Questão 149 do ENEM 2019Matemática

ENEM 2019MatemáticaPPL

Um fiscal de certa empresa de ônibus registra o tempo, em minuto, que um motorista novato gasta para completar certo percurso. No Quadro 1 figuram os tempos gastos pelo motorista ao realizar o mesmo percurso sete vezes. O Quadro 2 apresenta uma classificação para a variabilidade do tempo, segundo o valor do desvio padrão.

Quadro 1

Tempos (em minuto)48545046445249

Quadro 2

VariabilidadeDesvio padrão do tempo (min)
Extremamente baixa$0 < \sigma \leq 2$
Baixa$2 < \sigma \leq 4$
Moderada$4 < \sigma \leq 6$
Alta$6 < \sigma \leq 8$
Extremamente alta$\sigma > 8$
Com base nas informações apresentadas nos quadros, a variabilidade do tempo é
A
extremamente baixa.
baixa.
Resposta correta
C
moderada.
D
alta.
E
extremamente alta.
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Para classificar a variabilidade do tempo, precisamos calcular o desvio padrão dos sete tempos registrados. Isso envolve três etapas: encontrar a média, calcular a variância e, por fim, extrair a raiz quadrada.

1. Média

A média aritmética (xˉ\bar{x}) é a soma dos tempos dividida pela quantidade de registros (n=7n = 7):

xˉ=48+54+50+46+44+52+497=3437=49 minutos\bar{x} = \frac{48 + 54 + 50 + 46 + 44 + 52 + 49}{7} = \frac{343}{7} = 49 \text{ minutos}

2. Variância

A variância (VV) é a média dos quadrados das diferenças entre cada valor e a média. Vejamos quanto cada tempo se afasta de 4949:

  • 4849=1    (1)2=148 - 49 = -1 \implies (-1)^2 = 1
  • 5449=5    52=2554 - 49 = 5 \implies 5^2 = 25
  • 5049=1    12=150 - 49 = 1 \implies 1^2 = 1
  • 4649=3    (3)2=946 - 49 = -3 \implies (-3)^2 = 9
  • 4449=5    (5)2=2544 - 49 = -5 \implies (-5)^2 = 25
  • 5249=3    32=952 - 49 = 3 \implies 3^2 = 9
  • 4949=0    02=049 - 49 = 0 \implies 0^2 = 0

Somando e dividindo por 77:

V=1+25+1+9+25+9+07=707=10V = \frac{1 + 25 + 1 + 9 + 25 + 9 + 0}{7} = \frac{70}{7} = 10

3. Desvio padrão

O desvio padrão (σ\sigma) é a raiz quadrada da variância:

σ=10\sigma = \sqrt{10}

Não é preciso o valor exato: como 32=93^2 = 9 e 42=164^2 = 16, e 1010 está entre 99 e 1616, temos 3<10<43 < \sqrt{10} < 4 (aproximadamente 3,163,16).

4. Classificação

Segundo o Quadro 2 do enunciado, a faixa Baixa corresponde ao intervalo 2<σ42 < \sigma \le 4 (os limites da tabela original são 00, 22, 44, 66 e 88 minutos, delimitando as cinco categorias). Como σ3,16\sigma \approx 3,16 está entre 22 e 44, a variabilidade se enquadra em Baixa.

Portanto, a resposta é a letra B.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2019 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.