用样本的数字特征估计总体的数字特征(教案)
用样本的数字特征估计总体的数字特征 说课稿 教案 教学设计

用样本的数字特征估计总体的数字特征1 理解教材新知(层析教材,新知无师自通)知识点一众数、中位数、平均数[提出问题]现从甲、乙、丙三个厂家生产的同一种产品中,各抽取8件产品,对其使用寿命进行跟踪调查,其结果如下(单位:年)甲:3,4,5,6,8,8,8,10乙:4,6,6,6,8,9,12,13丙:3,3,4,7,9,10,11,12问题:三家广告中都称其产品的使用寿命为8年,利用初中所学的知识,你能说明为什么吗?提示:三个厂家是从不同角度进行了说明,以宣传自己的产品.其中甲:众数为8年,乙:平均数为8年,丙:中位数为8年.[导入新知]众数、中位数、平均数的概念(1)众数:一组数据中出现次数最多的数.(2)中位数:一组数据按大小顺序排列后,处于中间位置的数.如果个数是偶数,则取中间两个的平均数.(3)平均数:一组数据的和除以数据个数所得到的数.[化解疑难]三种数字特征的比较[提出问题]甲、乙两名战士在相同条件下各射靶10次,每次命中的环数分别是: 甲:8,6,7,8,6,5,9,10,4,7; 乙:6,7,7,8,6,7,8,7,9,5.问题1:甲、乙两战士命中环数平均数x -甲,x -乙各是多少? 提示:x -甲=7环,x -乙=7环.问题2:由x -甲,x -乙能否判断两人的射击水平? 提示:由于x -甲=7环,x -乙=7环,所以不能判断.问题3:观察上述两组数据,你认为哪个人的射击水平更稳定?提示:从数字分布来看,甲命中的环数较分散,乙命中的环数较集中.故乙的射击水平更稳定.[导入新知]标准差、方差的概念与计算公式(1)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,s = 1n[x 1-x 2+x 2-x 2+…+x n -x 2].(2)方差:标准差的平方s 2叫做方差.s 2=1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2],其中,x n 是样本数据,n 是样本容量,x 是样本平均数. [化解疑难]对方差与标准差概念的理解(1)标准差、方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.标准差、方差越大,数据的离散程度越大;标准差、方差越小,数据的离散程度越小.(2)标准差、方差的取值范围:[0,+∞).标准差、方差为0时,样本各数据全相等,表明数据没有波动幅度,数据没有离散性. (3)因为方差与原始数据的单位不同,且平方后可能夸大了偏差的程度,所以虽然方差与标准差在刻画样本数据的分散程度上是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差. 2 突破 常考题型(锁定考向,考题千遍不离其宗) 题型一 众数、中位数、平均数的计算[例1] (1)已知一组数据按从小到大排列为-1,0,4,x ,6,15,且这组数据的中位数是5,那么数据的众数是________,平均数是________.【解析】 ∵中位数为5,∴4+x2=5,即x =6∴该组数据的众数为6,平均数为-1+0+4+6+6+156=5.【答案】 6 5(2)下面是某快餐店所有工作人员一周的收入表:②这个平均收入能反映打工人员的周收入的一般水平吗?为什么?③去掉老板的收入后,再计算平均收入,这能代表打工人员的周收入的水平吗? 【解】 ①周平均收入x 1=17(3 000+450+350+400+320+320+410)=750(元).②这个平均收入不能反映打工人员的周收入水平,可以看出打工人员的收入都低于平均收入,因为老板收入特别高,这是一个异常值,对平均收入产生了较大的影响,并且他不是打工人员.③去掉老板的收入后的周平均收入x 2=16(450+350+400+320+320+410)=375(元).这能代表打工人员的周收入水平.[类题通法]利用样本数字特征进行决策时的两个关注点(1)平均数与每一个数据都有关,可以反映更多的总体信息,但受极端值的影响大;中位数是样本数据所占频率的等分线,不受几个极端值的影响;众数只能体现数据的最大集中点,无法客观反映总体特征. (2)当平均数大于中位数时,说明数据中存在许多较大的极端值;反之,说明数据中存在许多较小的极端值.[活学活用]从甲乙两个城市分别随机抽取16台自动售货机,对其销售额进行统计,统计数据用茎叶图表示(如下图所示),设甲、乙两组数据的平均数分别为x 甲,x 乙,中位数分别为m 甲,m 乙,则( )A.x 甲<x 乙,m 甲>m 乙B.x 甲<x 乙,m 甲<m 乙C.x 甲>x 乙,m 甲>m 乙D.x 甲>x 乙,m 甲<m 乙【解析】选B 由茎叶图知,甲的平均数为(5+6+8+10+10+14+18+18+22+25+27+30+30+38+41+43)÷16=21.562 5,乙的平均数为(10+12+18+20+22+23+23+27+31+32+34+34+38+42+43+48)÷16=28.562 5,所以x 甲<x乙.甲的中位数为(18+22)÷2=20,乙的中位数为(27+31)÷2=29, 所以m 甲<m 乙.题型二 标准差(方差)的计算机应用[例2] 甲、乙两名战士在相同条件下各打靶10次,每次命中的环数分别是: 甲:8,6,7,8,6,5,9,10,4,7; 乙:6,7,7,8,6,7,8,7,9,5.(1)分别计算以上两组数据的平均数; (2)分别求出两组数据的方差;(3)根据计算结果,估计两名战士的射击情况.若要从这两人中选一人参加射击比赛,选谁去合适?【解】 (1)x 甲=110×(8+6+7+8+6+5+9+10+4+7)=7(环),x 乙=110×(6+7+7+8+6+7+8+7+9+5)=7(环).(2)法一:由方差公式s 2=1n [(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2],得s 2甲=3,s 2乙=1.2. 法二:由方差公式s 2=1n [(x ′21+x ′22+…+x ′2n )-n x ′2]计算s 2甲,s 2乙,其中x ′i =x i -a ,x′=1n i =1nx ′i .由于两组原始数据都在数字7附近且平均数都是7,所以选取a =7. x ′i 甲=x i 甲-71-11-1-223-3x ′2i 甲=(x i 甲-7)21 1 0 1 1 4 4 9 9 0 x′i 乙=x i 乙-7-1 0 0 1 -1 0 1 0 2 -2 x′2i 乙=(x i 乙-7)2111144所以,s 2甲=110[(x ′21甲+x ′22甲+…+x ′210甲)-10x′2甲] =110×(1+1+0+1+1+4+4+9+9+0-10×0) =110×30=3. 同理,s 2乙=1.2.(3)x 甲=x 乙,说明甲、乙两战士的平均水平相当.又s 2甲>s 2乙,说明甲战士射击情况波动大. 因此,乙战士比甲战士射击情况稳定.从成绩的稳定性考试,应选择乙参加比赛. [类题通法]1.计算标准差的算法2.标准差(方差)的两个作用(1)标准差(方差)较大,数据的离散程度较大;标准差(方差)较小,数据的离散程度较小. (2)在实际应用中,常常把平均数与标准差结合起来进行决策.在平均值相等的情况下,比较方差或标准差以确定稳定性.[活学活用]随机抽取某中学甲、乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据的茎叶图如图所示.(1)计算甲班的样本方差;(2)计算乙班的样本方差,并判断哪个班的身高数据波动较小. 解:(1)x 甲=158+162+163+168+168+170+171+179+179+18210=170.