第1讲抽样方法与总体分布的估计
抽样方法与总体分布的估计
频数为0.32×150＝48.
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答案 B
抽样方法与总体分布的估计
5．(长沙模拟)如图是某学校一名篮球运动 员在五场比赛中所得分数的茎叶图，则
•该运动员在这五场比赛中得分的方差为________．
答案 6.8
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抽样方法与总体分布的估计
考向一 抽样方法
•【例1】从某厂生产的802辆轿车中抽取80辆测试某项 性 能．请合理选择抽样方法进行抽样，并写出抽样过 程． [审题视点] 因为802不能整除80，为了保证“等距” 分段，应先剔除2个个体．
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抽样方法与总体分布的估计
•(3)平均数
样本数据的算术平均数，即 ＝__________________． (4)方差与标准差
方差：s2＝__________________________________．
标准差：s＝ _____________________________________.
抽样方法与总体分布的估计
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考点自测
1．(山东)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做 问卷调查．为此将他们随机编号为1,2，…， 960，分组后在第一组采用简单随机抽样的方法 抽到的号码为9.抽到的32人中，编号落入区间 [1,450]的人做问卷A，编号落入区间[451,750]的 人做问卷B，其余的人做问卷C.则抽到的人中， 做问卷B的人数为 ( )． •A．7 B．9 C．10 D．15
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抽样方法与总体分布的估计
•第三步：从第1段即1,2，…，10这10个编号中，用简单随 机抽样的方法抽取一个编号(如5)作为起始编号； •第四步：从5开始，再将编号为15,25，…，795的个体抽 出，得到一个容量为80的样本．
第1讲 随机抽样、用样本估计总体
第1讲随机抽样、用样本估计总体一、知识梳理1．随机抽样(1)简单随机抽样①定义：一般地，设一个总体含有N 个个体，从中逐个不放回地抽取n 个个体作为样本(n ≤N )，且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就称这样的抽样方法为简单随机抽样．②常用方法：抽签法和随机数法．(2)分层抽样①定义：在抽样时，将总体分成互不交叉的层，然后按照一定的比例，从各层独立地抽取一定数量的个体，将各层取出的个体合在一起作为样本，这种抽样方法是一种分层抽样．②适用范围：适用于总体由差异比较明显的几个部分组成时．2．统计图表(1)频率分布直方图的画法步骤①求极差(即一组数据中最大值与最小值的差)；②决定组距与组数；③将数据分组；④列频率分布表；⑤画频率分布直方图．(2)频率分布折线图和总体密度曲线①频率分布折线图：连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点，就得到频率分布折线图；②总体密度曲线：随着样本容量的增加，作图时所分组数增加，组距减小，相应的频率折线图会越来越接近于一条光滑曲线，统计中称这条光滑曲线为总体密度曲线．3．样本的数字特征(1)众数：一组数据中出现次数最多的那个数据，叫做这组数据的众数．(2)中位数：把n 个数据按大小顺序排列，处于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．(3)平均数：把a 1＋a 2＋…＋a n n称为a 1，a 2，…，a n 这n 个数的平均数． (4)标准差与方差：设一组数据x 1，x 2，x 3，…，x n 的平均数为x －，则这组数据的标准差和方差分别是s ＝ 1n[(x 1－x －)2＋(x 2－x －)2＋…＋(x n －x －)2]， s 2＝1n[(x 1－x －)2＋(x 2－x －)2＋…＋(x n －x －)2]．常用结论1．不论哪种抽样方法，总体中的每一个个体入样的概率是相同的．2．会用三个关系频率分布直方图与众数、中位数与平均数的关系(1)最高的小长方形底边中点的横坐标即是众数．(2)中位数左边和右边的小长方形的面积和是相等的．(3)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长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和．3．巧用四个有关的结论(1)若x 1，x 2，…，x n 的平均数为x －，那么mx 1＋a ，mx 2＋a ，…，mx n ＋a 的平均数为m x－＋a ；(2)数据x 1，x 2，…，x n 与数据x ′1＝x 1＋a ，x ′2＝x 2＋a ，…，x ′n ＝x n ＋a 的方差相等，即数据经过平移后方差不变；(3)若x 1，x 2，…，x n 的方差为s 2，那么ax 1＋b ，ax 2＋b ，…，ax n ＋b 的方差为a 2s 2；(4)s 2＝1n ∑n i ＝1 (x i －x －)2＝1n ∑n i ＝1x 2i－x －2，即各数平方的平均数减去平均数的平方． 二、教材衍化1．某校为了解学生学习的情况，采用分层抽样的方法从高一2 400人、高二2 000人、高三n 人中，抽取90人进行问卷调查．已知高一被抽取的人数为36，那么高三被抽取的人数为________．解析：由分层抽样可得 2 4002 400＋2 000＋n×90＝36，则n ＝1 600，所以高三被抽取的人数为 1 6002 400＋2 000＋1 600×90＝24. 答案：242．已知一组数据6，7，8，8，9，10，则该组数据的方差是________．答案：533．某仪器厂从新生产的一批零件中随机抽取40个检测，如图是根据抽样检测后零件的质量(单位：克)绘制的频率分布直方图，样本数据分8组，分别为[80，82)，[82，84)，[84，86)，[86，88)，[88，90)，[90，92)，[92，94)，[94，96]，则样本的中位数在第________组．解析：由题图可得，前四组的频率为(0.037 5＋0.062 5＋0.075＋0.1)×2＝0.55，则其频数为40×0.55＝22，且第四组的频数为40×0.1×2＝8，故中位数落在第4组．答案：4一、思考辨析判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)简单随机抽样是一种不放回抽样．()(2)在抽签法中，先抽的人抽中的可能性大．()(3)一组数据的方差越大，说明这组数据的波动越大．()(4)在频率分布直方图中，小矩形的面积越大，表示样本数据落在该区间内的频率越大．()(5)频率分布表和频率分布直方图是一组数据频率分布的两种形式，前者准确，后者直观．()(6)在频率分布直方图中，最高的小长方形底边中点的横坐标是众数的估计值．()答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)√二、易错纠偏常见误区|(1)随机数表法的规则不熟出错；(2)频率分布直方图识图不清；1．假设要考察某公司生产的狂犬疫苗的剂量是否达标，现用随机数法从500支疫苗中抽取50支进行检验，利用随机数表抽取样本时，先将500支疫苗按000，001， (499)行编号，若从随机数表第7行第8列的数开始向右读，则抽取的第3支疫苗的编号为________．(下面摘取了随机数表的第7行至第9行)84 42 17 53 3157 24 55 06 8877 04 74 47 6721 76 33 50 2583 92 12 06 7663 01 63 78 5916 95 55 67 1998 10 50 71 7512 86 73 58 0744 39 52 38 7933 21 12 34 2978 64 56 07 8252 42 07 44 3815 51 00 13 4299 66 02 79 54解析：由题意得，从随机数表第7行第8列的数开始向右读，符合条件的前三个编号依次是331，455，068，故抽取的第3支疫苗的编号是068.答案：0682．我市某校组织学生参加英语测试，成绩的频率分布直方图如图，数据的分组依次为[20，40)，[40，60)，[60，80)，[80，100]，若低于60分的人数是15，则该班的学生人数是________．解析：依题意得，成绩低于60分的相应的频率等于(0.005＋0.01)×20＝0.3，所以该班的学生人数是15÷0.3＝50.答案：50考点一随机抽样(基础型)复习指导| 1.理解随机抽样的必要性和重要性．2．学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本．3．通过对实例的分析，了解分层抽样的方法．核心素养：数据分析1．(2020·重庆中山外国语学校模拟)如饼图，某学校共有教师120人，从中选出一个30人的样本，其中被选出的青年女教师的人数为()A．12B．6C．4D．3解析：选D ．青年教师的人数为120×30%＝36，所以青年女教师为12人，故青年女教师被选出的人数为12×30120＝3.故选D ． 2．