高中数学 第二章 统计 2.2.1 用样本的频率分布估计总体分布(2)导学案新人教A版必修3(2)
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学习课题:2.2.1用样本的频率分布估计总体分布(1)※学习目标1.通过实例体会分布的意义和作用;2. 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;3. 通过实例体会频率分布直方图的各自特征,从而会用上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计。
※课前准备(阅读课本P65-P67)※探索新知探究1:考察课本表2-1这组数据的最大值、最小值分别是什么?极差是什么?样本数据的范围是多少?探究2:怎样决定一个样本的组距与组数?请你把表2-1进行适当的分组。
探究3:根据你决定的组距与组数,将表2-1数据分组。
探究4:统计各小组的个数,即频数,然后计算各个小组的频率,并列出频率分布表。
探究5:选取适当的单位长度,画频率分布直方图。
试一试:1、频率的计算公式是怎样的?若某个小组的频率是0.3,样本容量是50,则该小组的频数的多少?2、频率分布直方图中的各个小长方形的面积表示相应各组的____________;个小长方形的面积之和为__________,即个小组的频率之和为________。
3、你能从频率分布直方图获取哪些信息?※典型例题下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽样得出的120人的身高(单位cm)(1)列出样本频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)试从你所画的频率分布直方图计算[134,138)这一组的频率。
※学习小结1、画频率分布直方图的的步骤是怎样的?2、根据样本数据的频率分布,可以推测总体的频率分布。
※ 当堂检测(ABC 班完成)1、若一个样本的最大值是93,最小值是54,则该样本的极差是( )A .39B .49C .-39D .-492、若一个样本的极差为12.4,组距为2,则该组数据分成的组数是( )A .5B .6C .7D .83、将一组数据分成6组,若第1,2,3,5,6组的频率分别为0.1,0.15,0.2,0.2,0.15,0.05,则第4组的频率是( )A .0.1B .0.15C .0.2D .0.05 4、观察新生婴儿的体重,其频率分布直方图如图所示,则新生婴儿体重在(]2700,3000的频率为 ;如果所观察的新生儿共有2000人,则体重在(]2700,3000的人数是______5、为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数的测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2:4:17:15:9:3,第二小组频数为12.(1)二小组的频率是多少?样本容量是多少? (2)若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?※ 延伸拓展(AB 班完成)为了了解初三学生女生身高情况,某中学对初三女生身高进行了一次测量,所得数据整理后列出则______,______,______,______m n M N ====。
用样本的频率分布估计总体分布教案教案:用样本的频率分布估计总体分布一、教学目标:1.了解频率分布的概念和作用;2.学会使用频率分布来估计总体分布;3.掌握构建频率分布表的方法;4.能够利用频率分布表对总体进行估计。
二、教学内容:1.频率分布的概念和作用2.构建频率分布表的方法3.利用频率分布表对总体进行估计三、教学过程:一、频率分布的概念和作用(10分钟)1.频率分布是指对一组数据中各个数值出现的次数进行统计,从而得到数值的分布情况。
2.频率分布的作用是可以帮助我们了解数据的分布规律,从而对总体进行估计。
二、构建频率分布表的方法(30分钟)1.确定数据的分组区间:首先需要确定分组的宽度,即把数据分为若干个区间。
常用的方法有等宽分组和等频分组。
2.计算各个分组的频数:统计每个区间内数据的个数。
3.计算各个分组的频率:将各个分组的频数除以总样本数量,得到各个分组的频率。
4.制作频率分布表:将各个分组的上界、下界、频数和频率列成表格。
三、利用频率分布表对总体进行估计(40分钟)1.利用频率分布表进行估计的方法有两种:直接估计和间接估计。
2.直接估计是通过频率分布表直接读取各个分组的频率来估计总体分布。
3.间接估计是通过频率分布表的图形化表示来估计总体分布,常用的图形有直方图和折线图。
4.对于直方图,可以通过观察分布的形状和峰值来估计总体的分布情况。
5.对于折线图,可以通过观察分布曲线的形状来估计总体的分布情况。
四、练习和小结(20分钟)1.让学生根据给定的数据,完成频率分布表的构建。
2.让学生根据给定的频率分布表,进行总体分布的估计。
3.对学生进行小结和概念回顾,检查他们对于频率分布和总体估计的理解程度。
四、教学反思:通过本节课的教学,学生能够了解频率分布的概念和作用,掌握构建频率分布表的方法,以及利用频率分布表对总体进行估计的方法。
在教学过程中,可以利用实际案例和练习来加深学生对于频率分布和总体估计的理解。
章末复习课知识概览对点讲练知识点一三种抽样方法的选择例1选择合适的抽样方法抽样,写出抽样过程.(1)有甲厂生产的30个篮球,其中一箱21个,另一箱9个,抽取3个.(2)有30个篮球,其中甲厂生产的有21个,乙厂生产的有9个,抽取10个.(3)有甲厂生产的300个篮球,抽取10个.(4)有甲厂生产的300个篮球,抽取30个.点评弄清三种抽样方法的实质和适用范围,是灵活选用抽样方法的前提和基础.若用分层抽样,应先确定各层的抽取个数,然后在各层中用系统抽样或简单随机抽样进行抽取.变式迁移1某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测.若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是() A.4 B.5 C.6 D.7知识点二用样本估计总体例2有1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;(3)估计小于30的数据约占多大百分比.点评频率分布直方图可直观看出在各个区间内机会的差异,可对总体情况作出估计.变式迁移2为了了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力,得到频率分布直方图,如下图,由于不慎将部分数据丢失,但知道前4组的频数成等比数列,后6组的频数成等差数列,设最大频率为a,视力在4.6到5.0之间的学生数为b,则a,b的值分别为()A.0.27,78 B.0.27,83 C.2.7,78 D.2.7,83例3甲、乙两种冬小麦试验品种连续5年的平均单位面积产量如下(单位:t/hm2):变式迁移3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)根据茎叶图判断哪个班的平均身高较高;(2)计算甲班的样本方差.知识点三回归直线方程及应用例4在7块并排、形状大小相同的实验田上进行施化肥量对水稻产量影响的试验,得数据列表(1)(2)求水稻产量y与施化肥量x之间的回归直线方程;(3)当施化肥50 kg时,对水稻的产量予以估计.点评(1)回归分析是寻找相关关系中非确定性关系的某种确定性;(2)求回归直线方程,关键在于正确地求出系数a ^,b ^,由于a ^,b ^的计算量大,计算时要仔细,避免计算失误.变式迁移4 某个服装店经营某种服装,在某周内获纯利y (元)与该周每天销售这种服装件数x已知:∑7i =1x 2i =280,∑i =1y 2i =45 309,∑i =1x i y i =3 487,且y 与x 有线性相关关系.(1)求x ,y ;(2)求纯利y 与每天销售件数x 之间的回归直线方程.课时作业一、选择题1.某质检人员从编号为1~100这100件产品中,依次抽出号码为3,7,13,17,23,27,…,93,97的产品进行检验,则这样的抽样方法是( )A .简单随机抽样B .系统抽样C .分层抽样D .以上都不对2.下列说法:①一组数据不可能有两个众数;②一组数据的方差不可能是负数;③将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一常数后,方差恒不变;④在频率分布直方图中,每个小长方形的面积等于相应小组的频率,其中错误的个数有( )A .0B .1C .2D .33.现有60瓶牛奶制品,编号从1至60,若从中抽取6瓶进行检验,用系统抽样方法确定所抽的编号为( )A .3,13,23,33,43,53B .2,14,26,38,42,56C .5,8,31,36,48,54D .5,10,15,20,25,304.数学老师对某同学在参加高考前的5次数学模拟考试成绩进行统计分析,判断该同学的数学成绩是否稳定,于是老师需要知道该同学这5次成绩的( )A .平均数或中位数B .方差或标准差C .众数或频率D .频数或众数5.由一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )得到的回归直线方程为y ^=b ^x +a ^,那么下列说法不正确的是( )A .直线y ^ =b ^ x +a ^ 必经过点(x ,y )B .直线y ^=b ^x +a ^至少经过点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )中的一个点 C .直线y ^=b ^x +a ^的斜率为∑ni =1x i y i -n x y∑n i =1x 2i -n x 2D .直线y ^=b ^x +a ^和各点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )的偏差∑ni =1[y i -(bx i +a )]2是该坐标平面上所有直线与这些点的偏差中最小的 二、填空题6.某校有教师200人,男学生1 200人,女学生1 000人,现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n 的样本,已知从女学生中抽取的人数为80人,则n 的值为________.7.甲、乙两位同学某学科的连续五次考试成绩用茎叶图表示如图所示,则平均分数较高的是________,成绩较为稳定的是________.8.某中学期中考试后,对成绩进行分析,从某班中选出5名学生的总成绩和外语成绩如下表:三、解答题9.对划艇运动员甲、乙二人在相同的条件下进行了6次测试,测得他们最大速度(m/s)的数据如下:甲 27,38,30,37,35,31; 乙 33,29,38,34,28,36.