甲班的样本方差为s 2甲=110×[(158-170)2+(162-170)2+(163-170)2+(168-170)2+(168-170)2+(170-170)2+(171-170)2+(179-170)2+(179-170)2+(182-170)2]=57.2.(2)同(1)中的算法,求得x乙=171,s2乙=110×(122+92+62+32+12+22+52+72+72+102)=49.8.s2乙<s2甲,因此乙班的身高数据波动较小.题型三数字特征的综合应用[例3]从高三抽出50名学生参加数学竞赛,由成绩得到如下的频率分布直方图.由于一些数据丢失,试利用频率分布直方图求:(1)这50名学生成绩的众数与中位数.(2)这50名学生的平均成绩.【解】(1)由众数的概念可知,众数是出现次数最多的数.在直方图中高度最高的小长方形的底边中点的横坐标即为所求,所以众数应为75.由于中位数是所有数据中的中间值,故在频率分布直方图中体现的是中位数的左右两边频数应相等,即频率也相等,从而就是小矩形的面积和相等.因此在频率分布直方图中将所有小矩形的面积一分为二的垂直于横轴的直线与横轴交点的横坐标所对应的成绩即为所求.∵0.004×10+0.006×10+0.02×10=0.04+0.06+0.2=0.3,∴前三个小矩形面积的和为0.3.而第四个小矩形面积为0.03×10=0.3,0.3+0.3>0.5,∴中位数应约位于第四个小矩形内.设其底边为x,高为0.03,∴令0.03x=0.2得x≈6.7,故中位数应约为70+6.7=76.7.(2)样本平均值应是频率分布直方图的“重心”,即所有数据的平均值,取每个小矩形底边的中点的横坐标乘以每个小矩形的面积求和即可.∴平均成绩为45×(0.004×10)+55×(0.006×10)+65×(0.02×10)+75×(0.03×10)+85×(0.021×10)+95×(0.016×10)=73.65.[类题通法]众数、中位数、平均数与频率分布直方图的关系众数众数是最高长方形底边的中点所对应的数据,表示样本数据的中心值中位数①在频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图面积相等,由此可以估计中位数的值,但是有偏差;②表示样本数据所占频率的等分线平均数①平均数等于每个小长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和;②平均数是频率分布直方图的重心,是频率分布直方图的平衡点[活学活用]为了调查某厂工人生产某种产品的能力,随机抽查了20位工人某天生产该产品的数量得到频率分布直方图如图,则(1)这20名工人中一天生产该产品数量在[55,75)的人数是________.(2)这20名工人中一天生产该产品数量的中位数为________.(3)这20名工人中一天生产该产品数量的平均数为________.【解析】(1)(0.040×10+0.025×10)×20=13.(2)设中位数为x,则0.2+(x-55)×0.04=0.5,x=62.5.(3)0.2×50+0.4×60+0.25×70+0.1×80+0.05×90=64.【答案】(1)13(2)62.5(3)64数字特征的计算失误[典例]对一组样本数据x i(i=1,2,…,n),如将它们改为x i-m(i=1,2,…,n),其中m≠0,则下面结论正确的是()A.平均数与方差都不变B.平均数与方差都变了C.平均数不变,方差变了D.平均数变了,方差不变【解析】若x1,x2,…,x n的平均数为x,方差为s2,则ax1+b,ax2+b,…,ax n+b(a≠0)的平均数为a x+b,方差为a2s2,标准差为a2s2,于是知道正确答案应为D.【答案】D[易错防范](1)本题易误认为样本数据变化了,则样本的平均数与方差也会随之改变,从而误选B.(2)若x1,x2,x3,…,x n的平均数为x,方差为s2,标准差为s,则以下数据的平均数,方差和标准差有以下规律:数据平均数方差标准差x1,x2,x3,…,x n x s2sx 1+b ,x 2+b ,…,x n +b (b 为常数) x +b s 2 s ax 1,ax 2,…,ax n (a 为常数) a x a 2s 2 |a |s ax 1+b ,ax 2+b ,…,ax n +b(a ,b 为常数)a x +ba 2s 2|a |s一组数据的方差为s 2,平均数为x ,将这组数据中的每一个数都乘以2,所得的一组新数据的方差和平均数为( )A.12s 2,12x B .2s 2,2x C .4s 2,2xD .s 2,x【解析】选C 将一组数据的每一个数都乘以a ,则新数据组的方差为原来数据组方差的a 2倍,平均数为原来数据组的a 倍.故答案选C. 4 应用 落实体验(自主演练,百炼方成钢)[随堂即时演练]1.10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设其平均数为a ,中位数为b ,众数为c ,则有( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >a >bD .c >b >a【解析】选C 将数据从小到大排列为10,12,14,14,15,15,16,17,17,17,则平均数a =110(10+12+14×2+15×2+16+17×3)=14.7,中位数b =15,众数c =17,显然a <b <c ,选D.2.奥运会体操比赛的计分规则为:当评委亮分后,其成绩先去掉一个最高分,去掉一个最低分,再计算剩下分数的平均值,这是因为( )A .减少计算量B .避免故障C .剔除异常值D .活跃赛场气氛【解析】选C 因为在体操比赛的评分中使用的是平均分,记分过程中采用“去掉一个最高分,去掉一个最低分”的方法,就是为了防止个别裁判的人为因素给出过高或过低的分数对选手的得分造成较大的影响,从而降低误差,尽量公平.3.若某校高一年级8个班参加合唱比赛的得分如茎叶图所示,则这组数据的中位数和平均数分别是________.【解析】按从小到大排列后可得其中位数为91+922=91.5,平均数为87+89+90+91+92+93+94+968=91.5.【答案】91.5,91.54.样本中共有五个个体,其值分别为a ,0,1,2,3,若该样本的平均值为1,则样本方差为________.【解析】由题意知15(a +0+1+2+3)=1,解得a =-1.所以样本方差为s 2=15[(-1-1)2+(0-1)2+(1-1)2+(2-1)2+(3-1)2]=2.【答案】25.甲、乙两人在相同条件下各打靶10次,每次打靶的成绩情况如下图所示:(1)请填写下表:平均数 中位数 命中9环以上的次数(含9环)甲 7 乙(2)①从平均数和中位数相结合看,谁的成绩好些?②从平均数和命中9环及9环以上的次数相结合看,谁的成绩好些? ③从折线图中两人射击命中环数的走势看,谁更有潜力?解:(1)由图可知,甲打靶的成绩为:2,4,6,8,7,7,8,9,9,10;乙打靶的成绩为:9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.甲的平均数是7,中位数是7.5,命中9环及9环以上的次数是3; 乙的平均数是7,中位数是7,命中9环及9环以上的次数是1. (2)由(1)知,甲、乙的平均数相同.①甲、乙的平均数相同,甲的中位数比乙的中位数大,所以甲成绩较好. ②甲、乙的平均数相同,甲命中9环及9环以上的次数比乙多,所以甲成绩较好. ③从折线图中看,在后半部分,甲呈上升趋势,而乙呈下降趋势,故甲更有潜力.。
《利用样本统计量的数字特征估计总体的数字特征》教案

《利用样本统计量的数字特征估计总体的
数字特征》教案
利用样本统计量的数字特征估计总体的数字特征
一、教学目标
1. 了解样本统计量和总体数字特征的关系;
2. 掌握使用样本的数字特征估计总体的数字特征的方法;
3. 能够应用样本统计量进行总体数字特征的估计。
二、教学内容
1. 总体数字特征与样本统计量的关系:
