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- 2021-06-16 发布
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高中数学必修三学案:2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征
学习目标
1.正确理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据的标准差。
2.能根据实际问题的需要合理地选取样本,从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释。
3.会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。
学习过程
一、课前准备
1.预习众数、中位数、平均数的概念。
2.标准差、方差的概念。
(1).数据的离散程度可用极差、 、 来描述.样本方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.一般地,设样本的数据为,样本的平均数为,则定义
,表示方差。
(2).为了得到以样本数据的单位表示的波动幅度,通常要求出样本方差的算术平方根
= ,表示样本标准差。不要漏写单位。
3.如何从频率分布直方图中估计众数、中位数、平均数呢?
①众数: 。
②中位数: 。
③平均数: 。
二、新课导学
※ 探索新知
新知1:众数、中位数、平均数
(1)众数:一组数据中重复出现次数最多的数称为这组数的众数.
(2)中位数:把一组数据按从小到大的顺序排列,把处于最中间位置的那个数称为这组数据的中位数.
① 当数据个数为奇数时,中位数是按从小到大的顺序排列中间的那个数.
②当数据个数为偶数时,中位数是按从小到大的顺序排列的最中间两个数的两个数的平均数.
(3)平均数:如果有n个数,那么
叫这n个数的平均数.
新知2:标准差、方差
1.标准差
考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是标准差。标准差是样本数据到平均数的一种平均距离,一般用s表示。样本数据的标准差的算法:
① 算出样本数据的平均数。
① 算出每个样本数据与样本
② 算出②中的平方。
③ 算出③中n个平方数的平均数,即为样本方差。
④ 算出④中平均数的算术平方根,,即为样本标准差。
其计算公式为:
显然,标准差较大,数据的离散程度较大;标准差较小,数据的离散程度较小。
思考:标准差的取值范围是什么?标准差为0的样本数据有什么特点?
1.从标准差的定义和计算公式都可以得出:。当时,意味着所有的样本数据都等于样本平均数。
2.方差
从数学的角度考虑,人们有时用标准差的平方s2(即方差)来代替标准差,作为测量样本数据分散程度的工具:
在刻画样本数据的分散程度上,方差和标准差是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差。
※ 典型例题
例1 甲乙二人参加某体育项目训练,近期的五次测试成绩得分情况如图.
(1)分别求出两人得分的平均数与方差;
(2)根据图和上面算得的结果,对两人的训练成绩作出评价.
.
例2若的平均数为8,方差为3,则的平均数为 ,方差为 .
※ 动手试试
练1.某工厂人员及工资构成如下:
人员
经理
管理人员
高级技工
工人
学徒
合计
周工资
2200
250
220
200
100
人数
1
6
5
10
1
23
(1)指出这个问题中周工资的众数、中位数、平均数
(2)这个问题中,工资的平均数能客观地反映该厂的工资水平吗?为什么?
练2.(2010·南通模拟)从甲、乙两种玉米苗中各抽10株,分别测得它们的株高如下(单位:cm):
甲:25 41 40 37 22 14 19 39 21 42
乙:27 16 44 27 44 16 40 40 16 40
问:(1)哪种玉米苗长得高?
(2)哪种玉米苗长得齐?
练3.若一组数据的平均数为4,方差为2,则 的平均数为 ,标准差为 .
三、总结提升
1.用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类:
①用样本平均数估计总体平均数。
②用样本标准差估计总体标准差。样本容量越大,估计就越精确。
2.平均数对数据有“取齐”的作用,代表一组数据的平均水平。
3.标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小,反映了一组数据变化的幅度。
学习评价
※ 当堂检测
1.下列说法正确的是( )
A. 在两组数据中,平均数较大的一组方差较大
B. 平均数反映数据的集中趋势,方差则反映数据离平均数的波动大小
C. 方差的求法是求出各个数据与平均数的差的平方后再求和
D. 在记录两个人射击环数的两组数据中,方差大的表示射击水平高.
2. 一个样本数据按从小到大的顺序排列为13,14,19
X,23,27,28,31,其中位数为22,则x=( )
A .21 B .22 C .20 D.23
3.在某项体育比赛中,七位裁判为一选手打出的分数如下: 90 89 90 95 93 94 93
去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均值和方差分别为( )
A.92 ,2 B.92,2.8 C.93 ,2 D.93 , 2.8
4.样本101,98,102,100,99的标准差为( )
A. B.0 C.1 D.2
5.一组数据的每一数据都减去80,得一组新数据,若求得新数据的平均数是1.2,方差为4.4,则原来数据的平均数和方差分别是 、 .
6.甲、乙、丙、丁四人参加射击项目选拔赛,成绩如下:
甲
乙
丙
丁
平均环数
8.5
8.8
8.8
8
方 差
3.5
3.5
2.1
8.7
则加奥运会的最佳人选是 .
课后作业
1.某人5次上班途中所的花时间(单位:min)分别为:x,y,10,11,9.已知这组数据的平均数是10,方差为2,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2. 若数据这20个数据的平均数为;方差为0.20,则这21个数据的方差为 .
3. 甲乙两台机床同时生产一种零件,10天中,两台机床每天出的次品数分别是:
甲
0
1
0
2
2
0
3
1
2
4
乙
2
3
1
1
0
2
1
1
0
1
分别计算两组数据的平均数与标准差,从计算结果看,哪台机床的性能较好?
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