根据以上数据,试判断他们谁更优秀. 10.随机选取15家销售公司,由营业报告中查出其上年度的广告费(占总费用的百分比)及盈利额(1)画出散点图;(2)如果变量x 与y 之间具有线性相关关系,求出回归直线方程; (3)已知某销售公司的广告费为其总费用的1.7%,试估计其盈利额占销售总额的百分比.章末复习课对点讲练例1 解 (1)总体容量较小,用抽签法. ①将30个篮球编号,号码为00,01, (29)②将以上30个编号分别写在一张小纸条上,揉成小球,制成号签; ③把号签放入一个不透明的袋子中,充分搅拌;④从袋子中逐个抽取3个号签,并记录上面的号码; ⑤找出和所得号码对应的篮球.(2)总体由差异明显的两个层次组成,需选用分层抽样法. ①确定抽取个数. 3010=3,所以甲厂生产的应抽取213=7(个), 乙厂生产的应抽取93=3(个);②用抽签法分别抽取甲厂生产的篮球7个,乙厂生产的篮球3个.这些篮球便组成了我们要抽取的样本.(3)总体容量较大,样本容量较小,宜用随机数表法.①将300个篮球用随机方式编号,编号为000,001,…,299; ②在随机数表中随机的确定一个数作为开始,如第8行第11列的数“2”开始.任选一个方向作为读数方向,比如向右读;③从数“2”开始向右读,每次读三位,凡不在000~299中的数跳过去不读,遇到已经读过的数也跳过去不读,便可依次得到10个号码,这就是所要抽取的10个样本个体的号码.(4)总体容量较大,样本容量也较大宜用系统抽样法.①将300个篮球用随机方式编号,编号为001,002,003,…,300,并分成30段,其中每一段包含30030=10(个)个体;②在第一段001,002,003,…,010这十个编号中用简单随机抽样抽出一个(如002)作为起始号码;③将编号为002,012,022,…,292的个体抽出,组成样本. 变式迁移1 C [抽取的植物油类种数:1040+10+30+20×20=2,抽取的果蔬类食品种数:2040+10+30+20×20=4,故抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是6.] 例2 解 (1)(2)(3)小于30的数据约占90%.变式迁移2 A [100人分为10组,第1组1人,第2组3人,第三组9人,第四组27人,故a =0.27;后六组共87人,故b =78.]例3 甲解析 方法一 x 甲=15×(9.8+9.9+10.1+10+10.2)=10,x 乙=15×(9.4+10.3+10.8+9.7+9.8)=10,即甲、乙两种冬小麦的平均单位面积产量的均值都等于10,其方差分别为s 2甲=15×(0.04+0.01+0.01+0+0.04)=0.02,s 2乙=15×(0.36+0.09+0.64+0.09+0.04) =0.244,即s 2甲<s 2乙,表明甲种小麦的产量比较稳定.方法二 (通过特殊的数据作出合理的推测)表中乙品种在第一年的产量为9.4,在第三年的产量为10.8,其波动比甲品种大得多,所以甲种冬小麦的产量比较稳定.变式迁移3 解 (1)由茎叶图可知:甲班身高集中于160~179之间,而乙班身高集中于170~180之间,因此乙班平均身高高于甲班.(2)x =158+162+163+168+168+170+171+179+179+18210=170.甲班的样本方差s 2=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.例4 解 (1)画出散点图如下图:由图可见是线性相关的.x =30,y ≈399.3,∑i =17x i y i =87 175.∑i =17x 2i =7 000.计算得:b ^=87 175-7×30×399.37 000-7×302≈4.75,a ^ =399.3-4.75×30=256.8.即得回归直线方程y ^=256.8+4.75x.(3)施化肥50 kg 时,可以估计水稻产量约为494.3 kg .变式迁移4 解 (1)x =3+4+5+6+7+8+97=6,y =66+69+73+81+89+90+917=5597≈79.86.(2)设回归直线方程为y ^=b ^x +a ^,因为∑7i =1x 2i =280,∑7i =1y 2i =45 309,∑7i =1x i y i =3 487,x =6,y =5597,所以b ^=3 487-7×6×5597280-7×36=13328=4.75,a ^=5597-6×4.75≈51.36.所以回归直线方程为y ^=4.75x +51.36. 课时作业 1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 6.192解析 801 000=n2 400,n =192.7.甲 甲解析 甲的平均分为x =68+69+70+71+725=70,乙的平均分为y =68;甲的方差为s 21=(68-70)2+(69-70)2+(70-70)2+(71-70)2+(72-70)25=2.乙的方差为s 22=7.2,故甲的平均分高于乙,甲的成绩比乙稳定.8.y ^=14.7+0.132x9.解 x 甲=16×(27+38+30+37+35+31)=1986=33.s 2甲=16×[(27-33)2+(38-33)2+…+(31-33)2] =16×94≈15.7. x 乙=16×(33+29+38+34+28+36)=1986=33,s 2乙=16×[(33-33)2+(29-33)2+…+(36-33)2] =16×76≈12.7 ∴x 甲=x 乙,s 2甲>s 2乙,说明甲乙二人的最大速度的平均值相同,但乙比甲更稳定,故乙比甲更优秀.10.解 (1)散点图如图所示.(2)回归直线方程是y ^=1.414 68x +0.821 23.(3)当x =1.7时,由回归直线方程得y =3.23,即可估算其盈利额占销售总额的3.23%.。
数学(高二上)导学案必修三第二章第二节课题:用样本估计总体二、合作探究归纳展示任务1 标准差问题平均数向我们提供了样本数据的重要信息,但是平均数有时也会使我们作出对总体的片面判断,因为这个平均数掩盖了一些极端的情况,而这些极端情况显然是不能忽视的.因此,只有平均数还难以概括样本数据的实际状态.如:有两位射击运动员在一次射击测试中各射靶10次,每次命中的环数如下:甲:7879549107 4乙:9578768677如果你是教练,你应当如何对这次射击作出评价?思考1甲、乙两人本次射击的平均成绩分别为多少环?答经计算得:x甲=110(7+8+7+9+5+4+9+10+7+4)=7,同理可得x乙=7.思考2观察下图中两人成绩的频率分布条形图,你能说明其水平差异在哪里吗?答直观上看,还是有差异的.如:甲成绩比较分散,乙成绩相对集中.思考3对于甲乙的射击成绩除了画出频率分布条形图比较外,还有没有其它方法来说明两组数据的分散程度?答还经常用甲乙的极差与平均数一起比较说明数据的分散程度.甲的环数极差=10-4=6,乙的环数极差=9-5=4.它们在一定程度上表明了样本数据的分散程度,与平均数一起,可以给我们许多关于样本数据的信息.显然,极差对极端值非常敏感,注意到这一点,我们可以得到一种“去掉一个最高分,去掉一个最低分”的统计策略.思考4 如何用数字去刻画这种分散程度呢?答 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 . 思考5 所谓“平均距离”,其含义如何理解?答 假设样本数据是x 1,x 2,…,x n ,x 表示这组数据的平均数.x i 到x 的距离是|x i -x |(i =1,2,…,n ).于是,样本数据是x 1,x 2,…,x n 到x 的“平均距离”是S =|x 1-x |+|x 2-x |+…+|x n -x |n .由于上式含有绝对值,运算不太方便,因此,通常改用如下公式来计算标准差: s =1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2]. 思考6 标准差的取值范围如何?若s =0表示怎样的意义?答 从标准差的定义可以看出,标准差s ≥0,当s =0时,意味着所有的样本数据等于样本平均数. 任务2 方差思考1 方差的概念是怎样定义的?答 人们有时用标准差的平方s 2—方差来代替标准差,作为测量样本数据分散程度的工具,方差:s 2=1n ·[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2].思考2 对于一个容量为2的样本:x 1,x 2(x 1<x 2),它们的平均数和标准差如果分别用x 和a 表示,那么x 和a 分别等于什么? 答 x =12(x 1+x 2),a =12(x 2-x 1).思考3 在数轴上,x 和a 有什么几何意义?由此说明标准差的大小对数据的离散程度有何影响?答 x 和a 的几何意义如下图所示.说明了标准差越大离散程度越大,数据较分散;标准差越小离散程度越小,数据较集中在平均数周围.思考4 现实中的总体所包含的个体数往往是很多的,总体的平均数与标准差是不知道的.如何求得总体的平均数和标准差呢?答 通常的做法是用样本的平均数和标准差去估计总体的平均数与标准差.这与前面用样本的频率分布来近似地代替总体分布是类似的.只要样本的代表性好,这样做就是合理的,也是可以接受的.例1求出问题中的甲乙两运动员射击成绩的标准差,并说明他们的成绩谁比较稳定?解x甲=110(7+8+7+9+5+4+9+10+7+4)=7,同理可得x乙=7.根据标准差的公式,s甲=110[(7-7)2+(8-7)2+…+(4-7)2]=2;同理可得s乙≈1.095.所以s甲>s乙.因此说明甲的成绩离散程度大,乙的成绩离散程度小.由此可以估计,乙比甲的射击成绩稳定.跟踪训练1如图所示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任务3标准差及方差的应用例2画出下列四组样本数据的条形图,说明它们的异同点.(1)5,5,5,5,5,5,5,5,5;(2)4,4,4,5,5,5,6,6,6;(3)3,3,4,4,5,6,6,7,7;(4)2,2,2,2,5,8,8,8,8.解四组样本数据的条形图如下:四组数据的平均数都是5.0,标准差分别是:0.00,0.82,1.49,2.83.它们有相同的平均数,但它们有不同的标准差,说明数据的分散程度是不一样的.跟踪训练2从甲、乙两种玉米中各抽10株,分别测得它们的株高如下:甲:25、41、40、37、22、14、19、39、21、42;乙:27、16、44、27、44、16、40、40、16、40;(1)哪种玉米的苗长得高?(2)哪种玉米的苗长得齐?解(1)x甲=110(25+41+40+37+22+14+19+39+21+42)=30,x乙=110(27+16+44+27+44+16+40+40+16+40)=31,x甲<x乙.