- 了解总体和样本的概念;
- 掌握总体数字特征与样本的数字特征之间的对应关系。
2. 使用样本统计量估计总体的数字特征:
- 掌握使用样本均值估计总体均值的方法;
- 掌握使用样本方差估计总体方差的方法;
- 了解其他样本统计量估计总体数字特征的方法。
3. 应用样本统计量进行总体数字特征的估计:
- 了解样本容量对估计精度的影响;
- 掌握样本容量确定的方法。
三、教学方法
1. 讲授法:通过讲解总体数字特征与样本统计量的关系,以及使用样本统计量估计总体的数字特征的方法;
2. 案例分析法:通过具体案例,引导学生运用样本统计量进行总体数字特征的估计。
四、教学评估
1. 课堂练:请学生根据给定的样本数据,估计相应总体的数字特征;
2. 作业:要求学生完成相关的题,深入理解和应用所学知识。
五、教学反思
本次教学通过讲授和案例分析相结合的方式,帮助学生理解样本统计量的数字特征如何估计总体的数字特征。
通过课堂练习和作业,学生能够灵活运用所学方法进行数字特征的估计,提高了实践能力。
《基于调查样本的数字特征估计总体的数字特征》教案

《基于调查样本的数字特征估计总体的数字特征》教案基于调查样本的数字特征估计总体的数字特征教案介绍本教案旨在教授基于调查样本的数字特征估计总体的数字特征的方法和技巧。
在统计学中,样本是总体的一部分,通过对样本进行观察和测量,可以推断出总体的数字特征。
本教案将重点介绍两种常用的估计方法,即点估计和区间估计,以及它们的应用和计算方法。
教学目标- 理解样本和总体的概念- 掌握点估计的原理和计算方法- 掌握区间估计的原理和计算方法- 能够根据调查样本估计总体的数字特征教学内容1. 样本和总体- 样本的定义:样本是从总体中选取的一部分个体或单位。
- 总体的定义:总体是指我们感兴趣的研究对象的全体个体或单位。
- 采样方法:随机抽样、分层抽样等。
2. 点估计- 点估计的定义:点估计是通过样本数据推断总体参数的方法。
- 常用的点估计方法:最大似然估计、矩估计等。
- 点估计的计算方法:统计量法、矩估计法等。
3. 区间估计- 区间估计的定义:区间估计是通过样本数据给出总体参数的一个区间估计范围。
- 区间估计的计算方法:公式法、抽样分布法等。
- 置信水平的选择:95%、99%等。
教学方法- 讲授:通过讲解概念和原理,介绍样本和总体、点估计和区间估计的基本概念和方法。
- 实例演示:通过实际样本数据的计算和分析,展示点估计和区间估计的具体计算过程。
- 练:提供一些样本数据和问题,让学生自己计算和估计总体的数字特征。
教学评估- 课堂练:通过练题,检查学生对点估计和区间估计的理解和掌握程度。
- 作业:布置一些练题或案例分析,让学生在课后继续巩固和应用所学知识。
参考资料- 统计学教材- 网络资源:统计学相关网站、教学视频等以上是《基于调查样本的数字特征估计总体的数字特征》教案的大致内容和教学安排。
通过本教案的学习,相信学生能够掌握样本和总体的概念,了解点估计和区间估计的原理和计算方法,并能够应用这些方法进行实际问题的分析和解决。
用样本的数字特征估计总体的数字特征 说课稿 教案 教学设计

用样本的数字特征估计总体的数字特征
教学目标:1.通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。
2.进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学重点:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。
进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初
步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学过程:
1.本均值:
2.样本标准差:
3.通过例1、例2、例3、例4、例5熟悉上述两个公式
4.用样本估计总体时,如果抽样的方法比较合理,那么样本可以反映总体的信息,但从样本得到的信息会有偏差。
在随机抽样中,这种偏差是不可避免的。
虽然我们用样本数据得到的分布、均值和标准差并不是总体的真正的分布、均值和标准差,而只是一个估计,但这种估计是合理的,特别是当样本量很大时,它们确实反映了总体的信息。
5.(1)如果把一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个共同的常数,标准差不变
(2)如果把一组数据中的每一个数据乘以一个共同的常数k,标准差变为原来的k倍
(3)一组数据中的最大值和最小值对标准差的影响,区间的应用;
“去掉一个最高分,去掉一个最低分”中的科学道理
小结:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。
进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
1。
高中数学-用样本的数字特征估计总体的数字特征教案-新人教A版必修3

高中数学-用样本的数字特征估计总体的数字特征教案-新人教A版必修3-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN用样本的数字特征估计总体的数字特征一.教学任务分析(1)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,并做出合理的解释.(2)会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征.形成对数据处理过程进行初步评价的意识.(3) 在解决统计问题的过程中,进一步体会用样本估计总体的思想,理解统计的作用二.教学目标:(1)知识与技能: (1) 能利用频率颁布直方图估计总体的众数,中位数,平均数.(2) 能用样本的众数,中位数,平均数估计总体的众数,中位数,平均数,并结合实际,对问题作出合理判断,制定解决问题的有效方法.(3)初步体会、领悟“用数据说话”的统计思想方法.(2)过程与方法:在有关数据的搜集、整理、分析的过程中,进一步体会用样本估计总体的思想,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
(3)情感态度与价值观:培养学生勇于探索和创新的精神以及优化他们的个性品质;构造和谐的教学氛围,增加互动,促进师生情感交流.[重点]根据实际问题对样本数据中提取基本的数据特征并作出合理解释估计总体的基本数字特征.[难点]用样本的数字特征估计总体的数字特征,统计思维的建立↓↓↓↓↓四.教学情境设计:1.创设情景,揭示课题上一节我们学习了用图、表组织样本数据,并且学习了如何通过图、表提供的信息,用样本的频率分布估计总体的分布. 在日常生活中,我们往往并不需要了解总体的分布形态,而是关心总体的某一数字特征,例如:居民月均用水量问题,我们关心的是数字,而不是总体的分布形态.因此我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究.——用样本的数字特征估计总体的数字特征(板出课题).2.探究:(1)怎样将各个样本数据汇总为一个数值,并使它成为样本数据的“中心点”我们初中时学习众数、中位数、平均数等数字特征.我们共同回忆一下什么是众数、中位数、平均数众数—一一组数中出现次数最多的数.中位数——将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.平均数——将所有数相加再除以这组数的个数,所得到得数.热身训练:求下列各组数据的众数、中位数、平均数(1)1 ,2,3,3,3,4,6,7,7,8,8,8(2)1 ,2,3,3,3,4,6,7,8,9,9答案:(1)众数是:3和8 中位数是:5 平均数是:5(2)众数是:3 中位数是:4 平均数是:5例如,在上一节抽样调查的100位居民的月均用水量的数据中,我们如何得知这一组样本数据的众数、中位数和平均数众数=2.3(t)、中位数=2.0(t)、平均数=1.973(t)那么从频率分布直方图你能得到这些数据的众数,中位数,平均数吗? 3.