用样本估计总体课件(绝对经典)

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(1)求总人数N和分数在120~125的人数n; (2)利用频率分布直方图,估算该班学生数学成绩的众数和中位数各是多少?
解 (1)分数在110~120内的学生的频率为P1=(0.04+0.03)×5=0.35, 所以该班总人数 N=01.345=40. 分数在120~125内的学生的频率为
P2=1-(0.01+0.04+0.05+0.04+0.03+0.01)×5=0.10, 分数在120~125内的人数n=40×0.10=4. (2)由频率分布直方图可知,众数是最高的小矩形底边中点的横坐标, 即为105+2 110=107.5.
样本容量为200,故“超速”被罚的汽车约有200×0.2=40(辆).
答案 B
5.已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,则该组数据的方差是________.
解析 易求-x=15(4.7+4.8+5.1+5.4+5.5)=5.1, ∴方差 s2=15[(-0.4)2+(-0.3)2+02+0.32+0.42]=0.1. 答案 0.1
[常用结论与微点提醒]
1.频率分布直方图中各小矩形的面积之和为1.
2.平均数、方差的公式推广

(1)若数据x1,x2,…,xn的平均数为 x ,那么mx1+a,mx2+a,mx3+a,…,mxn -
+a的平均数是mx +a.
(2)数据x1,x2,…,xn的方差为s2. ①数据x1+a,x2+a,…,xn+a的方差也为s2; ②数据ax1,ax2,…,axn的方差为a2s2.
考点一 茎叶图及其应用 【例1】 (1)如图所示的茎叶图记录了甲、乙两组各5名工人某日的产量数据(单位:
件).若这两组数据的中位数相等,且平均值也相等,则x和y的值分别为( )
A.3,5
B.5,5
C.3,7
D.5,7
(2)中国诗词大会的播出引发了全民的读书热,某小学语文老师在班里开展了一次 诗词默写比赛,班里40名学生得分数据的茎叶图如图所示.若规定得分不小于85分 的学生得到“诗词达人”的称号,小于85分且不小于70分的学生得到“诗词能手”的称 号,其他学生得到“诗词爱好者”的称号,根据该次比赛的成就按照称号的不同进行 分层抽样抽选10名学生,则抽选的学生中获得“诗词达人”称号的人数为( )
3.为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg) 分别为x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定 程度的是( ) A.x1,x2,…,xn的平均数 B.x1,x2,…,xn的标准差 C.x1,x2,…,xn的最大值 D.x1,x2,…,xn的中位数 解析 刻画评估这种农作物亩产量稳定程度的指标是标准差. 答案 B
A.9
B.4
C.3
D.2
(2)我国是世界上严重缺水的国家,某市为了制定合理的节水方案,对居民用水情 况进行了调查.通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将 数据按照[0,0.5),[0.5,1),……,[4,4.5]分成9组,制成了如图所示的频率分布 直方图.
①求直方图中a的值; ②设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,说明理由; ③估计居民月均用水量的中位数.
(1)解析 由茎叶图得该组数据的平均数-x=15(87+89+90+91+93)=90. ∴方差为15[(87-90)2+(89-90)2+(90-90)2+(91-90)2+(93-90)2]=4. 答案 B (2)解 ①由频率分布直方图可知:月均用水量在[0,0.5)内的频率为0.08×0.5=
第2节 用样本估计总体
最新考纲 1.了解分布的意义和作用,能根据频率分布表画频率分布直方图、频率 折线图、茎叶图,体会它们各自的特点;2.理解样本数据标准差的意义和作用,会 计算数据标准差;3.能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;4.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,理解用样本估计总体的思想;5.会用随机抽样的基本方 法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题.
频率 . 2.茎叶图
统计中一种被用来表示数据的图叫做茎叶图,茎是指中间的一列数,叶是从茎 的旁边生长出来的数.
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.
解析 (1)∵甲组学生成绩的平均数是88,
∴由茎叶图可知78+86+84+88+95+90+m+92=88×7,∴m=3,
∵乙组学生成绩的中位数是89,∴n=9,
∴m+n=12. (2)该样本中 AQI 大于 100 的频数是 4,频率为25, 由此估计该地全年 AQI 大于 100 的频率为25, 估计此地该年 AQI 大于 100 的天数约为 365×25=146. 答案 (1)C (2)146
知识梳理
1.频率分布直方图
(1)频率分布表的画法:
极差
第一步:求 极差 ,决定组数和组距,组距= 组数 ;
第二步: 分组 ,通常对组内数值所在区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间;
第三步:登记频数,计算频率,列出频率分布表.
(2)频率分布直方图:反映样本频率分布的直方图(如图)
频率 横轴表示样本数据,纵轴表示 组距 ,每个小矩形的面积表示样本落在该组内的
比例为60∶40=3∶2.
所以根据分层抽样原理,总体中男生和女生人数的比例估计为3∶2.
规律方法 1.频率、频数、样本容量的计算方法
(1)频组率距×组距=频率.
频数
频数
(2)样本容量=频率,频率=样本容量,样本容量×频率=频数.
2.例题中抓住频率分布直方图中各小长方形的面积之和为 1,这是解题的关键,并
利用频率分布直方图可以估计总体分布.
易错警示 1.频率分布直方图的纵坐标是频组率距,而不是频率,切莫与条形图混淆.
2.制作好频率分布表后,可以利用各组的频率之和是否为 1 来检验该表是否正确.
【训练2】 某校2018届高三文(1)班在一次数学测验中,全班N名学生的数学成绩的 频率分布直方图如下,已知分数在110~120的学生有14人.
2.(必修3P70改编)若某校高一年级8个班参加合唱比赛的得分茎叶图如图所示,则这 组数据的中位数和平均数分别是( )
A.91.5和91.5 C.91和91.5
B.91.5和92 D.92和92
解析 这组数据由小到大排列为87,89,90,91,92,93,94,96,
∴中位数是91+2 92=91.5, 平均数-x=87+89+90+91+8 92+93+94+96=91.5. 答案 A
a1+a2+…+an
(3)平均数:把
n
称为 a1,a2,…,an 这 n 个数的平均数.