即乙种玉米的苗长得高.(2)由方差公式得:s2甲=110[(25-30)2+(41-30)2+…+(42-30)2]=104.2,同理s2乙=128.8,∴s2甲<s2乙.即甲种玉米的苗长得齐.答乙种玉米苗长得高,甲种玉米苗长得齐.例3甲、乙两人同时生产内径为25.40 mm的一种零件.为了对两人的生产质量进行评比,从他们生产的零件中各抽出20件,量得其内径尺寸如下(单位:mm):甲25.4625.3225.4525.3925.3625.3425.4225.4525.3825.4225.3925.4325.3925.4025.44的,我们通常用样本的平均数和标准差去估计总体的平均数与标准差,但要求样本有较好的代表性.3.在抽样过程中,抽取的样本是具有随机性的,因此样本的数字特征也有随机性.用样本的数字特征估计总体的数字特征,是一种统计思想,没有唯一答案.四、作业布置 1、基础知识:1.下列说法正确的是( )A .在两组数据中,平均值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值的波动大小C .方差的求法是求出各个数据与平均值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 答案 B2.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个分数的茎叶图后来有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( )A.1169B.367C .36D.677答案 B3.已知一组数据x 1,x 2,x 3,x 4,x 5的平均数是x =2,方差是13,那么另一组数据3x 1-2,3x 2-2,3x 3-2,3x 4-2,3x 5-2的平均数和方差分别为( )A .2,13B .2,1C .4,13D .4,3答案 D4.某学员在一次射击测试中射靶10次,命中环数如下:7,8,7,9,5,4,9,10,7,4.则:(1)平均命中环数为________; (2)命中环数的标准差为________.。
2.2.1 用样本的频率分布估计总体分布A级基础巩固一、选择题1.没有信息的损失,所有的原始数据都可以从图中得到的统计图是( )A.总体密度曲线B.茎叶图C.频率分布折线图D.频率分布直方图答案:B2.下图是某公司10个销售店某月销售某产品数量(单位:台)的茎叶图,则数据落在区间[22,30)内的频率为( )B.C.D.解析:数据总个数n=10,又落在区间[22,30)内的数据个数为4,故所求的频率为410=0.4.答案:B3.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.下图是某路段的一个检测点对300辆汽车的车速进行检测所得结果的频率分布直方图,则从图中可得出将被处罚的汽车数为( )A.30辆B.40辆C.60辆D.80辆解析:车速大于或等于70 km/h的汽车数为×10×300=60(辆).答案:C4.一个社会调查机构就某地区居民的月收入调查了10 000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图(如图),为了分析居民的收入与年龄、学历、职业等方面的关系,要从这10 000人中再用分层抽样方法抽出100人作进一步调查,则在[2 500,3 000)(单位:元)月收入段应抽出的人数为( )A.5 B.25 C.50 D.2 500解析:组距=500,在[2 500,3 000)的频率=0.000 5×500=,样本数为100,则在[2 500,3 000)内应抽100×=25(人).答案:B5.为了了解某校高三学生的视力情况,随机抽查了该校100名高三学生的视力情况,得到频率分布直方图如图所示,由于不慎将部分数据丢失,仅知道后5组的频数和为62.设视力在到之间的学生数为a,最大频率为,则a的值为( )A.27 B.48 C.54 D.64解析:由已知,视力在到之间的学生数为100×=32,又视力在到之间的频率为1-+0.5)×-62100=,所以视力在到之间的学生数为100×=22,所以视力在到之间的学生数a =32+22=54.答案:C二、填空题6.某市共有5 000名高三学生参加联考,为了了解这些学生对数学知识的掌握情况,现从中随机抽出若干名学生在这次测试中的数学成绩,制成如下频率分布表:分组/分频数频率[80,90)①②[90,100)[100,110)[110,120)36[120,130)[130,140)12③[140,150]合计④根据上面的频率分布表,可以①处的数值为________,②处的数值为________. 解析:由位于[110,120)的频数为36,频率=36n=,得样本容量n =120,所以[130,140)的频率=12120=,②处的数值=1------=; ①处的数值为×120=3. 答案:37.从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位:cm)数据绘制成频率分布直方图(如图).由图中数据可知a =________.若要从身高在[120,130),[130,140),[140,150]三组内的学生中,用分层抽样的方法抽取18人参加一项活动,则从身高在[140,150]内的学生中抽取的人数应为________.解析:所有小矩形的面积和等于10×++0.020+a +0.035)=1,解得a =;100名同学中,身高在[120,130)内的学生数是10××100=30,身高在[130,140)内的学生数是10××100=20,身高在[140,150]内的学生数是10××100=10,则三组内的总学生数是30+20+10=60,抽样比是1860=310,所以身高在[140,150]内的学生中选取的人数应为10×310=3.答案: 38.为了解某校教师使用多媒体进行教学的情况,采用简单随机抽样的方法,从该校200名授课教师中抽取20名教师,调查了他们上学期使用多媒体进行教学的次数,结果用茎叶图表示如下:据此可估计该校上学期200名教师中,使用多媒体进行教学次数在[15,25)内的人数为________.答案:60三、解答题9.为了调查甲、乙两个网站受欢迎的程度,随机选取了14天,统计上午8:00-10:00间各自的点击量,得到如图所示的茎叶图.(1)甲网站点击量在[10,40]间的频率是多少? (2)甲、乙两个网站哪个更受欢迎?请说明理由.解:(1)甲网站点击量在[10,40]内的有17,20,38,32,共有4天,则频率为414=27. (2)甲网站的点击量集中在茎叶图的下方,而乙网站的点击量集中在茎叶图的上方,从数据的分布情况来看,甲网站更受欢迎.10.为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2∶4∶17∶15∶9∶3,第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少?样本容量是多少?(2)若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少? 解:(1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小,因此第二小组的频率为:42+4+17+15+9+3=0.08.又因为第二小组的频率=第二小组的频数样本容量,所以样本容量=第二小组的频数第二小组的频率=120.08=150.(2)由题意估计该学校高一学生的达标率约为17+15+9+32+4+17+15+9+3×100%=88%.B 级 能力提升1.为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17],将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,…,第五组,如图所示是根据试验数据制成的频率分布直方图.已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为( )A .6B .8C .12D .18解析:志愿者的总人数为20(+)×1=50,所以第三组的人数为50×=18,有疗效的人数为18-6=12.答案:C2.在一次马拉松比赛中,35名运动员的成绩(单位:分钟)的茎叶图如图所示.若将运动员按成绩由好到差编为1~35号,再用系统抽样方法从中抽取7人,则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数是________.解析:由题意可知,这35名运动员的分组情况为,第一组(130,130,133,134,135),第二组(136,136,138,138,138),第三组(139,141,141,141,142),第四组(142,142,143,143,144),第五组(144,145,145,145,146),第六组(146,147,148,150,151),第七组(152,152,153,153,153),故成绩在区间[139,151]上的运动员恰有4组,则运动员人数为4.答案:43.从高一学生中抽取50名参加调研考试,成绩的分组及各组的频数如下(单位:分): [40,50),2;[50,60),3;[60,70),10;[70,80),15;[80,90),12;[90,100],8.(1)列出样本的频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计成绩在[70,80)分的学生所占总体的百分比.解:(1)频率分布表如下:成绩分组频数频率[40,50)2[50,60)3[60,70)10[70,80)15[80,90)12[90,100]8合计50(2)由题意知组距为10,取小矩形的高根据表格画出如下的频率分布直方图:(3)由频率分布直方图,可估计成绩在[70,80)分的学生所占总体的百分比是×10==30%.。
2.2.1《用样本的频率分布估计总体分布(一)》导学案【学习目标】1. 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、频率折线图和茎叶图;2、通过实例体会频率分布直方图与频率折线图和茎叶图的各自特征,能恰当选择上述方法分析样本的分布,准确做出对总体的估计;【课前导学与探究】情境导入:在NBA某赛季中,甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的原始记录如下﹕甲运动员得分﹕12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50 乙运动员得分﹕8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33请问从上面的数据中你能否看出甲,乙两名运动员哪一位发挥比较稳定? 如何根据这些数据作出正确的判断呢?这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布。