如何在频率直方图中估计众数、中位数、平均数呢1)如何从频率分布直方图中估计众数2)学生交流讨论,回答从频率分布直方图可以看出:月均用水量的众数是2.25t (最高的矩形的中点),它告诉我们,该市的月均用水量为2. 25t 的居民数比月均用水量为其他值的居民数多,但它并没有告诉我们到底多多少. 思考1:请大家看看原来抽样的数据,有没有2.25 这个数值呢根据众数的定义,2.25怎么会是众数呢为什么0.10.20.30.4月均用水量/t请学生思考交流,回答这是因为样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失的原因,而2.25是由样本数据的频率分布直方图得来的,所以存在一些偏差.表2-1 100为居民的月均用水量(单位:t)2.20.61.81.21.01.52.02.22.52.82.4 0.8 1.7 1.0 1.0 1.6 2.1 2.3 2.6 2.5 2.4 0.5 1.5 1.2 1.4 1.7 2.1 2.4 2.7 2.6 2.3 0.9 1.6 1.3 1.3 1.8 2.3 2.3 2.8 2.5 2.0 0.7 1.8 1.4 1.3 1.9 2.4 2.4 2.93.04.3 0.8 1.9 3.5 1.4 1.8 2.3 2.4 2.9 3.2 4.1 0.6 1.7 3.6 1.3 1.7 2.2 2.3 2.8 3.3 3.8 0.5 1.5 3.7 1.2 1.6 2.1 2.3 2.7 3.2 0.4 0.3 0.4 0.2 1.2 1.5 2.2 2.2 2.6 3.4 1.6 1.9 1.8 1.6 1.0 1.5 2.0 2.0 2.5 3.1显然通过频率分布直方图的估计精度较低,其估计结果与数据分组有关,在不能得到样本数据,只能得到频率分布直方图的情况下,也可以估计总体的特征.归纳总结:因为在频率分布直方图中,各小长方形的面积表示相应各组的频率,也显示出样本数据落在各小组的比例的大小,所以从图中可以看到,在区间[2,2.5)的小长方形的面积最大,即这组的频率是最大的,也就是说月均用水量在区间[2,2.5)内的居民最多,即众数就是在区间[2,2.5)内. 众数在样本数据的频率分布直方图中,就是最高矩形的中点的横坐标.3)如何从频率分布直方图估计中位数4)学生交流讨论,回答分析:在样本数据中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数.因此,在频率分布直方图中,矩形的面积大小正好表示频率的大小,即中位数左边和右边的直方图的面积应该相等. 由此可以估计中位数的值.设中位数为x ,则5.05.0)2(22.015.008.004.0=⨯-++++x求出02.2=x观察频率分布直方图估计中位数频率 00.10.20.30.40.50.6月均用水量/t在上图中,红色虚线代表居民月平均用水量的中位数的估计值.其左边的直方图的面积是50个单位.右边的直方图的面积也是50个单位.由此可以估计出中位数的值为2.02.思考2:2.02这个中位数的估计值,与样本的中位数值2.0不一样,你能解释其中的原因吗?(样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失了)3) 如何从频率分布直方图中估计平均数学生交流讨论,回答平均数等于是频率分布直方图中每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和.以上图为例来讲解求解过程;02.202.025.404.075.306.025.314.075.225 .025.222.075.115.025.108.075.004.025.0=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯平均数为2.02由此居民的月用水量的平均数是2.02t.大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少数居民的月均用水量特别高,显然,对这部分居民的用水量作出限制是非常合理的.思考3:中位数不受少数几个极端值的影响,这在某些情况下是一个优点,但是它对极端值的不敏感有时也会成为缺点,你能举例说明吗?让学生讨论,并举例优点:对极端数据不敏感的方法能够有效地预防错误数据的影响.对极端值不敏感有利的例子:如当样本数据质量比较差,即存在一些错误数据(如数据录入错误、测量错误等)时,如:考察表中2-1中的数据如果把最后一个数据错写成22,并不会对样本中位数产生影响.也就是说对极端数据不敏感的方法能过有效地预防错误数据的影响.用抗极端数据强的中位数表示数据的中心值更准确.缺点:(1)出现错误的数据也不知道;(2)对极端值不敏感有弊的例子:某人具有初级计算机专业技术水平,想找一份收入好的工作.这时如果采用各个公司计算机专业技术人员收入的中位数作为选择工作的参考指标就会冒这样的风险:很可能所选择公司的初级计算机专业技术水平人员的收入很低,其原因是中位数对极小的数据不敏感.这里更好的方法是同时用平均工资和中位数作为参考指标,选择平均工资较高且中位数较大的公司就业.4)对众数,中位数,平均数估计总体数字特征的认识(1)样本众数通常用来表示分类变量的中心值,比较容易计算,但是它只能表示样本数据中的很少一部分信息.(2) 中位数不受少数几个极端值的影响, 容易计算,它仅利用了数据排在中间的数据的信息.(3)样本平均数与每个样本数据有关,所以,任何一个样本数据的改变都会引起平均数的改变.这是中位数,众数都不具有的性质,也正因为这个原因,与众数,中位数比较起来,平均数可以反映出更多的关于样本数据全体的信息.探究:“用数据说话”这是我们经常可以听到的一句话.但是数据有时也会被利用,从而产生误导.例如一个企业中,绝大多数是一线工人,他们的年收入可能是一万元左右,另有一些经理层次的人,年收入可以达到几十万元.这时,年收入的平均数会比中位数大得多,尽管这时中位数比平均数更合理些,但是这个企业的老板到人力市场去招聘工人时,也许更可能用平均数回答有关工资待遇方面的提问.你认为“我们单位的收入水平比别的单位高”这句话应当怎么解释以员工平均工资收入水平去描述他们单位的收入情况.这是不合理的,因为这些员工当中,少数经理层次的收入与大多数一般员工收入的差别比较大,平均数受数据中的极端值的影响大,所以平均数不能反映该单位员工的收入水平.这个老板的话有误导与蒙骗行五、例题例:某公司的33名职工的月工资(单位:元)如下表:(1)求该公司职工月工资的平均数、中位数、众数.(2)若董事长、副董事长的工资分别从5500元、5000元提升到30000元、20000元,那么公司职工新的平均数、中位数和众数又是什么?(3)你认为哪个统计量更能反映这个公司员工的工资水平?解析:(1)公司职工月工资的平均数为:2091336900033201500320005250030002350050005500≈=⨯+⨯+⨯++⨯++=x (元)若把所有数据从大到小排序,则得到:中位数是1500元,众数是1500元.(2)若董事长、副董事长的工资提升后,职工月工资的平均数为:3288331085003320150032000525003000235002000030000≈=⨯+⨯+⨯++⨯++=x (元)中位数是1500元,众位是1500元.(3)在这个问题中,中位数和众数都能反映出这个公司员工的工资水平,因为公司少数人的工资额与大多数人的工资额差别较大,这样导致平均数与中位数偏差较大,所以平均数不能反映这个公司员工的工资水平.六、巩固练习假设你是一名交通部门的工作人员,你打算向市长报告国家对本市26个公路项目投资的平均资金数额,其中一条新公路的建设投资为2000万元人民币,另外25个项目的投资是20~100万元。