(2020·武汉市武昌区调研考试)已知某射击运动员每次射击击中目标的概率都为80%.现采用随机模拟的方法估计该运动员4次射击至少3次击中目标的概率：先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数，指定0，1表示没有击中目标，2，3，4，5，6，7，8，9表示击中目标；再以每4个随机数为一组，代表4次射击的结果．经随机模拟产生了如下20组随机数：7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698 0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281据此估计，该射击运动员4次射击至少3次击中目标的概率为________．解析：4次射击中有1次或2次击中目标的有：0371，6011，7610，1417，7140，所以所求概率P ＝1－520＝1520＝0.75. 答案：0.753．一支田径队有男运动员56人，女运动员m 人，用分层抽样抽出一个容量为n 的样本，在这个样本中随机取一个当队长的概率为128，且样本中的男队员比女队员多4人，则m ＝________．解析：由题意知n ＝28，设其中有男队员x 人，女队员有y 人．则⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝28，x －y ＝4，56m ＝x y .解得x ＝16，y ＝12，m ＝42.答案：42(1)抽签法与随机数法的适用情况①抽签法适用于总体中个体数较少的情况，随机数法适用于总体中个体数较多的情况．②一个抽样试验能否用抽签法，关键看两点：一是制签是否方便；二是号签是否易搅匀．一般地，当总体容量和样本容量都较小时可用抽签法．(2)分层抽样问题类型及解题思路①求某层应抽个体数量，根据该层所占总体的比例计算．②已知某层个体数量，求总体容量，根据分层抽样即按比例抽样，列比例式进行计算．③确定是否应用分层抽样：分层抽样适用于总体中个体差异较大的情况．考点二样本的数字特征(应用型)复习指导| 1.通过实例理解样本数据的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求合理地选取样本，从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差)，并作出合理的解释．核心素养：数据分析、数学运算(1)在一次歌咏比赛中，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，所剩数据的平均数与方差分别为( )A ．92，2.8B ．92，2C ．93，2D ．93，2.8(2)(2020·盐城模拟)已知一组数据x 1，x 2，x 3，x 4，x 5的方差是2，则数据2x 1，2x 2，2x 3，2x 4，2x 5的标准差为________．【解析】 (1)由题意得所剩数据：90，90，93，94，93.所以平均数x －＝90＋90＋93＋94＋935＝92. 方差s 2＝15[(90－92)2＋(90－92)2＋(93－92)2＋(93－92)2＋(94－92)2]＝2.8. (2)由s 2＝1n i ＝1n (x i －x －)2＝2，则数据2x 1，2x 2，2x 3，2x 4，2x 5的方差是8，标准差为2 2. 【答案】 (1)A (2)2 2【迁移探究】 (变条件)本例(2)增加条件“x 1，x 2，x 3，x 4，x 5的平均数为2”，求数据2x 1＋3，2x 2＋3，2x 3＋3，2x 4＋3，2x 5＋3的平均数和方差．解：数据2x 1＋3，2x 2＋3，2x 3＋3，2x 4＋3，2x 5＋3的平均数为2×2＋3＝7，方差为22×2＝8.众数、中位数、平均数、方差的意义及常用结论(1)平均数与方差都是重要的数字特征，是对总体的一种简明的描述，它们所反映的情况有着重要的实际意义，平均数、中位数、众数描述其集中趋势，方差和标准差描述波动大小．(2)方差的简化计算公式：s2＝1n[(x21＋x22＋…＋x2n)－n x－2]，或写成s2＝1n(x21＋x22＋…＋x2n)－x－2，即方差等于原数据平方的平均数减去平均数的平方．1．(2020·昆明市诊断测试)高铁、扫码支付、共享单车、网购被称为中国的“新四大发明”，为评估共享单车的使用情况，选了n座城市作试验基地．这n座城市共享单车的使用量(单位：人次/天)分别为x1，x2，…，x n，下面给出的指标中可以用来评估共享单车使用量的稳定程度的是()A ．x 1，x 2，…，x n 的平均数B ．x 1，x 2，…，x n 的标准差C ．x 1，x 2，…，x n 的最大值D ．x 1，x 2，…，x n 的中位数解析：选B ．平均数、中位数可以反映一组数据的集中程度；方差、标准差可以反映一组数据的波动大小，同时也反映这组数据的稳定程度．故选B ．2．(2020·甘肃、青海、宁夏联考)从某小学随机抽取100名同学，将他们的身高(单位：厘米)分布情况汇总如下：A ．119.3B ．119.7C ．123.3D ．126.7解析：选C ．由题意知身高在(100，110]，(110，120]，(120，130]内的频率依次为0.05，0.35，0.3，前两组频率和为0.4，组距为10，设中位数为x ，则(x －120)×0.310＝0.1，解得x ≈123.3.故选C ．3．一组数据1，10，5，2，x ，2，且2＜x ＜5，若该数据的众数是中位数的23倍，则该数据的方差为________．解析：根据题意知，该组数据的众数是2，则中位数是2÷23＝3，把这组数据从小到大排列为1，2，2，x ，5，10，则2＋x2＝3，解得x ＝4，所以这组数据的平均数为 x －＝16×(1＋2＋2＋4＋5＋10)＝4，方差为s 2＝16×[(1－4)2＋(2－4)2×2＋(4－4)2＋(5－4)2＋(10－4)2]＝9.答案：9考点三 频率分布直方图(应用型)复习指导| 1.通过实例体会分布的意义和作用，在表示样本数据的过程中，学会列频率分布表、画频率分布直方图、频率折线图，体会它们各自的特点．2．会用样本的频率分布估计总体分布，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．核心素养：直观想象、数据分析角度一求样本的频率、频数(2020·福建五校第二次联考)某服装店对过去100天其实体店和网店的销售量(单位：件)进行了统计，制成频率分布直方图如下：(1)若将上述频率视为概率，已知该服装店过去100天的销售中，实体店和网店销售量都不低于50的概率为0.24，求过去100天的销售中，实体店和网店至少有一边销售量不低于50的天数；(2)若将上述频率视为概率，已知该服装店实体店每天的人工成本为500元，门市成本为1 200元，每售出一件利润为50元，求该实体店一天获利不低于800元的概率．【解】(1)由题意知，网店销售量不低于50共有(0.068＋0.046＋0.010＋0.008)×5×100＝66(天)，实体店销售量不低于50共有(0.032＋0.020＋0.012×2)×5×100＝38(天)，实体店和网店销售量都不低于50的天数为100×0.24＝24，故实体店和网店至少有一边销售量不低于50的天数为66＋38－24＝80.(2)由题意，设该实体店一天售出x件，则获利为(50x－1 700)元，50x－1 700≥800⇒x ≥50.记该实体店一天获利不低于800元为事件A，则P(A)＝P(x≥50)＝(0.032＋0.020＋0.012＋0.012)×5＝0.38.故该实体店一天获利不低于800元的概率为0.38.角度二求样本的数字特征(2019·高考全国卷Ⅲ)为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度，进行如下试验：将200只小鼠随机分成A，B两组，每组100只，其中A组小鼠给服甲离子溶液，B组小鼠给服乙离子溶液．每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同．经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比．根据试验数据分别得到如下直方图：记C为事件：“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”，根据直方图得到P(C)的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a，b的值；(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表)．【解】(1)由已知得0.70＝a＋0.20＋0.15，故a＝0.35.b＝1－0.05－0.15－0.70＝0.10.(2)甲离子残留百分比的平均值的估计值为2×0.15＋3×0.20＋4×0.30＋5×0.20＋6×0.10＋7×0.05＝4.05.乙离子残留百分比的平均值的估计值为3×0.05＋4×0.10＋5×0.15＋6×0.35＋7×0.20＋8×0.15＝6.00.(1)频率、频数、样本容量的计算方法①频率组距×组距＝频率；②频数样本容量＝频率，频数频率＝样本容量，样本容量×频率＝频数．(2)频率分布直方图中数字特征的计算①最高的小长方形底边中点的横坐标即是众数；②中位数左边和右边的小长方形的面积和是相等的；③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长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和．