1.讨论:通过抽样方法收集数据的目的是什么?2.通常我们对总体作出的估计一般分成两种,一种是用 , 另一种是 。
3.频率分布是指一个样本数据在样本容量中所占比例的大小,一般可以用 反映样本的频率分布。
其一般步骤为:(1) 求极差,即计算 ;(2) 决定 ;○1组距与组数的确定没有确切的标准,将数据分组时组数应力求合适,以使数据的发布规律能较清楚地呈现出来. ○2组数与样本容量有关,一般样本容量越大,分的组数也越多,当样本容量不超过100时,常分5~12组. ○3组距的选择.组距= ,组距的选择力求取整,如果极差不利于分组(不能被组数整除)可适当增大极差,如在左右两端各增加适当的范围(尽量使两端增加的量相同); (3) 将数据 ;(4) 列 ;一般为四列:分组、频数累计、频数、频率,最后一行是合计,其中频数合计应是 ,频率合计是(5) 画频率分布直方图,画图时,应以横轴表示分组,纵轴表示 ,其相应组距上的频率等于 ,即每个=⨯=频率小长方形的面积组距组距 ,且各小长方形的面积的总和等于 。
4.频率分布折线图连接频率分布直方图中 的中点,就得到频率分布折线图.5.总体密度曲线:在做频率折线图时随着所分的组数增加,组距减小,相应的 图会越来越接近于一条 ,称之为 .【精讲点拨】例1、 在某小学500名学生中随机抽样得到100人的身高如下表(单位cm) : (1)列出样本频率分布表; (2)画出频率分布直方图;(3)估计该校学生身高小于134cm 的人数约为多少?【巩固练习】1.关于频率直方图的下列有关说法正确的是( )A .直方图的高表示取某数的频率B .直方图的高表示该组上的个体在样本中出现的频率C .直方图的高表示取某组上的个体在样本中出现的频数与组距的比值D .直方图的高表示取该组上的个体在样本中出现的频率与组距的比值 2( )A .0.80B .0.65C .0.40D .0.253.为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数次测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2:4:17:15:9:3,第二小组频数为12.(1) 第二小组的频率是多少?样本容量是多少? (2) 若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?(3) 在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在哪个小组内?请说明理由。
新课导入前面研究学习了三种抽样收集数据,数据收集后,必须从中寻找包含的信息,以使我们能追求样本的估计总体,但是由于数据多而杂,所以需要通过一定的方法去分析.可以通过表、图、计算方法来分析.1. 通过实例体会分布的意义和作用;2. 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、频率折线图和茎叶图;3. 通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计.知识与技能教学目标过程与方法通过对现实生活的探究,感知应用数学知识解决问题的方法,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法.情感态度与价值观通过对样本分析和总体估计的过程,感受数学对实际生活的需要,认识到数学知识源于生活并指导生活的事实,体会数学知识与现实世界的联系.重点会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图.能通过样本的频率分布估计总体的分布. 难点教学重难点我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出,某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准a,用水量不超过a的部分按平价收费,超出a的部分按议价收费.如果希望大部分居民的日常生活不受影响,那么标准a定为多少比较合理呢?你认为,为了了较为合理地确定出这个标准,需要做哪些工作?实际问题为了制定一个较为合理的标准a,必须先了解全市居民日常用水量的分布情况,比如月均用水量在哪个范围的居民最多,他们占全市居民的百分比情况等.因此采用抽样调查的方式,通过分析样本数据来估计全市居民用水量的分布情况.假设我们通过抽样,得到100为居民月用水量,如下:100位居民的月均用水量(单位:t)3.1 2.5 2.0 2.0 1.5 1.0 1.6 1.8 1.9 1.6 3.4 2.6 2.2 2.2 1.5 1.2 0.2 0.4 0.3 0.4 3.2 2.7 2.3 2.1 1.6 1.2 3.7 1.5 0.5 3.8 3.3 2.8 2.3 2.2 1.7 1.3 3.6 1.7 0.64.1 3.2 2.9 2.4 2.3 1.8 1.4 3.5 1.9 0.8 4.3 3.0 2.9 2.4 2.4 1.9 1.3 1.4 1.8 0.7 2.0 2.5 2.8 2.3 2.3 1.8 1.3 1.3 1.6 0.9 2.3 2.6 2.7 2.4 2.1 1.7 1.4 1.2 1.5 0.5 2.4 2.5 2.6 2.3 2.1 1.6 1.0 1.0 1.7 0.8 2.4 2.8 2.5 2.2 2.0 1.5 1.0 1.2 1.8 0.6 2.2观察?上面的数字能告诉我们什么呢很容易发现的是一个居民月均用水量的最小值是0.2t,最大值是4.3t.其他值在0.2—4.3t之间.除此之外,很难从随意记录下来的数据中直接看出规律.为此,我们需要对统计数据进行整理和分析.知识要点频率分布直方图频率分布是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小.一般用频率分布直方图反映样本的频率分布.方法画频率分布直方图的一般步骤为:(1)计算一组数据中最大值与最小值的差,即求极差;(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.(1)求极差 因为用水最小值为0.2t ,最大值为4.3t 所以:4.3-0.2=4.1 说明样本数据的变化范围是4.1t.将上述抽样的100户居民月用水量,画出频率分布直方图.解:(2)决定组距与组数数据分组的组数与样本容量有关,一般样本容量越大,所分组数越多.当样本容量不超过100时,按照数据的多少,常分成5—12组.为了方便起见,组距的选择应力求“取整”.在本问题中,如果取组距为0.5(t),那么组数=极差/组距=4.1/0.5=8.2因此可将数据分成9组,这个组数是较合适的,于是去组距为0.5.组数为9.(3)将数据分组以组距为0.5将数据分组时,可以分成以下9组:[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5).(4)列频率分布表按照组距为0.5将数据分组,分成以下9组:[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5). 图如下:100位居民月均用水量的频率分布表分组频数频率[0,0.5)40.04[0.5,1)80.08[1,1.5)150.15[1.5,2)220.22 [2,2.5)250.25 [2.5,3)140.14 [3,3.5)60.06 [3.5,4)40.04 [4,4.5)20.02合计1001频数等于样本数,频率恒为1(5)画频率分布直方图 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 月均用水量/to 0.100.200.300.400.50频率/组距特征频率分布直方图的特征:从频率分布直方图可以清楚的看出数据分布的总体趋势.从频率分布直方图得不出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息就被抹掉了.知识要点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.总体密度曲线的定义在样本频率分布直方图中,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.它能够精确地反映了总体在各个范围内取值的百分比,它能给我们提供更加精细的信息.茎叶图数据是两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫做茎叶图.特征茎叶图的特征:1. 用茎叶图表示数据有两个优点:一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示.2. 茎叶图只便于表示两位有效数字的数据,而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰.课堂小结1.频率分布直方图的概念频率分布是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小.一般用频率分布直方图反映样本的频率分布.2.频率分布折线图的概念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.高考链接1(2009四川)设矩形的长为a ,宽为b ,其比满足 51b :a 0.6182-=≈这种矩形给人以美感,称为黄金矩形,黄金矩形常应用用于工艺品设计中,下面是某工艺品厂随机抽取两个批次的初加工矩形宽度与长度的比值样本:甲批次:0.598 0.625 0.628 0.595 0.639 乙批次:0.618 0.613 0.592 0.622 0.620根据上述两个样品来估计两个批次的总体平均数,与标准值0.618比较,正确结论是()AA.甲批次的总体平均数与标准值更接近B.乙批次的总体平均数与标准值跟接近C.两个批次总体平均数与标准值接近程度相同D.两个批次总体平均数与标准值接近程度不能确定解析:本题考查平均数的求法,用样本估计总体,经计算甲、乙批次的总体平均数0.6170.613甲乙,x x ==知甲批次的总体平均数与标准值0.618更接近.2(2009湖北)下图是样本容量为200的频率分布直方图.根据样本的频率分布直方图估计,样本数据落在[6,10]内的频数为_______,数据落在[2,10)内的概率约为_____. 64 0.4解析:本题考查频率分布直方图,样本数据落在[6,10)内的频数为0.08×(10-6)×200=64.样本数据落在[2,10)内的概率约为(0.02+0.08)×4=0.4.