用样本的数字特征估计总体的数字特征教案

2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征一.学习要点:用样本的数字特征估计总体的数字特征二.学习过程:用样本平均数估计总体平均数:◆ 几个概念:众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在中间位置的一个数据(或中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.平均数:如果有n 个数123x , x , x , , x,那么123n 1x = ( x + x + x + + x )n 叫作这n 个数的平均数.总体平均数:总体中所有个体的平均数叫做总体平均数. 样本平均数:样本中所有个体的平均数叫作样本平均数. 加权平均数:如果在n 个数中,1x 出现1f 次,2x 出现2 f 次,…,k x 出现k f 次(这里12k f + f + + f = n),那么x =1122k k 1(x f + x f + + x f )n 叫做这n 个数的加权平均数.其中12k f , f , , f 叫做权.(2)这个问题中,平均数能客观地反映该工厂的工资水平吗?为什么?◆ 用样本平均数估计总体平均数:通常我们用样本平均数估计总体平均数,一般说来,样本容量越大,这种估计就越准确.例2为了估计一次性木质筷子的用量, 2004年从某县共600家高、中、低档饭店中抽取10家,得到这些饭店每天消耗的一次性筷子的数据如下(单位:盒):0.6 , 3.7 , 2.2 , 1.5 , 2.8 , 1.7 , 1.2 , 2.1 , 3.2 , 1.0,通过对样本数据的计算,估计该县2004年共消耗了多少盒一次性筷子(每年按350个营业日计算).● 用样本标准差估计总体标准差:◆ 概念:样本方差:一般地,设样本的元素为123n x , x , x , , x ,样本的平均数为x ,定义()()()2222121s = n x x x x x x n ⎡⎤-+-++-⎣⎦,我们就称2s 为样本方差;样本标准差:.. ◆计算标准差的算法:S1 算出样本数据的平均数;S2 算出每个样本数据与样本平均数的差(1,2,3,,)i x x i n -=; S3 算出2()(1,2,3,,)i x x i n -=;S4 算出2()(1,2,3,,)i x x i n -=这n 个数的平均数,即为样本方差2 s ; S5 算出方差的算术平方根,即为样本标准差s . 例3某班40人随机平均分成两组,两组学生一次考试的成绩情况如下◆用样本标准差估计总体标准差:总体方差是反映总体波动大小的特征数,通常用样本方差估计总体方差,当样本容量很大时,样本方差很接近总体方差. ◆关于统计的计算:(1)求方差的公式:①定义法:2222121s = [()()()]n x x x x x x n-+-++-; ②简化法:2222212n 1s = ( x + x + + x - nx )n课堂练习:教材第70页练习课后作业:见作业(5)。
用样本的数字特征估计总体的数字特征教学设计

用样本的数字特征估计总体的数字特征教学设计教学目标:通过本节课的学习,学生能够理解和掌握用样本的数字特征估计总体的数字特征的方法和步骤,能够灵活运用这些方法解决实际问题。
教学内容:1.引入:介绍样本和总体的概念,以及估计总体的数字特征的重要性。
2.用样本均值估计总体均值的方法:a.讲解样本均值和总体均值的概念b.讲解样本均值的性质(无偏性和一致性)c.讲解用样本均值估计总体均值的公式d.给出一个实例,引导学生计算样本均值并估计总体均值e.给出一个实际问题,引导学生用样本均值估计总体均值3.用样本方差估计总体方差的方法:a.讲解样本方差和总体方差的概念b.讲解样本方差的性质(无偏性和一致性)c.讲解用样本方差估计总体方差的公式d.给出一个实例,引导学生计算样本方差并估计总体方差e.给出一个实际问题,引导学生用样本方差估计总体方差4.用样本比例估计总体比例的方法:a.讲解样本比例和总体比例的概念b.讲解样本比例的性质(无偏性和一致性)c.讲解用样本比例估计总体比例的公式d.给出一个实例,引导学生计算样本比例并估计总体比例e.给出一个实际问题,引导学生用样本比例估计总体比例5.综合练习:给出几个综合性的问题,要求学生根据已给的数据进行估计总体的数字特征。
教学步骤:1.引入:通过举例子引出样本和总体的概念,以及估计总体的数字特征的重要性。
让学生思考在实际生活中为什么需要估计总体的数字特征。
2.教师讲解用样本均值估计总体均值的方法和步骤,讲解样本均值的无偏性和一致性。
给出一个实例,引导学生计算样本均值并估计总体均值。
3.教师讲解用样本方差估计总体方差的方法和步骤,讲解样本方差的无偏性和一致性。
给出一个实例,引导学生计算样本方差并估计总体方差。
4.教师讲解用样本比例估计总体比例的方法和步骤,讲解样本比例的无偏性和一致性。
给出一个实例,引导学生计算样本比例并估计总体比例。
5.综合练习:给出几个综合性的问题,要求学生根据已给的数据进行估计总体的数字特征。
第2节第2课时用样本的数字特征估计总体的数字特征教学案

第2节第2课时用样本的数字特征估计总体的数字特征教学案第2课时用样本的数字特征估计总体的数字特征[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P71~P78,回答下列问题.(1)众数、中位数、平均数各是什么样的数?提示:见本课时[归纳总结,核心必记](1).(2)你能说出教材P72思考中样本的中位数与样本中位数估计值为什么不一样吗?提示:频率分布直方图已经损失了一些基本的信息,因而通过频率分布直方图只能估计样本的中位数,而不能得到样本的准确的中位数.(3)标准差和方差各指什么?提示:见本课时[归纳总结,核心必记](2).2.归纳总结,核心必记(1)众数、中位数、平均数①众数:在一组数据中,出现次数最多的数叫做众数.②中位数:把一组数据按从小到大的顺序排列,处在中间位置(或中间两个数的平均数)的数叫做这组数据的中位数.③平均数:一组数据的总和除以这组数据的个数取得的商叫做这组数据的平均数,一般记为x=1n(x1+x2+…+xn).(2)标准差、方差①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.假设样本数据是x1,x2,…,xn,x表示这组数据的平均数,则s=1n[x1-x2+x2-x2+…+xn-x2].②方差:标准差的平方s2 即为方差,则s2=1n[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(xn-x)2].[问题思考](1)一组数据的众数可以有多个吗?中位数是否也有相同的结论?提示:一组数据的众数可能有一个,也可能有多个,但中位数有且只有一个.(2)在频率分布直方图中如何求众数、中位数、平均数?提示:①在频率分布直方图中,众数是最高矩形中点的横坐标;②中位数左边和右边的直方图的面积应该相等;③平均数的估计值等于频率分布直方图中每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和.[课前反思]通过以上预习,必须掌握的几个知识点:(1)众数、中位数、平均数的概念:;(2)标准差、方差的公式:.现从甲、乙、丙三个厂家生产的同一种产品中,各抽取8件产品,对其使用寿命进行跟踪调查,其结果如下(单位:年)甲:3, 4, 5, 6, 8, 8, 8, 10乙:4, 6, 6, 6, 8, 9, 12, 13丙:3, 3, 4, 7, 9, 10, 11, 12[思考1] 三家广告中都称其产品使用寿命为8年,你能说明为什么吗?