1．在样本频率分布直方图中，共有9个小长方形，若中间一个小长方形的面积等于其他8个长方形的面积和的25，且样本容量为140，则中间一组的频数为( )A ．28B ．40C ．56D ．60解析：选B ．设中间一组的频数为x ，因为中间一个小长方形的面积等于其他8个长方形的面积和的25，所以其他8组的频数和为52x ，由x ＋52x ＝140，解得x ＝40.2．(2020·武昌区调研考试)对参加某次数学竞赛的1 000名选手的初赛成绩(满分：100分)作统计，得到如图所示的频率分布直方图．(1)根据直方图完成以下表格；(2))； (3)如果从参加初赛的选手中选取380人参加复赛，那么如何确定进入复赛选手的成绩？ 解：(1)填表如下：(2)平均数为55×0.05＋65×0.15＋75×0.35＋85×0.35＋95×0.1＝78， 方差s 2＝(－23)2×0.05＋(－13)2×0.15＋(－3)2×0.35＋72×0.35＋172×0.1＝101. (3)进入复赛选手的成绩为80＋350－(380－100)350×10＝82(分)，所以初赛成绩为82分及其以上的选手均可进入复赛．(说明：回答82分以上，或82分及其以上均可)[基础题组练]1．某班有34位同学，座位号记为01，02，…，34，用下面的随机数表选取5组数作为参加青年志愿者活动的五位同学的座号．选取方法是从随机数表第一行的第6列数字开始，由左到右依次选取两个数字，则选出来的第4个志愿者的座号是( )49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 A ．23B ．09C ．02D ．16解析：选D ．从随机数表第一行的第6列数字3开始，由左到右依次选取两个数字，不超过34的依次为21，32，09，16，17，故第4个志愿者的座号为16.2．(2020·陕西汉中重点中学联考)某机构对青年观众是否喜欢跨年晚会进行了调查，人数如下表所示：若在“不喜欢的男性青年观众”中抽取了6人，则n ＝( )A ．12B ．16C ．20D ．24解析：选D ．由题意得3030＋10＋30＋50＝30120＝6n，解得n ＝24.故选D ．3．(2019·高考全国卷Ⅱ)演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分，评定该选手的成绩时，从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分，得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比，不变的数字特征是( )A ．中位数B ．平均数C ．方差D ．极差解析：选A ．记9个原始评分分别为a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ，h ，i (按从小到大的顺序排列)，易知e 为7个有效评分与9个原始评分的中位数，故不变的数字特征是中位数，故选A ．4．(多选)某学生5次考试的成绩(单位：分)分别为85，67，m ，80，93，其中m ＞0.若该学生在这5次考试中成绩的中位数为80，则得分的平均数可能为( )A ．70B ．75C ．80D ．85解析：选ABC ．已知的四次成绩按照由小到大的顺序排列为67，80，85，93，该学生这5次考试成绩的中位数为80，则m ≤80，所以平均数85＋67＋m ＋80＋935≤81，可知平均数可能为70，75，80，不可能为85.故选ABC ．5．(多选)从某地区年龄在25～55岁的人员中，随机抽取100人，了解他们对今年两会热点问题的看法，绘制出频率分布直方图，如图所示，则下列说法正确的是( )A ．抽取的100人中，年龄在40～45岁的人数大约为20B ．抽取的100人中，年龄在35～45岁的人数大约为40C ．抽取的100人中，年龄在40～50岁的人数大约为50D ．抽取的100人中，年龄在35～50岁的人数大约为60解析：选AD ．根据频率分布直方图的性质得(0.01＋0.05＋0.06＋a ＋0.02＋0.02)×5＝1，解得a ＝0.04，所以抽取的100人中，年龄在40～45岁的大约为0.04×5×100＝20，所以A 正确；年龄在35～45岁的人数大约为(0.06＋0.04)×5×100＝50，所以B 不正确；年龄在40～50岁的人数大约为(0.04＋0.02)×5×100＝30，所以C 不正确；年龄在35～50岁的人数大约为(0.06＋0.04＋0.02)×5×100＝60，所以D 正确．故选AD ．6．(2020·开封市定位考试)某工厂生产A ，B ，C 三种不同型号的产品，产品数量之比为k ∶5∶3，现用分层抽样的方法抽出一个容量为120的样本，已知A 种型号产品共抽取了24件，则C 种型号产品抽取的件数为________．解析：依题意得24120＝k k ＋5＋3，解得k ＝2，所以C 种型号产品抽取的件数为32＋5＋3×120＝36.答案：367．甲、乙、丙、丁四人参加某运动会射击项目的选拔赛，四人的平均成绩和方差如下表所示：从这四个人中选择一人参加该运动会射击项目比赛，最佳人选是________．解析：由题表中数据可知，丙的平均环数最高，且方差最小，说明技术稳定，且成绩好．答案：丙8．对某市“四城同创”活动中800名志愿者的年龄抽样调查统计后得到频率分布直方图(如图)，但是年龄组为[25，30)的数据不慎丢失，则依据此图可得：(1)[25，30)年龄组对应小矩形的高度为________；(2)据此估计该市“四城同创”活动中志愿者年龄在[25，35)的人数为________．解析：设[25，30)年龄组对应小矩形的高度为h，则5×(0.01＋h＋0.07＋0.06＋0.02)＝1，解得h＝0.04.则志愿者年龄在[25，35)年龄组的频率为5×(0.04＋0.07)＝0.55，故志愿者年龄在[25，35)年龄组的人数约为0.55×800＝440.答案：(1)0.04(2)4409．某校1 200名高三年级学生参加了一次数学测验(满分为100分)，为了分析这次数学测验的成绩，从这1 200人的数学成绩中随机抽取200人的成绩绘制成如下的统计表，请根据表中提供的信息解决下列问题：(1)求a、b、c(2)如果从这1 200名学生中随机抽取一人，试估计这名学生该次数学测验及格的概率P (注：60分及60分以上为及格)；(3)试估计这次数学测验的年级平均分．解：(1)由题意可得，b ＝1－(0.015＋0.125＋0.5＋0.31)＝0.05，a ＝200×0.05＝10，c ＝200×0.5＝100.(2)根据已知，在抽出的200人的数学成绩中，及格的有162人．所以P ＝162200＝0.81. (3)这次数学测验样本的平均分为x －＝16×3＋32.1×10＋55×25＋74×100＋88×62200＝73， 所以这次数学测验的年级平均分大约为73分．10．为了解甲、乙两个快递公司的工作状况，假设同一个公司快递员的工作状况基本相同，现从甲、乙两公司各随机抽取一名快递员，并从两人某月(30天)的快递件数记录结果中随机抽取10天的数据，制图如下：每名快递员完成一件货物投递可获得的劳务费情况如下：甲公司规定每件4.5元；乙公司规定每天35件以内(含35件)的部分每件4元，超出35件的部分每件7元．(1)根据图中数据写出甲公司员工A 在这10天投递的快递件数的平均数和众数；(2)根据图中数据估算两公司的每位员工在该月所得的劳务费．解：(1)甲公司员工A 在这10天投递的快递件数的平均数为36，众数为33.(2)根据题图中数据，可估算甲公司的每位员工该月所得劳务费为 4.5×36×30＝4 860(元)，易知乙公司员工B 每天所得劳务费X 的可能取值为136，147，154，189，203，所以乙公司的每位员工该月所得劳务费约为110×(136×1＋147×3＋154×2＋189×3＋203×1)×30＝165.5×30＝4 965(元)． [综合题组练]1．(2020·安徽五校联盟第二次质检)数据a 1，a 2，a 3，…，a n 的方差为σ2，则数据2a 1，2a 2，2a 3，…，2a n 的方差为( )A ．σ22B ．σ2C ．2σ2D ．4σ2解析：选D ．设a 1，a 2，a 3，…，a n 的平均数为a ，则2a 1，2a 2，2a 3，…，2a n 的平均数为2a ，σ2＝(a 1－a )2＋(a 2－a )2＋(a 3－a )2＋…＋(a n －a )2n. 则2a 1，2a 2，2a 3，…，2a n 的方差为(2a 1－2a )2＋(2a 2－2a )2＋(2a 3－2a )2＋…＋(2a n －2a )2n＝4×(a 1－a )2＋(a 2－a )2＋(a 3－a )2＋…＋(a n －a )2n＝4σ2.故选D ． 2．(多选)新闻出版业不断推进供给侧结构性改革，深入推动优化升级和融合发展，持续提高优质出版产品供给，实现了行业的良性发展．下面是2015年至2019年我国新闻出版业和数字出版业营收情况，则下列说法正确的是( )A ．2015年至2019年我国新闻出版业和数字出版业营收均逐年增加B ．2019年我国数字出版业营收超过2015年我国数字出版业营收的2倍C ．2019年我国新闻出版业营收超过2015年我国新闻出版业营收的1.5倍D ．2019年我国数字出版业营收占新闻出版业营收的比例未超过三分之一解析：选ABD ．