומה הנורמלית?

  1. העקומה סימטרית סביב הממוצע
  2. לכל הערכים יש אותה שכיחות
  3. העקומה יורדת מהר בקצוות
  4. רוב הנתונים קרובים לממוצע
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ב לכל הערכים יש אותה שכיחות

הפתרון:

סימטריה, מרכז, קצוות\text{סימטריה},\ \text{מרכז},\ \text{קצוות}

שלוש התכונות של העקומה הנורמלית

«לכל הערכים אותה שכיחות» מתאר התפלגות אחידה, כמו בהטלת קובייה. בעקומה נורמלית ערכים קרובים לממוצע שכיחים הרבה יותר מערכים רחוקים.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 2

המשקל של שקיות קמח במפעל מתפלג נורמלית עם ממוצע 10001000 גרם. כמה אחוזים מהשקיות שוקלות פחות מ-10001000 גרם?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 50

הפתרון:

P(x<xˉ)=50%P(x < \bar{x}) = 50\%

העקומה סימטרית סביב הממוצע

חצי מהשטח נמצא משמאל לממוצע: 50%50\%. לא צריך את סטיית התקן כדי לענות על השאלה הזאת.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 3

שתי עקומות
3642485460660x
  • עקומה א
  • עקומה ב

בגרף שתי עקומות נורמליות. לאיזו עקומה סטיית תקן גדולה יותר?

  1. אי אפשר לדעת בלי מספרים
  2. לשתיהן אותה סטיית תקן
  3. לעקומה ב
  4. לעקומה א
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג לעקומה ב

הפתרון:

ב רחבה ונמוכה\text{ב רחבה ונמוכה}

עקומה רחבה: הנתונים מפוזרים יותר

לעקומה ב סטיית תקן גדולה יותר: היא רחבה ונמוכה. מי שבחר «אותה סטיית תקן» הסתכל על המרכז, שבאמת משותף לשתיהן.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 4

נכון או לא נכון: השטח מתחת לעקומה נורמלית צרה קטן מהשטח מתחת לעקומה נורמלית רחבה.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: לא נכון

הפתרון:

השטח=100%\text{השטח} = 100\%

בכל עקומה נורמלית

לא נכון. השטח מתחת לכל עקומה נורמלית הוא 100%100\%, כל הנתונים. עקומה צרה פשוט גבוהה יותר.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 5

מיינו: אילו נתונים מתפלגים בערך נורמלית, ואילו לא?

  • בערך נורמלית
  • לא נורמלית
  • הגובה של בנות 1717 בישראל
  • ההכנסה החודשית של משפחות
  • המשקל של תפוחים בארגז גדול
  • הציונים בבחינה ארצית גדולה
  • התוצאה בהטלת קובייה
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: הגובה של בנות 1717 בישראל — בערך נורמלית · הציונים בבחינה ארצית גדולה — בערך נורמלית · המשקל של תפוחים בארגז גדול — בערך נורמלית · התוצאה בהטלת קובייה — לא נורמלית · ההכנסה החודשית של משפחות — לא נורמלית

הפתרון:

קובייה: אחידה\text{קובייה: אחידה}

לכל תוצאה אותו סיכוי

הכנסות: זנב ימני\text{הכנסות: זנב ימני}

מעט משפחות עם הכנסה גבוהה מאוד

גובה, משקל וציונים בקבוצה גדולה מתפלגים בערך נורמלית. הטלת קובייה היא התפלגות אחידה, והכנסות הן התפלגות לא סימטרית.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 6

זמני ריצה ב-100100 מטר
10.51213.51516.51819.50שניות

הגרף מתאר את זמני הריצה (בשניות) של תלמידים במרוץ 100100 מטר. הזמנים מתפלגים נורמלית. מהו הממוצע?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 15

הפתרון:

השיא⇒xˉ\text{השיא} \Rightarrow \bar{x}

השיא של עקומה נורמלית נמצא בממוצע

xˉ=15\bar{x} = 15

קוראים מהגרף

הממוצע הוא 1515 שניות: שם נמצא השיא, וסביבו העקומה סימטרית.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 7

התאימו כל מושג למה שהוא קובע בעקומה הנורמלית.

  • הממוצע
  • סטיית התקן
  • השטח מתחת לעקומה
  • 100%100\% מהנתונים
  • המקום של השיא על הציר
  • כמה הפעמון רחב
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: הממוצע — המקום של השיא על הציר · סטיית התקן — כמה הפעמון רחב · השטח מתחת לעקומה — 100%100\% מהנתונים

הפתרון:

xˉ→מקום, S→רוחב\bar{x} \to \text{מקום},\ S \to \text{רוחב}

שני מספרים קובעים את כל העקומה

הממוצע מזיז את הפעמון, סטיית התקן מרחיבה אותו, והשטח תמיד 100%100\%.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 8

הציונים בשתי כיתות מתפלגים נורמלית עם אותו ממוצע, 7575. בכיתה א סטיית התקן היא 55, ובכיתה ב היא 1212. מה נכון?

  1. העקומה של כיתה ב גבוהה יותר
  2. בכיתה ב יש יותר תלמידים עם ציון 7575
  3. בכיתה ב הציונים הומוגניים יותר
  4. בכיתה א הציונים הומוגניים יותר
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד בכיתה א הציונים הומוגניים יותר

הפתרון:

5<125 < 12

סטיית תקן קטנה: הציונים קרובים לממוצע

בכיתה א הציונים הומוגניים יותר. העקומה שלה צרה וגבוהה. מי שבחר «העקומה של ב גבוהה יותר» התבלבל: עקומה רחבה היא נמוכה.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 9

הגובה של עצי אורן ביער מתפלג נורמלית עם ממוצע 1212 מטר. השלימו את האחוזים.

אחוז העצים הגבוהים מ-1212 מטר: ____% ; אחוז העצים הנמוכים מ-1212 מטר: ____%

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: אחוז העצים הגבוהים מ-1212 מטר: 50% ; אחוז העצים הנמוכים מ-1212 מטר: 50%

הפתרון:

50%+50%=100%50\% + 50\% = 100\%

הממוצע מחלק את העקומה לשני חצאים שווים

בכל התפלגות נורמלית, 50%50\% מעל הממוצע ו-50%50\% מתחתיו.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 10

נכון או לא נכון: אם מגדילים את כל הנתונים ב-1010, העקומה הנורמלית זזה ימינה, והרוחב שלה לא משתנה.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: נכון

הפתרון:

xˉ→xˉ+10\bar{x} \to \bar{x} + 10

הממוצע גדל ב-1010

S→SS \to S

המרחקים בין הנתונים לא השתנו

נכון. הוספה של מספר קבוע מזיזה את כל הנתונים יחד: הממוצע זז, סטיית התקן נשארת.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

השיעור הבא מחכה ב-elev

סרטונים, תרגול שנבדק מיד, ומסלול שמתקדם בקצב שלך — לכל הפרקים של הכיתה.

לתרגל ב-elevלגלות את elev לכיתה הזאת