区间界限[122,126)[126,130)[130,134)[134,138)[138,142)[142,146)人数5810223320区间界限[146,150)[150,154)[154,158)人数11651.下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽样得出的120人的身高(单位c m)(1)列出样本频率分布表﹔ (2)一画出频率分布直方图;(3)估计身高小于134cm的人数占总人数的百分比.随堂练习分组频数频率[122,126)50.04[126,130)80.07[130,134)100.08[134,138)220.18[138,142)330.28[142,146)200.17[146,150)110.09[150,154)60.05[154,158)50.04合计1201解:(1)样本频率分布表如下:前面的过程省略!122 126 130 134 138 142 146 150 158 154 身高(cm )o 0.010.020.030.040.050.060.07频率/组距(2)其频率分布直方图如下:0.04+0.07+0.08=0.19,所以我们估计身高小于134cm 的人数占总人数的19%.(3)由样本频率分布表可知身高小于134cm 的男孩出现的频率为:2.为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数次测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2:4:17:15:9:3,第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少?样本容量是多少?(2)若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?(3)在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在哪个小组内?请说明理由.90 100 110 120 130 140 150 次数o 0.0040.0080.0120.0160.0200.0240.028频率/组距0.0320.036解:在频率分布直方图中,各小长方形的面积等于相应各组的频率,小长方形的高与频数成正比,各组频数之和等于样本容量,频率之和等于1. (1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小,因此第二小组的频率为:40.0824171593=+++++121500.08===第二小组频数样本容量第二小组频率又因为频率=频数/ 样本容量所以 (2)由图可估计该学校高一学生的达标率约为 171593100%88%24171593+++⨯=+++++(3)由已知可得各小组的频数依次为6,12,51,45,27,9,所以前三组的频数之和为69,前四组的频数之和为114,所以跳绳次数的中位数落在第四小组内.。
龙涤中学数学学科导学案2013—2014学年度第一学期高( 二)年级编号:11主备人:王凯审核人:备课组全体审批人:使用时间:13、9、23 课题:用样本的频率分布估计总体分布班级:学生姓名:【三维目标】(1)通过实例体会分布的意义和作用。
(2)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、频率折线图和茎叶图。
(3)通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计。
【重点难点】重点:会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图。
难点:能通过样本的频率分布估计总体的分布【使用说明】阅读教材P65-70掌握频率分布直方图、茎叶图的概念,了解总体密度曲线的概念。
环节一:【问题导学】(所用时间:2分钟)在NBA的2004赛季中,甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的原始记录如下﹕甲运动员得分﹕12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50乙运动员得分﹕8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33请问从上面的数据中你能否看出甲,乙两名运动员哪一位发挥比较稳定?如何根据这些数据作出正确的判断呢?这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布。
【我的疑问】环节二:【合作探究】(所用时间:30分钟)知识探究(一):频率分布表问题:我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出,某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准a,用水量不超过a的部分按平价收费,超出a的部分按议价收费.通过抽样调查,获得100位居民2007年的月均用水量如下表(单位:t):3.1 2.5 2.0 2.0 1.5 1.0 1.6 1.8 1.9 1.63.4 2.6 2.2 2.2 1.5 1.2 0.2 0.4 0.3 0.43.2 2.7 2.3 2.1 1.6 1.2 3.7 1.5 0.5 3.83.3 2.8 2.3 2.2 1.7 1.3 3.6 1.7 0.64.13.2 2.9 2.4 2.3 1.8 1.4 3.5 1.9 0.84.33.0 2.9 2.4 2.4 1.9 1.3 1.4 1.8 0.7 2.02.5 2.8 2.3 2.3 1.8 1.3 1.3 1.6 0.9 2.32.6 2.7 2.4 2.1 1.7 1.4 1.2 1.5 0.5 2.42.5 2.6 2.3 2.1 1.6 1.0 1.0 1.7 0.8 2.42.8 2.5 2.2 2.0 1.5 1.0 1.2 1.8 0.6 2.2思考1:上述100个数据中的最大值和最小值分别是什么?由此说明样本数据的变化范围是什么?思考2:样本数据中的最大值和最小值的差称为极差.如果将上述100个数据按组距为0.5进行分组,那么这些数据共分为多少组?思考3:以组距为0.5进行分组,上述100个数据共分为9组,各组数据的取值范围可以如何设定?思考4:如何统计上述100个数据在各组中的频数?如何计算样本数据在各组中的频率?你能将这些数据用表格反映出来吗?思考5:上表称为样本数据的频率分布表,由此可以推测该市全体居民月均用水量分布的大致情况,给市政府确定居民月用水量标准提供参考依据,这里体现了一种什么统计思想?思考6:如果市政府希望85%左右的居民每月的用水量不超过标准,根据上述频率分布表,你对制定居民月用水量标准(即a的取值)有何建议?思考7:在实际中,取a=3t一定能保证85%以上的居民用水不超标吗?哪些环节可能会导致结论出现偏差?思考8:对样本数据进行分组,其组数是由哪些因素确定的?思考9:当样本容量不超过100时,按照数据的多少,常分成5~12组.若以0.1或1.5为组距对上述100个样本数据分组合适吗?思考10:一般地,列出一组样本数据的频率分布表可以分哪几个步骤进行?知识探究(二):频率分布直方图为了直观反映样本数据在各组中的分布情况,我们将上述频率分布表中的有关信息用下面的频率分布直方图(参考课本67页图2.2-1)表示。
§2.2用样本估计总体2.2.1用样本的频率分布估计总体的分布自主学习学习目标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、茎叶图,体会它们各自的特点.2.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,会用样本的频率分布估计总体的分布,初步体会样本频率分布的随机性.自学导引1.极差的概念极差是一组数据的________________的差,它反映了一组数据____________,极差又叫________.2.频数、频率的概念将一批数据按要求分为若干组,对落在各个小组内数据的________进行累计,这个累计数叫做各个小组的______,各个小组的______除以________,即得该小组的______.3.频率分布直方图在频率分布直方图中,纵轴表示________________,各小长方形的面积等于________________,所有长方形面积之和等于________.4.频率分布折线图连接频率分布直方图中各个小长方形的____________,就得到频率分布折线图.5.总体密度曲线如果样本容量越大,所分组数越多,频率分布直方图中表示的频率分布就越接近总体在各个小组内所取值的________________的大小;当样本容量不断增大,分组的组距不断缩小时,频率分布直方图实际上越来越接近于____________,它可以用一条____________来描绘,这条光滑曲线就叫做________________.6.茎叶图用茎叶图表示数据的两个优点在于:一是从茎叶图上没有____________的损失,所有的数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图可以在比赛时____________,方便记录与表示.对点讲练知识点一画频率分布直方图、频率分布折线图例1某中学同年级40名男生的体重数据如下(单位:千克):61605959595858575757575656565656565655555555545454545353525252525251515150504948列出样本的频率分布表,画出频率分布直方图,画出频率分布折线图.变式迁移1有一容量为200的样本,数据的分组以及各组的频数如下:[-20,-15),7;[-15,-10),11;[-10,-5),15;[-5,0),40;[0,5),49;[5,10),41;[10,15),20;[15,20),17.(1)列出样本的频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)求样本数据不足0的频率.知识点二用样本的频率分布估计总体分布寿命(2)画出频率分布直方图及折线图;(3)估计电子元件寿命在400 h以上的概率.变式迁移2为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如图所示,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?例3某赛季甲、乙两名篮球运动员每场比赛的得分情况如下:甲的得分12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50;乙的得分8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,51.