根据图示数据可知A 正确；1 935.5×2＝3 871＜5 720.9，故B 正确；16 635.3×1.5＝24 952.95＞23 595.8，故C 不正确；23 595.8×13≈7 865＞5 720.9，故D 正确．故选ABD ．3．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．解：(1)由题图可得甲、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．x －甲＝10＋13＋12＋14＋165＝13； x －乙＝13＋14＋12＋12＋145＝13， s 2甲＝15[(10－13)2＋(13－13)2＋(12－13)2＋(14－13)2＋(16－13)2]＝4； s 2乙＝15[(13－13)2＋(14－13)2＋(12－13)2＋(12－13)2＋(14－13)2]＝0.8. (2)由s 2甲＞s 2乙，可知乙的成绩较稳定． 从折线图看，甲的成绩基本呈上升状态，而乙的成绩上下波动，可知甲的成绩在不断提高，而乙的成绩则无明显提高．4．(2020·广州市调研测试)某蔬果经销商销售某种蔬果，售价为每千克25元，成本为每千克15元．销售宗旨是当天进货当天销售．如果当天卖不出去，未售出的全部降价以每千克10元处理完．根据以往的销售情况，按[0，100)，[100，200)，[200，300)，[300，400)，[400，500]进行分组，得到如图所示的频率分布直方图．(1)根据频率分布直方图计算该种蔬果日需求量的平均数x －(同一组中的数据用该组区间中点值代表)；(2)该经销商某天购进了250千克该种蔬果，假设当天的需求量为x 千克(0≤x ≤500)，利润为y 元．求y 关于x 的函数关系式，并结合频率分布直方图估计利润y 不小于1 750元的概率．解：(1)x －＝50×0.001 0×100＋150×0.002 0×100＋250×0.003 0×100＋350×0.0025×100＋450×0.001 5×100＝265.故该种蔬果日需求量的平均数为265千克．(2)当日需求量不低于250千克时，利润y ＝(25－15)×250＝2 500(元)，当日需求量低于250千克时，利润y ＝(25－15)x －(250－x )×5＝15x －1 250(元)，所以y ＝⎩⎨⎧15x －1 250，0≤x ＜2502 500，250≤x ≤500， 由y ≥1 750，得200≤x ≤500，所以P (y ≥1 750)＝P (200≤x ≤500)＝0.003 0×100＋0.002 5×100＋0.001 5×100＝0.7. 故估计利润y 不小于1 750元的概率为0.7.。
抽样方法与总体分布的估计
第一节 抽样方法与总体分布的估计1.抽样方法：例1.对于简单随机抽样，个体被抽到的机会（ ）A ．相等B ．不相等C ．不确定D ．与抽样次数有关演变1.用随机数法从100名学生(男生25人)中抽取20人进行某项活动，某男生被抽到的几率是（ ）A ．1100B ．125C ．15D ．14演变2.一个总体含有150个个体，用简单随机抽样方法从该总体中抽取一个容量为5的样本，则指定的某个个体被抽到的概率为________．例2.一个年级有12个班，每个班有50名学生，随机编号为1～50，为了了解他们在课外的兴趣，要求每班第40号同学留下来进行问卷调查，这里运用的抽样方法是（ ）A ．分层抽样B ．抽签法C ．随机数表法D ．系统抽样法演变1.为了调查某产品的销售情况，销售部门从下属的92家销售连锁店中抽取30家了解情况，若用系统抽样法，则抽样间隔和随机剔除的个体数分别为（ ）A ． 3，2B ．2，3C ． 2，30D ． 30，2例3.从N 个编号中要抽取n 个号码入样，若采用系统抽样方法抽取，则分段间隔应为（ ）A ．N nB ．nC ．N n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．1N n ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦演变1.为了解1200名学生对学校教改试验的意见，打算从中抽取一个容量为30的样本，考虑采用系统抽样，则分段的间隔k 为（ ）A ．40B ．30C ．20D ．12例4.某校高一、高二、高三，三个年级的学生人数分别为1500人，1200人和1000人，现采用按年级分层抽样法了解学生的视力状况，已知在高一年级抽查了75人，则这次调查三个年级共抽查了__________人。
演变1.某工厂生产A 、B 、C 三种不同型号的产品，产品数量之比依次为2 ：3 ：5，现用分层抽样方法抽出一个容量为n 的样本，样本中A 种型号产品有16件，那么此样本的容量=n演变2.某学校共有教师490人，其中不到40岁的有350人，40岁及以上的有140人，为了解普通话在该校教师中的推广普及情况，用分层抽样的方法，从全体教师中抽取一个容量为70人的样本进行普通话水平测试，其中不到40岁的教师中应抽取的人数是_________. 演变3.某校数学教研组为了解学生学习数学的情况，采用分层抽样的方法从高一600人、高二680人、高三720人中，抽取50人进行问卷调查，则高一、高二、高三抽取的人数分别是 ( )A ．15，16，19B ．15，17，18C ．14，17，19D ．15，16，202.用样本估计总体：例1.已知样本7，10，14，8，7，12，11，10，8，10，13，10，8，11，8，9，12，9，13，12，那么这组数据落在8.5～11.5内的频率为________．演变1.已知样本：12，7，11，12，11，12，10，10，9，8，13，12，10，9，6，11，8，9，8，10，那么频率为0.25的样本的范围是（ ）A ．[)5.5,7.5B ．[)7.5,9.5C ．[)9.5,11.5D ．[)11.5,13.5演变2.为了了解某地区高三学生的身体发育情况，调查了该地区100名年龄为17～18周岁的男生体重)(kg ，得到了频率分布直方图如下：根据上图可得这100名学生中体重在)5.64,5.56[的学生人数是（ ）A ．20B ．30C ．40D ．50例2.一个容量为100的样本，数据的分组及各组的频数如下：[12.5,15.5) 6，[15.5,18.5) 16，[18.5,21.5) 18，[21.5,24.5) 22，[24.5,27.5) 20，[27.5，30.5) 10，[30.5，33.5) 8.（1）列出样本的频率分布表；（2）画出频率分布直方图．例10演变1.某中学高二（2）班甲、乙两名同学自高中以来每场数学考试成绩如下：甲的得分：95，81，75，91，86，89，71，65，76，88，94，110；乙的得分：83，86，93，99，88，130，98，114，98，79，101，107.画出两人数学成绩茎叶图，请根据茎叶图对两人的成绩进行比较.例4.五个数1，2，3，4，a 的平均数是3 ，则a =_______，这五个数的标准差是___________. 演变1.某人5次上班途中所花的时间（单位：分钟）分别为x ，y ，10，11，9，已知这组数据的平均数为10，方差为2，则||y x 的值为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．4演变2.对一射击选手的跟踪观测,其环数及相应频率如下：环数 6 7 8 9 10频率 15% 25% 40% 10% 10%求该选手的平均成绩__________。
抽样方法与总体分布的估计
抽样方法与总体分布的估计●知识梳理1.简单随机抽样：一样地，设一个总体的个体数为N ，假如通过逐个抽取的方法从中抽取一个样本，且每次抽取时各个个体被抽到的概率相等，就称如此的抽样为简单随机抽样.2.分层抽样：当已知总体由差异明显的几部分组成时，为了使样本更充分地反映总体的情形，常将总体分成几部分，然后按照各部分所占的比进行抽样，这种抽样叫做分层抽样.3.两种抽样方法的比较（略）.4.总体：在数理统计中，通常把被研究的对象的全体叫做总体.5.频率分布：用样本估量总体，是研究统计问题的差不多思想方法，样本中所有数据（或数据组）的频数和样本容量的比，确实是该数据的频率.所有数据（或数据组）的频率的分布变化规律叫做样本的频率分布.能够用样本频率表、样本频率分布条形图或频率分布直方图来表示.6.总体分布：从总体中抽取一个个体，确实是一次随机试验，从总体中抽取一个容量为n 的样本，确实是进行了n 次试验，试验连同所显现的结果叫随机事件，所有这些事件的概率分布规律称为总体分布.●点击双基1.为调查参加运动会的1000名运动员的年龄情形，从中抽查了100名运动员的年龄，就那个问题来说，下列说法正确的是A.1000名运动员是总体B.每个运动员是个体C.抽取的100名运动员是样本D.样本容量是1002.一个总体中共有10个个体，用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为3的样本，则某特定个体入样的概率是A.310C 3B.89103⨯⨯C.103 D.101 3.一个容量为n 的样本，分成若干组，已知某数的频数和频率分别为40、0.125，则n 的值为 A.640 B.320 C.240 D.1604.某单位有老年人27人，中年人54人，青年人81人，为了调查他们的健康状况，需从他们中抽取一个容量为36的样本，在简单随机抽样、系统抽样、分层抽样这三种方法中较合适的抽样方法是___________.那么分数在［100，110）中的频率和分数不满110分的累积频率分别是______________、_______（精确到0.01）.