名师指津:三个厂家从不同的角度进行了说明,以宣传自己的产品.其中甲:众数为8年,乙:平均数为8年,丙:中位数为8年.[思考2] 众数、中位数、平均数各有什么优缺点?名师指津:三种数字特征的比较:众数:优点是体现了样本数据的最大集中点,容易计算;缺点是只能表达样本数据中很少的一部分信息,无法客观地反映总体的特征.中位数:优点是不受少数几个极端数据(即排序靠前或靠后的数据)的影响,容易计算,便于利用中间数据的信息;缺点是对极端值不敏感.平均数:优点是代表性较好,是反映数据集中趋势的量,一般情况下可以反映出更多的关于样本数据全体的信息;缺点是任何一个数据的改变都会引起平均数的改变,数据越“离群”对平均值的影响越大.?讲一讲1.某工厂人员及月工资构成如下:人员经理管理人员高级技工工人学徒合计月工资(元)22 0002 5002 2002 0001 00029 700人数16510123合计22 00015 00011 00020 0001 00069 000(1)指出这个表格中月工资的众数、中位数、平均数;(2)这个表格中,平均数能客观地反映该工厂的月工资水平吗?为什么?[尝试解答] (1)由表格可知,众数为2 000元.把23个数据按从小到大(或从大到小)的顺序排列,排在中间的数应是第12个数,其值为2 200,故中位数为2 200元.平均数为69 000÷23=3 000(元).(2)虽然平均数为3 000元,但由表格中所列出的数据可见,只有经理的工资在平均数以上,其余人的工资都在平均数以下,故用平均数不能客观真实地反映该工厂的工资水平.对众数、中位数、平均数的几点说明(1)如果样本平均数大于样本中位数,说明数据中存在较大的极端值.在实际应用中,样本中位数和样本平均数可以使我们了解样本数据中的极端数据信息,帮助我们作出决策.(2)众数、中位数、平均数三者比较,平均数更能体现每个数据的特征,它是各个数据的重心.?练一练1.某校在一次考试中,甲、乙两班学生的数学成绩统计如下:分数5060708090100人数甲班161211155乙班351531311选用平均数与众数、中位数评估这两个班的成绩.解:甲班平均数79.6分,乙班平均数80.2分,从平均分看成绩较好的是乙班;甲班众数为90分,乙班众数为70分,从众数看成绩较好的是甲班;按从高到低(或从低到高)的顺序排列之后,甲班的第25个和第26个数据都是80,所以中位数是80分,同理乙班中位数也是80分,但是甲班成绩在中位数以上(含中位数)的学生有31人,占全班学生的62%,同理乙班有27人,占全班学生的54%,所以从中位数看成绩较好的是甲班.如果记90分以上(含90分)为优秀,甲班有20人,优秀率为40%,乙班有24人,优秀率为48%,从优秀率看成绩较好的是乙班.可见,一个班学生成绩的评估方法很多,需视要求而定.如果不考虑优秀率的话,显然以中位数去评估比较合适.甲、乙两名战士在相同条件下各射靶10次,每次命中的环数分别是:甲:8,6,7,8,6,5,9,10,4,7;乙:6,7,7,8,6,7,8,7,9,5.[思考1] 通过计算可以知道,甲、乙两人的平均成绩相等,那么甲、乙两人的成绩谁的更稳定一些?怎样用数字刻画这种稳定性?名师指津:乙的成绩相对稳定,样本数据的稳定性(或分散程度)常用标准差刻画.[思考2] 怎样理解方差与标准差?名师指津:(1)标准差、方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.标准差、方差越大,数据的离散程度越大;标准差、方差越小,数据的离散程度越小.(2)标准差、方差的取值范围:[0,+∞).(3)因为方差与原始数据的单位不同,且平方后可能夸大了偏差的程度,所以虽然方差与标准差在刻画样本数据的分散程度上是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差.?讲一讲2.甲、乙两机床同时加工直径为100 的零件,为检验质量,各从中抽取6件测量,数据为:甲:99 100 98 100 100 103乙:99 100 102 99 100 100(1)分别计算两组数据的平均数及方差;(2)根据计算结果判断哪台机床加工零件的质量更稳定.[尝试解答] (1)x甲=16(99+100+98+100+100+103)=100,x乙=16(99+100+102+99+100+100)=100.s2甲=16[(99-100)2+(100-100)2+(98-100)2+(100-100)2+(100-100)2+(103-100)2]=73,s2乙=16[(99-100)2+(100-100)2+(102-100)2+(99-100)2+(100-100)2+(100-100)2]=1.(2)两台机床所加工零件的直径的平均值相同,又s2甲>s2乙,所以乙机床加工零件的质量更稳定.(1)求一组数据的方差和标准差的步骤:①先求平均数x.②代入公式得方差和标准差s2=1n[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(xn-x)2],s=1n[x1-x2+x2-x2+…+xn-x2].(2)实际问题中方差、标准差的意义在实际问题中,仅靠平均数不能完全反映问题,还要研究方差,方差描述了数据相对平均数的离散程度,在平均数相同的情况下,方差越大,离散程度越大,数据波动性越大,稳定性越差;方差越小,数据越集中,稳定性越高.?练一练2.甲、乙两台机床在相同的条件下同时生产一种零件,现在从中各抽测10个,它们的尺寸分别为(单位: ):甲:10.2 10.1 10.9 8.9 9.9 10.3 9.7 10 9.9 10.1乙:10.3 10.4 9.6 9.9 10.1 10 9.8 9.7 10.2 10分别计算上面两个样本的平均数与标准差.如果图纸上的设计尺寸为10 ,从计算结果看,用哪台机床加工这种零件较合适?解:x甲=110(10.2+10.1+10.9+…+10.1)=10(),x乙=110(10.3+10.4+9.6+…+10)=10(),s甲=110[10.2-102+10.1-102+…+10.1-102]=0.228=0.477().s乙=110[10.3-102+10.4-102+…+10-102]=0.06=0.245().∵x甲=x乙=10,s甲>s乙,∴乙比甲稳定,用乙较合适.?讲一讲3.某校从参加高二年级学业水平测试的学生中抽出80名学生,其数学成绩(均为整数)的频率分布直方图如图所示.(1)求这次测试数学成绩的众数;(2)求这次测试数学成绩的中位数;(3)求这次测试数学成绩的平均分.[尝试解答] (1)由图知众数为70+802=75.(2)由图知,设中位数为x,由于前三个矩形面积之和为0.4,第四个矩形面积为0.3,0.3+0.4>0.5,因此中位数位于第四个矩形内,得0.1=0.03(x-70),所以x≈73.3.(3)由图知这次数学成绩的平均分为:40+502×0.005×10+50+602×0.015×10+60+702×0.02×10+70+802×0.03×10+80+902×0.025×10+90+1002×0.005×10=72.用频率分布直方图估计众数、中位数、平均数(1)众数:取最高小长方形底边中点的横坐标作为众数.(2)中位数:在频率分布直方图中,把频率分布直方图划分为左右两个面积相等的部分的分界线与x轴交点的横坐标称为中位数.(3)平均数:平均数是频率分布直方图的“重心”,等于频率分布直方图中每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和.?练一练3.为了调查某厂工人生产某种产品的能力,随机抽查了20位工人某天生产该产品的数量得到频率分布直方图如图,则:(1)这20名工人中一天生产该产品的数量在[55,75)的人数是________;(2)这20名工人中一天生产该产品的数量的中位数为________;(3)这20名工人中一天生产该产品的数量的平均数为________.