(1)画出甲、乙两名运动员得分数据的茎叶图;(2)根据茎叶图分析甲、乙两运动员的水平.变式迁移3在某电脑杂志的一篇文章中,每个句子所含的字数如下:10,28,31,17,23,27,18,15,26,24,20,19,36,27,14,25,15,22,11,24,27,17;在某报纸的一篇文章中,每个句子所含的字数如下:27,39,33,24,28,19,32,41,33,27,35,12,36,41,27,13,22,23,18,46,32,22.(1)将这两组数据用茎叶图表示;(2)将这两组数据进行比较分析,得到什么结论?几种表示频率分布的方法的优点与不足(1)频率分布表在数量表示上比较确切,但不够直观、形象,分析数据分布的总体态势不太方便.(2)频率分布直方图能够很容易地表示大量数据,非常直观地表明分布的形状,使我们能够看到在分布表中看不清楚的数据模式.(3)频率分布折线图的优点是它反映了数据的变化趋势.如果样本容量不断增大,分组的组距不断缩小,那么折线图就趋向于总体密度曲线.(4)用茎叶图刻画数据有两个优点:一是所有的信息都可以从这个茎叶图中得到;二是茎叶图便于记录和表示,能够展示数据的分布情况,但当样本数据较多或数据位数较多时,茎叶图就显得不太方便了.课时作业一、选择题1.关于频率分布直方图中的有关数据,下列说法正确的是()A.小矩形的高表示取某数的频率B.小矩形的高表示该组上的个体在样本中出现的频率C.小矩形的高表示该组上的个体数与组距的比值D.小矩形的高表示该组上个体在样本中出现的频率与组距的比值2.关于样本频率分布直方图与总体密度曲线的关系,下列说法中正确的是()A.频率分布直方图与总体密度曲线无关B.频率分布直方图就是总体密度曲线C.样本容量很大的频率分布直方图就是总体密度曲线D.如果样本容量无限增大,分组的组距无限减小,那么相应的频率分布折线图会越来越接近一条光滑曲线,则这条光滑曲线为总体密度曲线3.已知10个数据如下:63,65,67,69,66,64,66,64,65,68.如果对这些数据绘制频率分布表,那么其中在64.5~66.5这组的频率是()A.0.4 B.0.5 C.5 D.4A.0.5 B.0.24 C.0.6 D.0.7二、填空题5.在求频率分布时,把数据分为5组,若已知其中的前四组频率分别为0.1,0.3,0.3,0.1,则第五组的频率是______,这五组的频数之比为________.6.在样本的频率分布直方图中,共有5个小长方形,已知中间一个小长方形面积是其余4个小长方形面积之和的13,且中间一组的频数为10,则这个样本容量是________.三、解答题7.在学校开展的综合实践活动中,某班进行了小制作评比,作品上交时间为6月1日至30日,评委会把同学们上交作品的件数按5天一组分组统计,绘制了频率分布直方图(如图),已知从左到右各长方形的高的比为2∶3∶4∶6∶4∶1,第三组的频数为12,请解答下列问题:(1)本次活动共有多少件作品参加评比?(2)哪组上交的作品数量最多?有多少件?(3)经过评比,第四组和第六组分别有10件、2件作品获奖,问这两组哪组获奖率较高?8.有关部门从甲,乙两个城市所有的自动售货机中分别随机抽取了16台,记录下一上午各自的销售情况如下:(单位:元)甲18,8,10,43,5,30,10,22,6,27,25,58,14,18,30,41乙22,31,32,42,20,27,48,23,38,43,12,34,18,10,34,23(1)请画出这两组数据的茎叶图.(2)将这两组数据进行比较分析,你能得到什么结论?§2.2用样本估计总体2.2.1用样本的频率分布估计总体的分布自学导引1.最大值与最小值变化的幅度全距2.个数频数频数样本容量频率3.频率与组距的比值相应各组的频率 14.上边的中点5.个数与总数比值总体的分布光滑曲线y=f(x)总体密度曲线6.原始信息随时记录对点讲练例1解(1)计算:61-48=13;(2)决定组距与组数,取组距为2,∵132=612,∴共分7组;(3)决定分点,使分点比数据多一位小数.并把第1小组的分点减小0.5,即分成如下7组:47.5~49.5,49.5~51.5,51.5~53.5,53.5~55.5,55.5~57.5,57.5~59.5,59.5~61.5.(4)51.5~53.5 7 0.175 53.5~55.5 8 0.20 55.5~57.5 11 0.275 57.5~59.5 5 0.125 59.5~61.5 2 0.05 合计4040 1.00(5)(6)取各小长方形上边的中点并用线段连接就构成了频率分布折线图. 变式迁移1 解 (1)分组 频数 频率[-20,-15)7 0.035 [-15,-10)11 0.055 [-10,-5)15 0.075 [-5,0)40 0.200 [0,5) 49 0.245 [5,10) 41 0.205 [10,15) 20 0.100 [15,20) 17 0.085合计200 (2)(3)样本数据不足0的频率为7+11+15+40200=0.365.例2 解 (1)寿命(h ) 频数 频率100~20020 0.10 200~30030 0.15 300~40080 0.40 400~50040 0.20 500~60030 0.15 合计200 1.00 (2)(3)由频率分布表可知,寿命在400 h 以上的电子元件出现的频率为0.20+0.15=0.35,故我们估计电子元件寿命在400 h 以上的频率为0.35.变式迁移2 解 (1)第四小组的频率为1-(0.1+0.3+0.4)=0.2. (2)n =第一小组的频数÷第一小组的频率=5÷0.1=50.(3)由0.1×50=5,0.3×50=15,0.4×50=20,0.2×50=10,得第一、第二、第三、第四小组的频数分别为5,15,20,10.所以学生跳绳次数的中位数落在第三小组内. 例3 解 (1)作出茎叶图如下图:(2)由上面的茎叶图可以看出,甲运动员的得分情况是大致对称的,中位数是36分;乙运动员的得分情况除一个特殊得分外,也大致对称,中位数是26分.因此甲运动员的发挥比较稳定,总体得分情况比乙运动员好.变式迁移3 解 (1)茎叶图如图所示:(2)电脑杂志上每个句子的字数集中在10~30之间,报纸上每个句子的字数集中在20~40之间,说明电脑杂志上每个句子的平均字数要比报纸上每个句子的平均字数要少.课时作业 1.D 2.D3.A [∵在这组中的数只有4个,∴频率=410=0.4.]4.D5.0.2 1∶3∶3∶1∶2 6.40解析 可知中间长方形的面积是所有长方形面积的14,即频率为14,∴样本容量为1014=40.7.解 (1)依题意知第三组的频率为42+3+4+6+4+1=15,又∵第三组的频数为12,∴本次活动的参评作品数为1215=60(件).(2)根据频率分布直方图,可以看出第四组上交的作品数量最多,共有60×62+3+4+6+4+1=18(件)(3)第四组的获奖率是1018=59,第六组上交的作品数量为60×12+3+4+6+4+1=3(件)∴第六组的获奖率为23=69,显然第六组的获奖率较高. 8.解 (1)茎叶图如图所示.(2)由图可以看出乙城市的销售额分布较对称,集中程度较高,故乙城市一上午的销售情况比较稳定且销售额较高.。
第二章统计2.2 用样本估计总体2.2.1用样本的频率分布估计总体分布课时目标 1.理解用样本的频率分布估计总体分布的方法.2.会列频率分布表,画频率分布直方图,频率分布折线图,茎叶图.3.能够利用图形解决实际问题.1,用样本估计总体的两种情况(1)用样本的____________估计总体的分布.(2)用样本的____________估计总体的数字特征.2,数据分析的基本方法(1)借助于图形分析数据的一种基本方法是用图将它们画出来,此法可以达到两个目的,一是从数据中____________,二是利用图形________信息.(2)借助于表格分析数据的另一方法是用紧凑的________改变数据的排列方式,此法是通过改变数据的____________,为我们提供解释数据的新方式.3,频率分布直方图在频率分布直方图中,纵轴表示____________,数据落在各小组内的频率用________________来表示,各小长方形的面积的总和等于____.4,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__________,就得到了频率分布折线图.(2)总体密度曲线随着样本容量的增加,作图时所分的____增加,组距减小,相应的频率分布折线图就会越来越接近于一条________,统计中称之为总体密度曲线,它反映了总体在各个范围内取值的百分比.5,茎叶图(1)适用范围:当样本数据较少时,用茎叶图表示数据的效果较好.(2)优点:它不但可以____________,而且可以__________,给数据的记录和表示都带来方便.(3)缺点:当样本数据______时,枝叶就会很长,茎叶图就显得不太方便.一、选择题1,下列说法不正确的是()A,频率分布直方图中每个小矩形的高就是该组的频率B,频率分布直方图中各个小矩形的面积之和等于1C,频率分布直方图中各个小矩形的宽一样大D,频率分布折线图是依次连接频率分布直方图的每个小矩形上端中点得到的2,一个容量为100的样本,其数据的分组与各组的频数如下:组别(0,10] (10,20] (20,30] (30,40] (40,50] (50,60] (60,70] 频数12 13 24 15 16 13 7 则样本数据落在(10,40]上的频率为()A,0.13 B.0.39 C.0.52 D.0.643,100辆汽车通过某一段公路时的时速的频率分布直方图如下图所示,则时速在[60,70)的汽车大约有()A.30辆B.40辆C,60辆D.80辆4,如图是总体密度曲线,下列说法正确的是()A,组距越大,频率分布折线图越接近于它B,样本容量越小,频率分布折线图越接近于它C,阴影部分的面积代表总体在(a,b)内取值的百分比D,阴影部分的平均高度代表总体在(a,b)内取值的百分比5,一个容量为35的样本数据,分组后,组距与频数如下:[5,10),5个;[10,15),12个;[15,20),7个;[20,25),5个;[25,30),4个;[30,35),2个.则样本在区间[20,+∞)上的频率为()A,20% B.69%C,31% D.27%6,某工厂对一批产品进行了抽样检测.右图是根据抽样检测后的产品净重(单位:克)数据绘制的频率分布直方图,其中产品净重的范围是[96,106],样本数据分组为[96,98),[98,100),[100,102),[102,104),[104,106],已知样本中产品净重小于100克的个数是36,则样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的个数是()A,90 B.75 C.60 D.45题号 1 2 3 4 5 6答案二、填空题7,将容量为n的样本中的数据分成6组,绘制频率分布直方图.