●典例剖析【例1】 （2004年湖南，5）某公司在甲、乙、丙、丁四个地区分别有150个、120个、180个、150个销售点.公司为了调查产品销售的情形，需从这600个销售点中抽取一个容量为100的样本，记这项调查为①；在丙地区中有20个特大型销售点，要从中抽取7个调查其销售收入和售后服务情形，记这项调查为②.则完成①、②这两项调查宜采纳的抽样方法依次是A.分层抽样法，系统抽样法B.分层抽样法，简单随机抽样法C.系统抽样法，分层抽样法D.简单随机抽样法，分层抽样法【例2】 （2004年福建，15）一个总体中有100个个体，随机编号为0，1，2，…，99，依编号顺序平均分成10个小组，组号依次为1，2，3，…，10.现用系统抽样方法抽取一个容量为10的样本，规定假如在第1组随机抽取的号码为m ，那么在第k 小组中抽取的号码个位数字与m +k 的个位数字相同.若m =6，则在第7组中抽取的号码是___________.【例3】 把容量为100的某个样本数据分为10组，并填写频率分布表，若前七组的累积频率为0.79，而剩下三组的频数成公比大于2的整数等比数列，则剩下三组中频数最高的一组的频数为___________.（1）列出频率分布表；（2）画出频率分布直方图和累积频率分布图；（3）估量电子元件寿命在100～400 h 以内的概率； （4）估量电子元件寿命在400 h 以上的概率.剖析：通过本题可把握总体分布估量的各种方法和步骤. 解：（1）频率分布表如下：（2）频率分布直方图如下：100 200 300 400 500 600 寿命(h )寿命(h )1.000.800.600.400.20累（3）由累积频率分布图能够看出，寿命在100～400 h 内的电子元件显现的频率为0.65，因此我们估量电子元件寿命在100～400 h 内的概率为0.65.（4）由频率分布表可知，寿命在400 h 以上的电子元件显现的频率为0.20+0.15=0.35，故我们估量电子元件寿命在400 h 以上的概率为0.35.评述：画频率分布条形图、直方图时要注意纵、横坐标轴的意义. ●闯关训练 夯实基础1.（2004年江苏，6）某校为了了解学生的课外阅读情形，随机调查了50名学生，得到他们在某一天各自课外阅读所用时刻的数据，结果用下面的条形图表示，依照条形图可得这50名学生这一天平均每人的课外阅读时刻为2015105人数(人)时间(h )0 0.5 1.0 1.5 2.0A.0.6 hB.0.9 hC.1.0 hD.1.5 h 2.某单位有职工100人，不到35岁的有45人，35岁到49岁的有25人，剩下的为50岁以上的人，用分层抽样法从中抽取20人，各年龄段分别抽取的人数为A.7，5，8B.9，5，6C.6，5，9D.8，5，73.某单位共有N 个职工，要从N 个职工中采纳分层抽样法抽取n 个样本，已知该单位的某一部门有M 个职员，那么从这一部门中抽取的职工数为___________.4.下图是容量为100的样本的频率分布直方图，试依照图形中的数据填空：组距0.00.00.02样本数据（1）样本数据落在范畴［6，10）内的频率为___________； （2）样本数据落在范畴［10，14）内的频数为___________； （3）总体在范畴［2，6）内的概率约为___________.●思悟小结1.采纳什么抽样方法，要视情形来定：当总体中的个体较少时，一样可用随机抽样；当总体中的个体较多时，一样可用系统抽样；当总体由差异明显的几部分组成时，一样可用分层抽样.2.用样本估量总体，是研究统计问题的一个差不多思想方法.用样本估量总体，本节要紧研究在整体上用样本的频率分布估量总体的分布.教学点睛1.常用的抽样方法有三种：简单随机抽样、系统抽样、分层抽样，其中第一种是最简单、最差不多的抽样方法.三种抽样方法的共同点：差不多上等概率抽样，表达了抽样的公平性；三种抽样方法各有其特点和适用的范畴.2.总体分布反映了总体在各个范畴内取值的概率.当总体中所取不同数值比较少时，常用条形图表示相应样本的频率分布；否则，常用频率分布直方图表示相应样本的频率分布.3.系统抽样的步骤：（1）将总体中的个体随机编号；（2）将编号分段；（3）在第1段中用简单随机抽样确定起始的个体编号；（4）按照事先研究的规则抽取样本.4.分层抽样的步骤：（1）分层；（2）按比例确定每层抽取个体的个数；（3）各层抽样（方法能够不同）；（4）汇合成样本.5.解决总体分布估量问题的一样程序如下：（1）先确定分组的组数（最大数据与最小数据之差除以组距得组数）；（2）分别运算各组的频数及频率（频率=总数频数）；（3）画出频率分布直方图，并作出相应的估量.6.条形图是用其高度表示取各值的频率；直方图是用图形面积的大小表示在各区间内取值的频率；累积频率分布图是一条折线，利用任意两端值的累积频率之差表示样本数据在这两点值之间的频率.。
抽样方法与总体分布估计教学设计
抽样方法与总体分布估计教学设计一、设计背景在统计学中，抽样方法是研究总体的一种重要手段。
通过合理的抽样方法，可以从总体中选取一部分样本数据进行研究，从而获得总体的统计特征。
抽样方法的选择和总体分布的估计是统计学中的重要内容，对于学生来说，理解和掌握这些知识点是十分关键的。
为了帮助学生更好地理解抽样方法和总体分布的估计，设计了以下教学方案。
二、教学目标通过本节课的教学，学生将能够：1.了解抽样方法的定义和分类；2.掌握常见的抽样方法的步骤和特点；3.理解总体分布的估计方法；4.能够应用所学内容，进行实际问题的抽样与估计。
三、教学内容与步骤1. 抽样方法的定义与分类教学内容•定义：抽样方法是指从总体中选择部分样本进行观察和研究的方法。
•分类：随机抽样、系统抽样、整群抽样、分层抽样等。
教学步骤•引入：通过举例，解释抽样方法的目的和作用。
•阐述抽样方法的定义和分类。
•通过实例分别介绍随机抽样、系统抽样、整群抽样和分层抽样，并讨论它们的应用场景和特点。
•展示抽样方法的步骤并进行示范。
•学生进行小组讨论，总结各种抽样方法的优缺点。
2. 总体分布的估计方法教学内容•点估计：通过样本数据，估计总体参数的点估计方法。
•区间估计：通过样本数据，估计总体参数的区间估计方法。
教学步骤•介绍点估计和区间估计的定义和意义。
•通过实例解释最大似然估计法和样本均值估计法的应用。
•介绍置信区间的概念和计算方法。
•讨论估计方法的可靠性和精确度。
3. 抽样与估计的实际应用教学内容•实例分析：选择一个实际问题，引导学生进行抽样和估计的实践。
教学步骤•提供一个实际问题，并给出相关数据。
•学生进行小组讨论，确定合适的抽样方法和估计方法。
•学生根据所选的方法，进行数据处理和估计。
•学生汇报结果，并进行整体讨论。
四、教学手段与教学工具•授课：通过课堂讲解，向学生介绍抽样方法和总体分布估计的基本概念和步骤。
•讨论：组织学生进行小组讨论，促进学生思考和交流。
新高考数学总复习专题十一抽样方法与总体分布的估计课件
位数.其中第25百分位数也称为第一四分位数或下四分位数等,第75百分
位数也称为第三四分位数或上四分位数等. 4)计算一组n个数据的第p百分位数的步骤如下: ①按从小到大排列原始数据; ②计算i=n×p%; ③若i不是整数,而大于i的比邻整数为j,则第p百分位数为第j项数据,若i是 整数,则第p百分位数为第i项与第(i&的一等级产品有20件,B生产线生产的一
等级产品有35件,由样本频率估计总体概率,得该工厂生产产品为一等级
产品的概率估计值为
20 35 200
=
11 40
,当产品产量为2
000件时,估计该工厂一
等级产品获利2 000× 11 ×10=5 500(元).
40
11.4 抽样方法与总体散布的估计
考点一 随机抽样 1.简单随机抽样 1)定义:一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1≤ n<N)个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个 体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样; 如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽 到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样,放回 简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样. 2)最常用的方法:随机数法和抽签法.
A.2.25吨 B.2.24吨 C.2.06吨 D.2.04吨
解析 由频率散布直方图可知,月均用水量在[0,0.5)的频率为0.08×0.5= 0.04.同理,月均用水量在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5]的频率分 别为0.08,0.21,0.25,0.06,0.04,0.02.由1-(0.04+0.08+0.21+0.25+0.06+0.04+0. 02)=2×0.5×a,解得a=0.30,设中位数为x吨.因为前5组的频率之和为0.04+ 0.08+0.15+0.21+0.25=0.73>0.5,前4组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.21= 0.48<0.5,所以2≤x<2.5.由0.50×(x-2)=0.5-0.48,解得x=2.04.
抽样方法、总体分布的估计
简单随机抽样、系统抽 题型一 样 ①抽签法、随机数表法 思维提 ； 示 ②系统抽样的步骤.