解析:(1)(0.04×10+0.025×10)×20=13.(2)设中位数为x,则0.2+(x-55)×0.04=0.5,x=62.5.(3)0.2×50+0.4×60+0.25×70+0.1×80+0.05×90=64.答案:(1)13 (2)62.5 (3)64——————————————[课堂归纳•感悟提升]———————————————1.本节课的重点是会求样本的众数、中位数、平均数、标准差、方差,难点是理解用样本的数字特征估计总体数字特征的方法.2.本节课要掌握以下几类问题:(1)当平均数大于中位数时,说明数据中存在较大的极端值;反之,说明数据中存在较小的极端值,见讲1.(2)标准差、方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.标准差、方差越大,数据的离散程度越大;标准差、方差越小,数据的离散程度越小,见讲2.(3)利用频率分布直方图求出的众数、中位数、平均数均为近似值,往往与实际数据得出的不一致,但它们能粗略估计其众数、中位数和平均数,见讲3.3.本节课的易错点有两个:(1)计算标准差或方差时易将公式记错而致误,如讲2;(2)利用频率分布直方图求数字特征时易出现理解错误而致错,如讲3.课下能力提升(十三)[学业水平达标练]题组1 众数、中位数、平均数的简单应用1.某学习小组在一次数学测验中,得100分的有1人,95分的有1人,90分的有2人,85分的有4人,80分和75分的各有1人,则该小组成绩的平均数、众数、中位数分别是( )A.85,85,85 B.87,85,86.87,85,85 D.87,85,90解析:选从小到大列出所有数学成绩:75,80,85,85,85,85,90,90,95,100,观察知众数和中位数均为85,计算得平均数为87.2.某高校有甲、乙两个数学建模兴趣班.其中甲班有40人,乙班有50人.现分析两个班的一次考试成绩,算得甲班的平均成绩是90分,乙班的平均成绩是81分,则该校数学建模兴趣班的平均成绩是________分.解析:由题意得,该校数学建模兴趣班的平均成绩是40×90+50×8190=85(分).答案:85题组2 标准差(方差)的计算及应用3.现有10个数,其平均数为3,且这10个数的平方和是100,那么这组数据的标准差是( )A.1 B.2 .3 D.4解析:选A 由s2=1n(x21+x22+…+x2n)-x2,得s2=110×100-32=1,即标准差s=1.4.国家射击队要从甲、乙、丙、丁四名队员中选出一名选手去参加射击比赛,四人的平均成绩和方差如下表:甲乙丙丁平均成绩x8.58.88.88方差s23.53.52.18.7则应派________参赛最为合适.解析:由表可知,丙的平均成绩较高,且发挥比较稳定,应派丙去参赛最合适.答案:丙5.用一组样本数据8,x,10,11,9估计总体的标准差,若该组样本数据的平均数为10,则总体标准差s=________.解析:∵该组样本数据的平均数为10,∴(8+x+10+11+9)÷5=10,∴x=12,∴s2=15(4+4+0+1+1)=2,∴s=2.答案:2题组3 频率分布与数字特征的综合应用6.如图是某赛季甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的茎叶图,则甲、乙两人这几场比赛得分的中位数之和是________.解析:甲的中位数为28,乙的中位数为36,所以甲、乙两人得分的中位数之和为64.答案:647.样本容量为100的频率分布直方图如图所示,根据样本频率分布直方图,则平均数为________.解析:平均数x=10×0.06+12×0.2+14×0.4+16×0.24+18×0.1=14.24.答案:14.248.某良种培育基地正在培育一种小麦新品种A.将其与原有的一个优良品种B进行对照试验.两种小麦各种植了25亩,所得亩产数据(单位:千克)如下:品种A:357,359,367,368,375,388,392,399,400,405,412,414,415,421,423,423,427,430,430,434,443,445,445,451,454品种B:363,371,374,383,385,386,391,392,394,394,395,397,397,400,401,401,403,406,407,410,412,415,416,422,430.(1)完成数据的茎叶图;(2)用茎叶图处理现有的数据,有什么优点?(3)通过观察茎叶图,对品种A与B的亩产量及其稳定性进行比较,写出统计结论.解:(1)如图(2)由于每个品种的数据都只有25个,样本不大,画茎叶图很方便;此时茎叶图不仅清晰明了地展示了数据的分布情况,便于比较,没有任何信息损失,而且还可以随时记录新的数据.(3)通过观察茎叶图可以看出:①品种A的亩产平均数比品种B高;②品种A的亩产标准差(或方差)比品种B大,故品种A的亩产稳定性较差.[能力提升综合练]1.有一笔统计资料,共有11个数据如下(不完全以大小排列):2,4,4,5,5,6,7,8,9,11,x,已知这组数据的平均数为6,则这组数据的方差为( )A.6 B.6.66 D.6.5解析:选A ∵x=111(2+4+4+5+5+6+7+8+9+11+x)=111(61+x)=6,∴x=5.方差数为:s2=42+22+22+12+12+02+12+22+32+52+1211=6611=6.2.(2016•衡阳高一检测)甲乙两名学生六次数学测验成绩(百分制)如图所示.①甲同学成绩的中位数大于乙同学成绩的中位数;②甲同学的平均分比乙同学高;③甲同学的平均分比乙同学低;④甲同学成绩的方差小于乙同学成绩的方差.上面说法正确的是( )A.③④ B.①②④.②④ D.①③解析:选A 甲的中位数81,乙的中位数87.5,故①错,排除B、D;甲的平均分x=16(76+72+80+82+86+90)=81,乙的平均分x′=16(69+78+87+88+92+96)=85,故②错,③对,排除,故选A.3.甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则( )甲乙A.甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数B.甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数.甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差D.甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差解析:选由条形图易知甲的平均数为x甲=4+5+6+7+85=6,方差为s2甲=-22+-12+02+12+225=2,中位数为6,极差为4;乙的平均数为x乙=3×5+6+95=6,方差为s2乙=3×-12+0+325=125,中位数为5,极差为4,故x甲=x乙,s2乙>s2甲,且甲的成绩的中位数大于乙的成绩的中位数,两人成绩的极差相等.4.某中学举行电脑知识竞赛,现将高一两个班参赛学生的成绩进行整理后分成5组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知图中从左到右的第一、第二、第三、第四、第五小组的频率分别是0.30,0.40,0.15,0.10,0.05,则参赛的选手成绩的众数和中位数可能是( )A.65,65 B.70,65.65,50 D.70,50解析:选A 众数为第二组中间值65.设中位数为x,则0.03×10+(x-60)×0.04=0.5,解得x=65.故选A.5.已知k1,k2,…,kn的方差为5,则3(k1-4),3(k2-4),…,3(kn-4)的方差为________.