若第一组至第六组数据的频率之比为2∶3∶4∶6∶4∶1,且前三组数据的频数之和等于27,则n=________. 8,在如图所示的茎叶图中,甲,乙两组数据的中位数分别是________.9.在抽查产品的尺寸过程中,将其尺寸分成若干组,[a,b)是其中的一组,抽查出的个体在各组上的频率为m,该组上直方图的高为h,则|a-b|=________.三、解答题10,抽查100袋洗衣粉,测得它们的重量如下(单位:g):494498493505496492485483508 511495494483485511493505488 501491493509509512484509510 495497498504498483510503497 502511497500493509510493491 497515503515518510514509499 493499509492505489494501509 498502500508491509509499495 493509496509505499486491492 496499508485498496495496505 499505496501510496487511501496(1)列出样本的频率分布表:(2)画出频率分布直方图,频率分布折线图;(3)估计重量在[494.5,506.5]g的频率以及重量不足500 g的频率.能力提升11,在某电脑杂志的一篇文章中,每个句子的字数如下:10,28,31,17,23,27,18,15,26,24,20,19,36,27,14,25,15,22,11,24,27,17在某报纸的一篇文章中,每个句子的字数如下:27,39,33,24,28,19,32,41,33,27,35,12,36,41,27,13,22,23,18,46,32,22(1)将这两组数据用茎叶图表示;(2)将这两组数据进行比较分析,你会得到什么结论?12,某市2010年4月1日-4月30日对空气污染指数的监测数据如下(主要污染物为可吸入颗粒物):61,76,70,56,81,91,92,91,75,81,88,67,101,103,95,91,77,86,81,83,82,82,64,79,86,85,75,71,49,45.(1)完成频率分布表.(2)作出频率分布直方图.(3)根据国家标准,污染指数在0~50之间时,空气质量为优;在51~100之间时,为良;在101~150之间时,为轻微污染;在151~200之间时,为轻度污染.请你依据所给数据和上述标准,对该市的空气质量给出一个简短评价.答案: 2.2.1 用样本的频率分布估计总体分布 知识梳理1,(1)频率分布 (2)数字特征 2.(1)提取信息 传递 (2)表格 构成形式 3.频率/组距 小长方形的面积 1 4.(1)上端的中点 (2)组数 光滑曲线5,(2)保留所有信息 随时记录 (3)较多作业设计1,A 2,C [样本数据落在(10,40]上的频数为13+24+15=52,故其频率为52100=0.52.] 3,B [时速在[60,70)的汽车的频率为:0,04×(70-60)=0.4,又因汽车的总辆数为100, 所以时速在[60,70)的汽车大约有0.4×100=40(辆).]4,C5,C [由题意,样本中落在[20,+∞)上的频数为5+4+2=11,∴在区间[20,+∞)上的频率为1135≈0.31.]6,A [∵样本中产品净重小于100克的频率为(0.050+0.100)×2=0.3,频数为36, ∴样本总数为360.3=120.∵样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的频率为(0.100+0.150+0.125)×2=0.75,∴样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的个数为120×0.75=90.] 7,60解析 ∵n·2+3+42+3+4+6+4+1=27, ∴n =60.8,45,46解析 由茎叶图及中位数的概念可知x 甲中=45,x 乙中=46. 9.m h解析频率组距=h ,故|a -b|=组距=频率h =m h . 10,解 (1)在样本数据中,最大值是518,最小值是483,它们相差35,若取组距为4,由于354=834,要分9组,组数合适,于是决定取组距为4 g ,分9组,使分点比数据多一位小数,且把第一组起点稍微减小一点,得分组如下:[482.5,486.5),[486.5,490.5),…,[514.5,518.5). 列出频率分布表:分组 个数累计 频数 频率 累积频率 [482.5,486.5) 正 8 0.08 0.08 [486.5,490.5) 3 0.03 0.11[490.5,494.5) 正正正 17 0.17 0.28 [494.5,498.5) 正正正正- 21 0.21 0.49 [498.5,502.5) 正正 14 0.14 0.63 [502.5,506.5) 正 9 0.09 0.72[506.5,510.5) 正正正 19 0.19 0.91 [510.5,514.5) 正- 6 0.06 0.97[514.5,518.5] 3 0.03 1.00合计 100 1.00(2)频率分布直方图与频率分布折线图如图.(3)重量在[494.5,506.5]g 的频率为:0.21+0.14+0.09=0.44.设重量不足500 g 的频率为b ,根据频率分布表,b -0.49500-498.5≈0.63-0.48502.5-498.5,故b ≈0.55.因此重量不足500 g 的频率约为0.55. 11,解 (1)(2)电脑杂志上每个句子的字数集中在10~30之间;而报纸上每个句子的字数集中在20~40之间.还可以看出电脑杂志上每个句子的平均字数比报纸上每个句子的平均字数要少.说明电脑杂志作为科普读物需要通俗易懂、简明.12,解 (1)(2)(3)答对下述两条中的一条即可:①该市有一个月中空气污染指数有2天处于优的水平,占当月天数的115;有26天处于良的水平,占当月天数的1315;处于优或良的天数为28,占当月天数的1415.说明该市空气质量基本良好.②轻微污染有2天,占当月天数的115;污染指数在80以上的接近轻微污染的天数15,加上处于轻微污染的天数2,占当月天数的1730,超过50%;说明该市空气质量有待进一步改善.2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征课时目标 1.会求样本的众数,中位数,平均数,标准差,方差.2.理解用样本的数字特征来估计总体数字特征的方法.3.会应用相关知识解决简单的统计实际问题.1,众数,中位数,平均数(1)众数的定义:一组数据中重复出现次数________的数称为这组数的众数.(2)中位数的定义及求法把一组数据按从小到大的顺序排列,把处于最______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顺序排列的__________那个数.②当数据个数为偶数时,中位数为排列的最中间的两个数的________.(3)平均数①平均数的定义:如果有n个数x1,x2,…,x n,那么x=____________,叫做这n个数的平均数.②平均数的分类:总体平均数:________所有个体的平均数叫总体平均数.样本平均数:________所有个体的平均数叫样本平均数.2,标准差,方差(1)标准差的求法: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=________________________________________________________________________.(2)方差的求法:标准差的平方s2叫做方差.s2=________________________________________________________________________.一、选择题1,下列说法正确的是()A,在两组数据中,平均值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值的波动大小C,方差的求法是求出各个数据与平均值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,已知10名工人生产同一零件,生产的件数分别是16,18,15,11,16,18,18,17,15,13,设其平均数为a,中位数为b,众数为c,则有()A,a>b>c B.a>c>bC,c>a>b D.c>b>a3,甲,乙两位同学都参加了由学校举办的篮球比赛,他们都参加了全部的7场比赛,平均得分均为16分,标准差分别为5.09和3.72,则甲,乙两同学在这次篮球比赛活动中,发挥得更稳定的是()A,甲B.乙C,甲,乙相同D.不能确定4,一组数据的方差为s2,将这组数据中的每个数据都扩大3倍,所得到的一组数据的方差是()A.13s2B.s2C,3s2D.9s25,如图是2010年某校举行的元旦诗歌朗诵比赛中,七位评委为某位选手打出分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分,所剩数据的平均数和方差分别为()A,84,4.84 B.84,1.6C,85,1.6 D.85,0.46,如图,样本A和B分别取自两个不同的总体,它们的样本平均数分别为x A和x B,样本标准差分别为s A和s B则()A.x A>x B,s A>s BB.x A<x B,s A>s BC.x A>x B,s A<s BD.x A<x B,s A<s B题号 1 2 3 4 5 6答案二、填空题7,已知样本9,10,11,x,y的平均数是10,方差是4,则xy=________.8,甲,乙两名射击运动员参加某大型运动会的预选赛,他们分别射击了5次,成绩如下表(单位:环):甲10 8 9 9 9乙10 10 7 9 9如果甲,乙两人只能有1人入选,则入选的应为________.9,若a1,a2,…,a20,这20个数据的平均数为x,方差为0.20,则数据a1,a2,…,a20,x这21个数据的方差为________.三、解答题10,甲,乙两人在相同条件下各射靶10次,每次射靶的成绩情况如图所示:(1)请填写表:平均数方差中位数命中9环及9环以上的次数甲乙(2)请从下列四个不同的角度对这次测试结果进行分析:①从平均数和方差相结合看(分析谁的成绩更稳定);②从平均数和中位数相结合看(分析谁的成绩好些);③从平均数和命中9环及9环以上的次数相结合看(分析谁的成绩好些);④从折线图上两人射击命中环数的走势看(分析谁更有潜力).