题型二 思维提示
分层抽样 由差异明显的几部 分组成的总体适于 用分层抽样
题型三 思维提示
频率分布条形图的有关 问题 条形图与频率分布直方 图的区别
例3
为了估计某人的射击技术状况，在他的 训练记录中抽取了50次进行检验，他命中的 环数如下：
(3)注意频率分布条形图和频率分布直方图
是两个不同的概念．虽然它们的横轴表示 的内容是相同的，但是频率分布条形图的 纵轴(矩形的高)表示频率；频率分布直方图 的纵轴(矩形的高)表示频率与组距的比值， 其相应组距上的频率等于该组距上的矩形 的面积． (4)无论样本容量多大，用样本频率分布估 计总体分布时，所作的只是一种估计，可 能出现误差甚至错误，也允许存在误 差．当然希望这种误差越小越好，因此常 在条件许可下，适当增加样本容量，合理
(1)请作出频率分布表，并画出频率分布直
方图； (2)估计纤度落在[1.38,1.50)中的概率及纤 度小于1.40的概率是多少？ (3)统计方法中，同一组数据常用该组区间 的中点值(例如：区间[1.30,1.34)的中点值 是1.32)作为代表．据此，估计纤度的期 望． [分析] 按题目要求作出频率分布表、绘出 频率分布.抽样方法 全体 (1)总体：所要考查的对象的 个体 叫做总体，其中每一个要考察的对象称
为 ．总体与个体之间的关系类似 从总体中抽取一部分个体 集合与元素之间的关系． 样本的容量 (2)样本： 叫做总 体的一个样本，样本中个体的数目称 为 ．样本和总体之间的 关系类似于子集与集合之间的关系．
分组 频数 [解] (1)频率分布表如下： [1.30,1.34) 4 [1.34,1.38) 25 [1.38,1.42) 30 [1.42,1.46) 29 [1.46,1.50) 10 [1.50,1.54) 2 100 合计
高中数学：抽样方法与总体分布的估计
抽样方法与总体分布的估计 一、高考考点梳理1.随机抽样例1.对一个容量为N 的总体抽取容量为n 的样本，当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时，总体中每个个体被抽中的概率分别为p 1,p 2,p 3,则（ ）A.p 1=p 2<p 3B.p 2=p 3<p 1C.p 1=p 3<p 2D.p 1=p 2=p 32.用样本估计总体通常我们对总体作出的估计一般分成两种：一种是用样本的频率分布估计总体的频率分布；另一种是用样本的数字特征估计总体的数字特征（1）用样本的频率分布估计总体的频率分布①频率分布直方图的理解a.纵轴表示组距频率，即小长方形的高=组距频率； b.小长方形的面积=组距×组距频率=频率； c.数据落在各小组内的频率用各小长方形的面积表示，各小长方形的面积总和等于1.②频率分布折线图a.频率分布折线图：连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点，就得到频率分布折线图；b.总体密度曲线：随着样本容量的增加，作图时所分组数不断增多，组距减小，相应的频率分布折线图会越来越接近一条光滑曲线，即总体密度曲线。
③茎叶图的特点茎是指中间的一列数，通常为十位；叶是从茎的旁边生长出来的数，通常为个位。
（2）用样本的数字特征估计总体的数字特征①平均数、中位数、众数 数字特征 样本数据 平均数样本数据的算数平均数 中位数将数据按大小顺序依次排列， 处在最中间位置的一个数据（或最中间两个数据的平均数） 众数出现次数最多的数据②样本方差与标准差设样本的元素为n x x x ,,,21 ，样本的平均数为x ，则a.样本方差：()()()[]2222121s x x x x x x nn -++-+-= b.样本标准差： ()()()[]222211s x x x x x x n n -++-+-=③关于平均数、方差的有关性质a.若n x x x ,,,21 的平均数为x ，则a ,,,21+++n mx a mx a mx 的平均数为a x m +；b.若n x x x ,,,21 的方差为s 2，则a ,,,21+++n mx a mx a mx 的方差为22m s 。
抽样方法与总体分布的估计
抽样方法与总体分布的估计在统计学中，抽样是指从总体中选取一部分个体进行观察和测量的过程。
抽样方法的选择是统计研究的重要环节，将直接影响到对总体分布的估计。
抽样方法一般分为概率抽样和非概率抽样两种。
概率抽样是指以确定的概率规则随机抽取样本，每个个体有确定的概率被选中，如简单随机抽样、分层抽样和系统抽样等。
非概率抽样是指个体被选入样本的概率不可确定，无法通过概率规则进行抽样，如方便抽样、判断抽样和定额抽样等。
简单随机抽样是一种常用的概率抽样方法，即从总体中抽取n个个体，每个个体被选中的概率相等。
简单随机抽样可以保证样本与总体之间的代表性，并且可以应用于任何样本容量的情况。
分层抽样则是将总体分成若干个层次，然后从各个层次中分别进行简单随机抽样。
这种方法可以保证各个层次在样本中的比例与总体中的比例相同，适用于当总体具有明显的层次结构时。
系统抽样是指按照一定间隔从总体中随机选择一个个体作为初始个体，然后以固定的间隔选择后续的个体，直到达到样本容量。
概率抽样方法是基于随机性的，可以使得抽样结果具有代表性，从而可以通过对样本数据的分析来推断总体的特征。
在进行总体分布的估计时，可以利用样本数据的统计量，如样本均值、样本方差等，对总体参数进行估计。
利用抽样数据进行总体分布的估计是统计学中的重要内容，旨在通过样本数据来推断总体的分布特征。
常见的对总体分布的估计方法包括点估计和区间估计。
点估计是指通过样本数据得到总体参数的一个估计值，常用的点估计方法包括最大似然估计和矩估计等。
最大似然估计是基于样本数据的似然函数，通过使似然函数最大化来得到总体参数的估计值。
矩估计是通过样本矩的特征来估计总体参数，如样本均值、样本方差等。
点估计方法可以对总体的分布参数进行估计，但无法提供估计值的准确度信息。
区间估计是对总体参数进行估计时，给出一个区间范围，该范围内有一定的置信度包含总体参数的真值。
常见的区间估计方法包括置信区间法和预测区间法。
12.3 抽样方法、总体分布的估计
那么频率分布直方图就会无限接近于一条光滑曲线 ——总体密度曲线．总体密度曲线反映了总体分布， 即反映了总体在各个范围内取值的 百分比 .
基础自测
1．在简单随机抽样中，某一个个体被抽到的可能性 ( C ) A．与第几次抽样有关，第一次抽到的可能性最大 B．与第几次抽样有关，第一次抽到的可能性最小 C．与第几次抽样无关，每一次抽到的可能性相等 D．与第几次抽样无关，与抽取几个样本有关
解析 ①中总体由差异明显的几部分构成，宜采用分 层抽样法，②中总体中的个体数较少，宜采用简单随 机抽样法．
3．(2009· 陕西文，5)某单位共有老、中、青职工 430 人，其中有青年职工 160 人，中年职工人数是老年 职工人数的 2 倍．为了解职工身体状况，现采用分 层抽样方法进行调查，在抽取的样本中有青年职工 32 人，则该样本中的老年职工人数为( B ) A． 9 B．18 C．27 D．36
(2)不同层次的人员情况有明显差异，故采用分层抽 样．
解
用分层抽样方法抽取．
具体实施抽取如下： (1)∵20∶100＝1∶5， 10 70 20 ∴ 5 ＝2， 5 ＝14， 5 ＝4， ∴从副处级以上干部中抽取 2 人，从一般干部中抽取 14 人，从工人中抽取 4 人． (2)因副处级以上干部与工人的人数较少， 他们分别按 1～10 编号与 1～20 编号，然后采用抽签法分别抽取 2 人和 4 人；对一般干部 70 人采用 00,01,02，…，69 编号，然后用随机数表法抽取 14 人． (3)将 2 人，4 人，14 人的编号汇合在一起就取得了容 量为 20 的样本．
§12.3
抽样方法、总体分布的估计 基础知识 自主学习
要点梳理
1．抽样方法 (1)简单随机抽样 ①定义：设一个总体含有 N 个个体，从中 逐个不
§11.4 抽样方法与总体分布的估计(讲解部分)
解析 (1)80~90分数段的频率p1=(0.04+0.03)×5=0.35, 此分数段的毕业生人数为21,
∴毕业生的总人数N= 21 =60,
0.35
90~95分数段的频率p2=1-(0.01+0.04+0.05+0.04+0.03+0.01)×5=0.1,
第十二页，编辑于星期六：七点 三十四分。
考法二 样本的数字特征及其应用
例2 (2018河南新乡一模,19)为了了解甲、乙两个工厂生产的轮胎的宽度 是否达标,从两厂各随机选取了10个轮胎,将每个轮胎的宽度(单位:mm)记 录下来并绘制出如下的折线图:
第十三页，编辑于星期六：七点 三十四分。
(1)分别计算甲、乙两厂提供的10个轮胎宽度的平均值;
注意:方差和标准差描述了一组数据与平均数的离散程度,反映了一组数据相
对于平均数的波动情况,标准差和方差越大,说明这组数据的波动性越大.