解析:设k1、k2、…kn的平均数为k,则3(k1-4),3(k2-4),…,3(kn-4)的平均数为3(k-4),∴s2=1ni =1n[3(ki-4)-3(k-4)]2=1ni=1n[3(ki-k)]2=9×1ni=1n (ki-k)2=9×5=45.答案:456.将某选手的9个得分去掉1个最高分,去掉1个最低分,7个剩余分数的平均分为91,现场作的9个分数的茎叶图后有1个数据模糊,无法辨认,在图中以x表示:则7个剩余分数的方差为________.解析:根据茎叶图,去掉1个最低分87,1个最高分99,则17[87+94+90+91+90+(90+x)+91]=91,∴x =4.∴s2=17[(87-91)2+(94-91)2+(90-91)2+(91-91)2+(90-91)2+(94-91)2+(91-91)2]=367.答案:3677.甲、乙两人参加某体育项目训练,近期的五次测试成绩情况如图.(1)分别求出两人得分的平均数与方差;(2)根据图中数据算得的结果,对两人的训练成绩作出评价.解:(1)甲、乙两人五次测试的成绩分别为:甲10分13分12分14分16分乙13分14分12分12分14分甲得分的平均数为10+13+12+14+165=13,乙得分的平均数为13+14+12+12+145=13.s2甲=15[(10-13)2+(13-13)2+(12-13)2+(14-13)2+(16-13)2]=4,s2乙=15[(13-13)2+(14-13)2+(12-13)2+(12-13)2+(14-13)2]=0.8.(2)由s2甲>s2乙可知乙的成绩较稳定.从折线图看,甲的成绩基本上呈上升状态,而乙的成绩在平均线上下波动,可知甲的成绩在不断提高,而乙的成绩无明显提高.8.甲、乙两人数学成绩的茎叶图如图所示:(1)求出这两名同学的数学成绩的平均数、标准差;(2)比较两名同学的成绩,谈谈你的看法.解:(1)x甲=110(65+70+80+86+89+95+91+94+107+113)=89.s2甲=110[(65-89)2+(70-89)2+(80-89)2+(86-89)2+(89-89)2+(95-89)2+(91-89)2+(94-89)2+(107-89)2+(113-89)2]=199.2,∴s甲≈14.1.x乙=110(79+86+83+88+93+99+98+98+102+114)=94.s2乙=110[(79-94)2+(86-94)2+(83-94)2+(88-94)2+(93-94)2+(99-94)2+(98-94)2+(98-94)2+(102-94)2+(114-94)2]=96.8.∴s乙≈9.8.(2)∵x甲<x乙且s甲>s乙,∴乙同学的平均成绩较高且标准差较小.说明乙同学比甲同学的成绩扎实,稳定.。
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2.2.2 用样本的数字特征估计总体的数字特征
一、教学目标
1.能从样本数据中提取基本的数字特征,并做出合理的解释. 2.会求样本的众数、中位数、平均数.
3.能从频率分布直方图中,求得众数、中位数、平均数. 二、教学重难点
重点:根据实际问题,对样本数据提取基本的数字特征并做出合理解释,估计总体的基本数字特征;体会样本数字特征具有随机性.
难点:在频率分布直方图中分析众数、中位数、平均数. 三、众数、中位数、平均数的概念 1.众数的概念
一组数据中重复出现次数_____的数叫做这组数的众数 2.中位数的定义
把一组数据按大小顺序排列,把处于_____位置的那个数称为这组数据的中位数; 当数据个数为奇数时,中位数是按大小顺序排列的____的那个数;
当数据个数为偶数时,中位数是按大小顺序排列的最中间两个数的_________。
3.平均数的概念 如果有n 个数12,,,n x x x ,那么这n 个数的算术平均数就是这组数平均数,
即
例1:在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下: 甲运动员:7,8,6,8,6,5,8,10,7,4 乙运动员:9,5,7,8,7,6,8,6,7,7
观察上述样本数据,分别求这些运动员成绩的众数,中位数与平均数? 甲运动员命中环数:
众数: 中位数:
平均数:
78686581074
6.9
10x +++++++++=
=
乙运动员命中环数:
众数: 中位数:
平均数:
9578768677
7
10x +++++++++=
=
例2、在一次中学生田径运动会上,参加男子跳高的17名运动员的成绩如下表所示:
分别求这些运动员成绩的众数,中位数与平均数 .
众数(最多的): ;中位数(最中间的): 平均数 :
四、众数、中位数、平均数与频率分布直方图的关系 思考1:如何从频率分布直方图中估计出众数的值?
例3:在上一节调查的100位居民的月均用水量的问题中,这些样本数据的频率分布直方图如下所示:观察图形,估计出众数的
思考2:如何从频率分布直方图中估计出中位数的值?
在样本中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数 反映到频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等,由此可以估计中位数的值。
所以,中位数在频率分布直方图中,就是使其左右小矩形面积和相等 思考3:如何从频率分布直方图中估计出平均数的值?
例4:射击选手甲10次的射击情况,求其命中环数的平数
所以,平均数为:
4562728310
10x ++⨯+⨯+⨯+=
112231
4567810101010101010=⨯
+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯
即:平均数等于每个命中环数乘以该数的频率之和
例5:100位居民月均用水量的频率分布表,求其平均数的估计值
0.250.040.750.08 1.250.15 1.750.22 2.250.252.750.14 3.250.06 3.750.04 4.250.022.02
x
=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=
所以,平均数的估计值=小矩形底边中点的横坐标乘以对应频率之和 思考4:怎么在样本的频率分布直方图中估计出平均数的值?
平均数的估计值=每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和 五、反思与感悟 :
众数:最高矩形端点的横坐标;
中位数:直方图面积平分线与横轴交点的横坐标;
命中环数 频数 频率 4 1 5 1 6 2 7 2 8 3 10
1
平均数:每个小矩形的面积与小矩形底边中点的横坐标的乘积之和.
六、众数、中位数、平均数的简单应用
例1、某工厂人员及工资构成如下:
人员经理管理高级工人学徒合计
周工2200250220200100
人数16510123
合计22001500110020001006900
(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?
七、众数、中位数、平均数的简单应用
1、某中学举行电脑知识竞赛,现将高一参赛学生的成绩进行整理后分成五组绘制成如图所
示的频率分布直方图,已知图中从左到右的第一、二、三、四、五小组的频率分别是0.30、
0.40、0.15、0.10、0.05..求
(1)高一参赛学生的成绩的众数、中位数.
(2)高一参赛学生的平均成绩.
2、为了了解小学生的体能情况,抽取了某
小学同年级部分学生进行跳绳测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图,已知图中从左到右前三个小组的频率分别是0.1,0.3,0.4,第一小组的频数为5.
(1)求第四小组的频率;
(2)问参加这次测试的学生人数是多少?
(3)问在这次测试中学生跳绳次数的中位数落在第几小组内?。