(4)标准差与方差:设一组数据 x1,x2,x3,…,xn 的平均数为x,则这组数据的标准 差和方差分别是
s= 1n[(x1--x)2+(x2--x)2+…+(xn--x)2] s2=1n[(x1--x)2+(x2--x)2+…+(xn--x)2]
(2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,
分数在区间[40,50)内的人数为100-100×0.9-5=5. 所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为 400×1500=20. (3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为(0.02+0.04)×10×100=60, 所以样本中分数不小于 70 的男生人数为 60×12=30. 所以样本中的男生人数为30×2=60,女生人数为100-60=40,男生和女生人数的
诊断自测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)平均数、众数与中位数从不同的角度描述了一组数据的集中趋势.( ) (2)一组数据的方差越大,说明这组数据越集中.( ) (3)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的频率越 大.( ) (4)茎叶图一般左侧的叶按从大到小的顺序写,右侧的叶按从小到大的顺序写,相 同的数据可以只记一次.( )
9810
2 0
5 1
6 2
8 4
5
7
8
70 2 2 3 3 3 4 5 5 6 9
60 2 2 3 4 4 4 5 7 7 8 9
56 6 8 9
A.2
B.4
C.5
D.6
解析 (1)由茎叶图,可得甲组数据的中位数为65,从而乙组数据的中位数也是65,
所以y=5.
由乙组数据59,61,67,65,78,可得乙组数据的平均值为66,故甲组数据的平均
4.某雷达测速区规定:凡车速大于或等于70 km/h的汽车视为“超速”,并将受到处罚. 如图是某路段的一个检测点对200辆汽车的车速进行检测后所作的频率分布直方 图,则从图中可以看出被处罚的汽车大约有( )
A.30辆
B.40辆
C.60辆D.80辆解析 从频率分布直方图知,车速大于或等于70 km/h的频率为0.02×10=0.2.由于
值也为66, 从而有56+62+655+74+70+x=66,解得 x=3. (2)由茎叶图可得,获“诗词达人”称号的有 8 人,据该次比赛的成就按照称号的不同 进行分层抽样抽选 10 名学生,则抽选的学生中获得“诗词达人”称号的人数为 8×1400= 2(人). 答案 (1)A (2)A
规律方法 1.茎叶图的三个关注点 (1)“叶”的位置只有一个数字,而“茎”的位置的数字位数一般不需要统一. (2)重复出现的数据要重复记录,不能遗漏. (3)给定两组数据的茎叶图,估计数字特征,茎上的数字由小到大排列,一般“重心” 下移者平均数较大,数据集中者方差较小. 2.利用茎叶图解题的关键是抓住“叶”的分布特征,准确从中提炼信息.
考点二 频率分布直方图(易错警示) 【例2】 某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用
分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组: [20,30),[30,40),…,[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:
(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率; (2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人 数; (3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数 相等.试估计总体中男生和女生人数的比例. 解 (1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为(0.02+0.04)×10 =0.6, 所以样本中分数小于70的频率为1-0.6=0.4. 所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计为0.4.
【训练1】 (1)某市重点中学奥数培训班共有14人,分为两个小组,在一次阶段考试 中两个小组成绩的茎叶图如图所示,其中甲组学生成绩的平均数是88,乙组学生 成绩的中位数是89,则m+n的值是( )
A.10
B.11
C.12
D.13
(2)空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空 气质量按照AQI大小分为六级,0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染; 151~200为中度污染;201~300为重度污染;大于300为严重污染.从某地一环保人 士某年的AQI记录数据中,随机抽取10个,用茎叶图记录如下.根据该统计数据,估 计此地该年AQI大于100的天数约为________(该年为365天).
解析 (1)正确.平均数、众数与中位数都在一定程度上反映了数据的集中趋势. (2)错误.方差越大,这组数据越离散. (3)正确.小矩形的面积=组距×频 组率 距=频率. (4)错误.茎相同的数据,叶可不用按从小到大的顺序写,相同的数据叶要重复记录, 故(4)错误. 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×
设中位数为a, ∵0.01×5+0.04×5+0.05×5=0.50,∴a=110. ∴众数和中位数分别是107.5,110.
考点三 样本的数字特征 【例3】 (1)2017年2月20日,摩拜单车在济南推出“做文明骑士,周一摩拜单车免费
骑”活动.为了解单车使用情况,记者随机抽取了五个投放区域,统计了半小时内 被骑走的单车数量,绘制了如图所示的茎叶图,则该组数据的方差为( )
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