4.茎叶图
(1)茎叶图是统计中用来表示数据的一种图,茎是指中间的一列数,叶就是
从茎的旁边生长出来的数.
(2)茎叶图的画法步骤 第一步:将每个数据分为茎(高位)和叶(低位)两部分;
195)2]s1=2
1
6,
2
3
第十五页，编辑于星期六：七点 三十四分。
乙厂10个轮胎中宽度在[194,196]内的数据为195,196,195,194,195,195,
平均数
x
2
=
1 6
×(195+196+195+194+195+195)=195,
方差
s22
=
1 6
第1讲抽样方法与总体分布的估计
• 【真题探究】► (2012·江苏)某学校高一、高二、高三年 级的学生人数之比为3∶3∶4，现用分层抽样的方法从该 校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本，则应从 高二年级抽取________名学生． [教你审题] 一审 等比例性质； 二审 抽取的样本容量．
•[答案] 15
• 【试一试】 (2013·徐州模拟)从某小学随机抽取100名同 学，这些同学身高都不低于100厘米，将他们的身高(单 位：厘米)数据绘制成频率分布直方图(如图)．现用分层 抽样的方法从身高在[120,130)，[130,140)，[140,150]三 组学生中，选取18人参加一项活动，则从身高在 [140,150]内的学生中选取的人数应为________．
•(1)求这次铅球测试成绩合格的人数； •(2)若由直方图来估计这组数据的中位数，指出该中位数 在第几组内，并说明理由．
•考向三 用样本的数字特征估计总体的数字特征
•【例3】►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． [审题视点] (1)先通过图象统计出甲、乙二人的成绩； (2)利用公式求出平均数、方差，再分析两人的成绩，作出评 价．
[审题视点] 因为802不能整除80，为了保证“等距”分段，应 先剔除2个个体．
•第三步：从第1段即1,2，…，10这10个编号中，用简单随 机抽样的方法抽取一个编号(如5)作为起始编号； •第四步：从5开始，再将编号为15,25，…，795的个体抽 出，得到一个容量为80的样本．
解决系统抽样问题的两个关键步骤为： (1)分段的方法应依据抽取的样本容量而定，即根据定义每 段抽取一个样本． (2)起始编号的确定应用简单随机抽样的方法，一旦起始编 号确定，其他编号便随之确定了．
高三数学抽样方法与总体分布的估计1
8 ，为4 ，2 ， ，
1
48
6▪4 32 16即都是 .8
▪ 综上可知，无论采取哪种抽样1 ，总体中的 每个个体被取到的概率都是 8 .
▪ 点评：三种抽样方法的共同点就是每个个 体被抽到的概率相同，这样样本的抽取体 现了公平性和客观性.
▪ (1)一批产品中有一级品100个，二级品60 个，三级品40个，用分层抽样法从这批产 品中抽取一个容量为20的样本，应如何抽 取？
第k号(1≤k≤8)，则在其余组中分别抽取第
k+8n(n=1，2，3，…，19)号，此时每个个
体被取到的概率为
1
.
8
▪ (级3)品分、层二抽级样品法、：三按级比品例、等12外600 品 ，18中分抽别取在一
48×1 =6个，641× =8个，321× =4个， 1
16×8 =2个，每8个个体被取到8的概率6分别 8
▪ 解：(1)简单随机抽样法：可采取抽签法，
将160个零件按1～160编号，相应地制作
1～160号的160个签，从中随机抽20个.显
然每个个体被取到的概2率0 为1
.
▪ (2)系统抽样法：将116600个8零件按1至160编
号，按编号顺序分成20组，每组8个.然后在
第1组用抽签法随机抽取一个号码，如它是
120 6
题型3 抽样方法的对比分析
▪ 3. 某初级中学有学生270人，其中一年级 108人，二、三年级各81人.现要利用抽样方 法抽取10人参加某项调查，考虑选用简单 随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案. 使用简单随机抽样和分层抽样时，将学生按 一、二、三年级依次统一编号为1，2，…， 270；使用系统抽样时，将学生统一随机编 号为1，2，…，270，并将整个编号依次分 为10段.如果抽得号码有下列四种情况：
抽样方法与总体分布的估计
抽样方法与总体分布的估计概述：抽样是统计学中非常重要的概念，它可以帮助我们从一个庞大的总体中选择出一部分个体，从而对总体的特征进行推断和估计。
在实际应用中，我们很难对整个总体进行研究，因此抽样方法能够帮助我们通过研究抽取的样本来对总体进行估计和推断。
抽样方法：1.简单随机抽样：简单随机抽样是指从总体中随机地选择一部分个体作为样本，每个个体被选中的概率是相等的。
这种抽样方法能够减少主观因素的干扰，得到较为可靠的估计结果。
2.分层抽样：分层抽样是将总体分成若干个互不重叠的子总体，然后在每个子总体中进行简单随机抽样。
这样可以保证样本的代表性，并且可以在不同子总体中设置不同的抽样比例，更好地反映总体的各个特征。
3.系统抽样：系统抽样是按照一定的规则从总体中选择个体作为样本，例如每隔k个个体选取一个个体。
这种抽样方法适用于总体中个体之间的顺序关系比较明显，具有方便和高效的特点。
4.整群抽样：整群抽样是将总体划分为若干个群体，然后随机地选择几个群体，对选择的群体进行抽样。
这种抽样方法在样本容量较小时，能够减少抽样误差，提高估计结果的可靠性。
总体分布的估计：估计总体分布是指通过样本推断总体的概率分布情况。
常见的总体分布估计方法有以下几种：1.参数估计：根据样本统计量的分布特征，推断总体分布中的参数值。
例如，通过样本均值来估计总体均值，通过样本方差来估计总体方差等。
2.核密度估计：核密度估计通过考虑每个样本点附近一定范围内的密度来估计总体分布的概率密度函数。
该方法可以克服一些分布假设的限制，更加灵活地估计总体分布。
3.经验分布函数：经验分布函数通过计算累积概率来估计总体的分布。
该方法不对总体的具体分布形式进行假设，适用于对总体分布不了解或不确定的情况。
4.模型拟合：模型拟合是指将已知的概率分布模型与样本进行拟合，从而得到总体的估计分布。
常用的拟合方法包括最大似然估计和贝叶斯估计等。
总结：抽样方法和总体分布的估计是统计学中重要的内容。
抽样方法跟总体分布的估计
抽样方法跟总体分布的估计抽样方法是指从总体中选取一部分样本来进行研究或调查的方法，其目的是通过对样本数据的分析，推断或估计总体的特征和参数。
抽样方法的选择对研究的结果至关重要，因为不恰当的抽样方法可能导致样本偏倚，从而使总体的估计结果失真。
常见的抽样方法包括简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、系统抽样和多阶段抽样等。
下面对这些方法进行详细说明。
简单随机抽样是从总体中随机选取样本的方法，每个样本都有相同的被选中的概率。
这种方法可以减少样本选择的主观因素，并能够反映总体特征。
但在实际操作过程中，随机选样的困难度较高，需要随机数发生器进行操作。
分层抽样是将总体划分为若干个相互独立的层，并从每个层中随机选取一定数量的样本。
这种抽样方法适用于总体分层特征明显的情况，可以确保每个层都能被充分代表。
整群抽样则是将总体划分为若干个相互不重叠但完全相似的整群，随机选取其中若干群作为样本进行研究。
这种方法适用于总体内群体特征相近的情况，可以减少样本选择的成本。
系统抽样是根据其中一种规律从总体中选取样本，如每隔一定间隔选取一个样本。
这种方法的优势在于实施简单，适用于总体有明显的排列顺序的情况。
多阶段抽样是将总体按照多个层次划分，并在每个层次中随机选择样本。
这种方法适用于总体复杂，样本选择难度大的情况，可以减少样本选择的成本。
抽样方法的选择应根据研究目的、总体属性和可行性来确定。
在进行抽样之前，需要对总体进行充分了解，确定抽样框架，制定合理的抽样方案。
总体分布的估计是通过对样本数据的分析，利用统计模型和方法来推断总体的特征和参数。
常用的估计方法有点估计和区间估计。
点估计是利用样本数据得出总体参数点估计值的方法，常见的点估计方法有最大似然估计、矩估计和贝叶斯估计等。
点估计可以得到总体参数的一个具体估计值，但缺点是无法给出估计值的准确性。
区间估计是利用样本数据得出总体参数区间估计值的方法，常见的区间估计方法有置信区间和可信区间等。
11.5 抽样方法、总体分布的估计(1)
高三数学抽样方法、总体分布的估计（1）第76课时课题：抽样方法、总体分布的估计一、教学目标：1．理解简单随机抽样的概念，会用简单随机抽样（抽签法、随机数表法）从总体中抽取样本；理解系统抽样，会用系统抽样从总体中抽取样本；理解分层抽样的概念，会用分层抽样从总体中抽取样本。
2．了解当总体中的个体取不同数值很少时，可用频率分布表或频率分布条形图估计总体分布，并会用这两种方式估计总体分布。
3．了解当总体中的个体取不同值较多，甚至无限时，可用频率分布表或频率分布直方图去估计总体分布，并会用这两种方式估计总体分布。
二、教学重点：1．分层抽样概念的理解及三种抽样方法的比较。
2．会用样本频率估计总体分布。
三、教学过程：（一）主要知识：12．频率分布表中列出的可以是几个不同数值的频率，相应的条形图是用其高度来表示取各个值的频率；也可以是各个不同区间内取值的频率，相应的直方图是用图形面积的大小来表示在各个区间内取值的频率．3．频率分布将随着样本容量的增大更加接近总体分布，当样本容量无限增大且分组的组距无限缩小时，频率分布直方图就会演变成一条光滑曲线——反映总体分布的密度曲线．总体密度曲线较为直观地表达了它们之间的关系，基于频率分布与相应的总体分布的关系，由于通常我们不知道一个总体的分布，因此我们往往从总体中抽取一个样本，用样本的频率分布估计相应的总体分布．4．总体密度曲线反映了总体分布，即反映了总体在各个范围内取值的概率．根据这条曲线，总体在区间(a，b)内取值的概率是总体密度曲线，直线x＝a、x＝b及x轴所围图形的面积．本节的密度曲线正是下节的正态分布曲线．（二）知识点详析Ⅰ．数理统计学的核心问题是如何根据样本的情况对总体的情况作出一种推断。
这里包括两类问题：一类是如何从总体中抽取样本；另一类是如何根据对样本的整理、计算和分析，对总体的情况作出判断。
最常用的有三种基本的抽样方法。
1．简单随机抽样简单随机抽样在本章既是重点又是难点。
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解析
抽取比例是 3
600＋5
90 400＋1
＝ 1 ，故三校分 800 120
别抽取的学生人数为 3 600×1120＝30,5 400×1120＝45,1
800×1120＝15. 答案 B
3．10名工人某天生产同一零件，生产的件数分别是
15,17,14,10,15,19,17,16,14,12，则这一天10名工人生产
第一步：先从 802 辆轿车中剔除 2 辆轿车(剔除方法可用随机 数法)； 第二步：将余下的 800 辆轿车编号为 1,2，…，800，并均匀 分成 80 段，每段含 k＝88000＝10 个个体； 第三步：从第1段即1,2，…，10这10个编号中，用简单随 机抽样的方法抽取一个编号(如5)作为起始编号； 第四步：从5开始，再将编号为15,25，…，795的个体抽 出，得到一个容量为80的样本．
的零件的中位数是
( )．
A．14
B．16
C．15
D．17
解析 将这组数据从小到大排列得 10,12,14,14,15, 15,16,17,17,19.故中位数为15＋2 15＝15.
答案 C
4．(2013·西北工大附中测试)如图是容量为150的样本的频率 分布直方图，则样本数据落在[6,10)内的频数为 ( )．
【助学·微博】 一条规律
三种抽样方法的共同点都是等概率抽样，即抽样过程中每个 个体被抽到的概率相等，体现了这三种抽样方法的客观性和 公平性．若样本容量为 n，总体的个体数为 N，则用这三种方 法抽样时，每个个体被抽到的概率都是Nn . 两个特性
(1)在频率分布表中，频数的和等于样本容量，每一小组的 频率等于这一组的频数除以样本容量，各小组频率的和等 于1； (2)在频率分布直方图中，小矩形的高等于每一组的频率/组 距，每个小矩形的面积等于该组的频率，所有小矩形的面 积之和为1.
从总体中 抽样过 逐个抽取 程中每
总体中的 个体数较 少
系统 抽样
个个体 被抽取 的概率 相等，
将总体均分成几 部分，按事先确 定的规则在各部 分中抽取
在起始部分 抽样时采用 简单随机抽 样
总 个 多
体 体
中 数
的 较
分层 抽样
均属于 不放回 抽样
将总体分成几 层，分层进行抽 样
各层抽样时 采用简单随 机抽样或系 统抽样
总 异 几 成
体 明 部
由 显 分
差 的 组
2.频率分布直方图与茎叶图 (1)当总体很大或不便获得时，可以用样本的频率分布去估 计总体的频率分布，我们把反映样本频率分布的表格称为 频率分布表．绘制频率分布表的步骤为：①_求__极__差__； ②_决__定__组__距__和__组__数__；③_将__数__据__分__组__；④_列__频__率__分__布__表__. (2)利用直方图反映样本的频率分布，这样的直方图称为频率 分布直方图．画频率分布直方图的一般步骤是：①绘制频率分 布表；②作直角坐标系，把横轴分成若干段，每一段对应一个 组的组距；③在上面标出的各点中，分别以相邻两点为端点的
答案 C
2．(2013·临沂模拟)甲校有3 600名学生，乙校有5 400名学
生，丙校有1 800名学生．为统计三校学生某方面的情
况，计划采用分层抽样法，抽取一个容量为90的样
本，应该在这三校分别抽取的学生人数是 ( )．20,30,10
D．30,50,10
中，做问卷B的人数为
( )．
A．7
B．9
C．10
D．15
解析 从 960 人中用系统抽样方法抽取 32 人，则每 30 人 抽取一人，因为第一组抽到的号码为 9，则第二组抽到的 号码为 39，第 n 组抽到的号码为 an＝9＋30(n－1)＝30n－ 21，由 451≤30n－21≤750，得21356≤n≤21507，所以 n＝ 16,17，…，25，共有 25－16＋1＝10 人，选 C.
考点自测
1．(2012·山东)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷
调查．为此将他们随机编号为1,2，…，960，分组后在
第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的
32人中，编号落入区间[1,450]的人做问卷A，编号落入区
间[451,750]的人做问卷B，其余的人做问卷C.则抽到的人
频率 线段为底作矩形，它的高等于该组的组距.此时，每个矩形的
面积恰好就是该组的频率，显然所有矩形的面积之和为__1__.
3．样本的数字特征 (1)众数 在样本数据中，出现次数最多的那个数据． (2)中位数 样本数据中，将数据按大小排列，位于最中间的数据．如果 数据的个数为偶数，就取中间两个数据的平均数作为中位 数．
答案 6.8
考向一 抽样方法
【例1】►从某厂生产的802辆轿车中抽取80辆测试某项性 能．请合理选择抽样方法进行抽样，并写出抽样过程． [审题视点] 因为802不能整除80，为了保证“等距”分段，应先 剔除2个个体．
解 由于总体及样本中的个体数较多，且无明显差异，因此
采用系统抽样的方法，步骤如下：
第1讲 抽样方法与总体分布的估计
【2014年高考会这样考】 1．考查三种抽样方法及其应用． 2．考查频率分布直方图中的相关计算(求解频率、频数等)． 3．考查用样本估计总体中的样本数据的数字特征(平均数、
方差、标准差等)．
考点梳理
1. 三种抽样方法的比较
类别 共同点 各自特点 相互联系 适用范围
简单随 机抽样
A．12
B．48
C．60
D．80
解析 落在[6,10)内的频率为0.08×4＝0.32，故频数为
0.32×150＝48.
答案 B
5．(2013·长沙模拟)如图是某学校一名篮球运 动员在五场比赛中所得分数的茎叶图，则 该运动员在这五场比赛中得分的方差为________． (注：方差 s2＝n1[(x1－ x )2＋(x2－ x )2＋…＋(xn－ x )2]， 其中 x 为 x1，x2，…，xn 的平均数) 解析 x ＝15(8＋9＋10＋13＋15)＝11，s2＝15×(9＋4 ＋1＋4＋16)＝6.8.
(3)平均数 样本数据的算术平均数，即 x＝_n1_(_x_1_＋__x_2＋__…__＋__x_n_)__． (4)方差与标准差
方差：s2＝_n1_[_(_x_1－___x_)_2＋__(_x_2_－__x_)_2_＋__…__＋__(x_n_－__x__)2_]_． 标准差：s＝ ___n1_[_x_1_－__x___2＋___x_2－___x__2_＋__…__＋__x_n_－__x__2_]__.