能力提升11,下面是一家快餐店所有工作人员(共7人)一周的工资表:总经理大厨二厨采购员杂工服务员会计3 000元450元350元400元320元320元410元(1)计算所有人员一周的平均工资;(2)计算出的平均工资能反映一般工作人员一周的收入水平吗?(3)去掉总经理的工资后,再计算剩余人员的平均工资,这能代表一般工作人员一周的收入水平吗?12,1,平均数、众数、中位数都是描述数据的集中趋势的,其中平均数是最重要的量.众数体现了样本数据的最大集中点,但它对其他数据信息的忽视使得无法客观地反映总体特征;中位数是样本数据所占频率的等分线,它不受少数几个极端值的影响,这在某些情况下是优点,但它对极端值的不敏感有时也成为缺点,因为这些极端值有时是不能忽视的.由于平均数与每一个样本的数据有关,所以任何一个样本数据的改变都会引起平均数的改变,这是众数、中位数不具有的性质.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.但平均数受数据中的极端值的影响较大,使平均数在估计总体时可靠性降低.2,在频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等.3,极差、方差、标准差是描述数据的离散程度的,即各数据与其平均数的离散程度.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.答案:2,2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征知识梳理1,(1)最多 (2)中间 ①中间位置的 ②平均数 (3)①x 1+x 2+…+x n n ②总体中 样本中2,(1)1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2] (2)1n [(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2] 作业设计1,B [A 中平均值和方差是数据的两个特征,不存在这种关系;C 中求和后还需取平均数;D 中方差越大,射击越不平稳,水平越低.]2,D [由题意a =110(16+18+15+11+16+18+18+17+15+13)=15710=15.7,中位数为16,众数为18,即b =16,c =18,∴c>b>a.]3,B [方差或标准差越小,数据的离散程度越小,表明发挥得越稳定.∵5.09>3.72,故选B .]4,D [s 20=1n [9x 21+9x 22+…+9x 2n -n(3x )2]=9·1n(x 21+x 22+…+x 2n -n x 2)=9·s 2(s 20为新数据的方差).]5,C [由题意x =15(84+84+86+84+87)=85.s 2=15[(84-85)2+(84-85)2+(86-85)2+(84-85)2+(87-85)2]=15(1+1+1+1+4)=85=1.6.]6,B [样本A 数据均小于或等于10,样本B 数据均大于或等于10,故x A <x B , 又样本B 波动范围较小,故s A >s B .] 7,91解析 由题意得8,甲解析 x 甲=9,2S 甲=0.4,x 乙=9,2S 乙=1.2,故甲的成绩较稳定,选甲.9,0.19 解析 这21个数的平均数仍为20,从而方差为121×[20×0.2+(20-20)2]≈0.19. 10,解 由折线图,知甲射击10次中靶环数分别为:9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.将它们由小到大重排为:5,6,6,7,7,7,7,8,8,9.乙射击10次中靶环数分别为: 2,4,6,8,7,7,8,9,9,10.也将它们由小到大重排为:2,4,6,7,7,8,8,9,9,10.(1)x 甲=110×(5+6×2+7×4+8×2+9)=7010=7(环), x 乙=110×(2+4+6+7×2+8×2+9×2+10)=7010=7(环),s 2甲=110×[(5-7)2+(6-7)2×2+(7-7)2×4+(8-7)2×2+(9-7)2]=110×(4+2+0+2+4)=1.2,s 2乙=110×[(2-7)2+(4-7)2+(6-7)2+(7-7)2×2+(8-7)2×2+(9-7)2×2+(10-7)2] =110×(25+9+1+0+2+8+9)=5.4. 根据以上的分析与计算填表如下:平均数 方差 中位数 命中9环及9环以上的次数甲 7 1.2 7 1乙 7 5.4 7.5 3 (2)①∵平均数相同,2S 甲<2S 乙,∴甲成绩比乙稳定. ②∵平均数相同,甲的中位数<乙的中位数,∴乙的成绩比甲好些.③∵平均数相同,命中9环及9环以上的次数甲比乙少,∴乙成绩比甲好些.④甲成绩在平均数上下波动;而乙处于上升势头,从第四次以后就没有比甲少的情况发生,乙较有潜力.11,解 (1)平均工资即为该组数据的平均数 x =17×(3 000+450+350+400+320+320+410)=17×5 250=750(元).(2)由于总经理的工资明显偏高,所以该值为极端值,因此由(1)所得的平均工资不能反映一般工作人员一周的收入水平.(3)除去总经理的工资后,其他工作人员的平均工资为:x ′=16×(450+350+400+320+320+410)=16×2 250=375(元).这个平均工资能代表一般工作人员一周的收入水平.12,解 设第一组20名学生的成绩为x i (i =1,2,…,20),第二组20名学生的成绩为y i (i =1,2,…,20), 依题意有:x =120(x 1+x 2+…+x 20)=90,y =120(y 1+y 2+…+y 20)=80,故全班平均成绩为:140(x 1+x 2+…+x 20+y 1+y 2+…+y 20)=140(90×20+80×20)=85;又设第一组学生成绩的标准差为s 1,第二组学生成绩的标准差为s 2,则s 21=120(x 21+x 22+…+x 220-20x 2),s 22=120(y 21+y 22+…+y 220-20y 2) (此处,x =90,y =80),又设全班40名学生的标准差为s ,平均成绩为z (z =85),故有s 2=140(x 21+x 22+…+x 220+y 21+y 22+…+y 220-40z 2) =140(20s 21+20x 2+20s 22+20y 2-40z 2) =12(62+42+902+802-2×852)=51. s =51.所以全班同学的平均成绩为85分,标准差为51.。
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2.2。
1 用样本的频率分布估计总体分布第2课时【学法指导】1。
认真阅读教科书,努力完成“基础导学”部分的内容;2.探究部分内容可借助资料,但是必须谈出自己的理解;不能独立解决的问题,用红笔做好标记;3。
课堂上通过合作交流研讨,认真听取同学讲解及教师点拨,排除疑难;4。
全力以赴,相信自己!学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观(1)通过实例体会分布的意义和作用.(2)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、频率折线图和茎叶图。
(3)通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计。
通过对现实生活的探究,感知应用数学知识解决问题的方法,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
通过对样本分析和总体估计的过程,感受数学对实际生活的需要,认识到数学知识源于生活并指导生活的事实,体会数学知识与现实世界的联系。
学习重点会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图。
学习难点能通过样本的频率分布估计总体的分布。
2.2.1 用样本的频率分布估计总体的分布预习课本P58~63,思考并完成以下问题 (1)如何作频率分布表?(2)绘制频率分布直方图时,应如何确定组距与组数?(3)频率分布直方图及总体密度曲线各有什么特点?(4)茎叶图有什么特点?[新知初探]1.频率分布表当总体容量很大或不便获得时,可以用样本的频率分布估计总体的分布,我们把反映总体的分布的表格称为频率分布表.2.频率分布直方图以横轴表示数据,以纵轴表示频率与组距的比值,以组距为底边长,以各频率除以组距的商为高,分别画成小长方形,这样得到的直方图就是频率分布直方图,图中各个小长方形的面积就等于相应各组的频率,即小长方形面积=频率组距×组距=频率.3.总体密度曲线连接频率分布直方图中各小长方形上边的中点,就得到频率分布折线图.设想样本容量不断增大,分组的组距不断缩小,相应的频率分布折线图就会越来越接近于一条光滑的曲线,统计中称之为总体密度曲线,它能够更加精细地反映出一个总体在各个区域内取值的规律.4.茎叶图当样本数据较少时,用茎叶图表示数据的效果较好,它有两个突出的优点: 一是从统计图上没有原始信息的损失,所有的数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图可以在比赛中随时记录,方便记录与表示.[小试身手]1.以下说法不正确的选项是( )A .频率分布直方图中每个小矩形的高就是该组的频率B .频率分布直方图中各个小矩形的面积之和等于1C .频率分布直方图中各个小矩形的宽一样大D .频率分布折线图是依次连接频率分布直方图的每个小矩形上边的中点得到的 解析:选A 频率分布直方图中每个小矩形的高=频率组距.2.某班学生在一次数学考试中各分数段以及人数的成绩分布为:[0,80),2人;[80,90),6人;[90,100),4人;[100,110),10人;[110,120),12人;[120,130),5人;[130,140),4人;[140,150],2人.那么分数在[100,130)中的频数以及频率分别为( )A .27,0.56B .20,0.56C .27,0.60D .13,0.29解析:选C 由[100,130)中的人数为10+12+5=27,得频数为27,频率为2745=0.60.3.如图是甲、乙两名运动员某赛季一些场次得分的茎叶图,据图可知( )A .甲运动员的成绩好于乙运动员B .乙运动员的成绩好于甲运动员C .甲、乙两名运动员的成绩没有明显的差异D .甲运动员的最低得分为0分解析:选A 由茎叶图可以看出甲的成绩都集中在30~50分,且高分较多.而乙的成绩只有一个高分52分,其他成绩比较低,故甲运动员的成绩好于乙运动员的成绩.4.为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如下图,那么在抽测的60株树木中,有________株树木的底部周长小于100 cm.解析:60×(0.015+0.025)×10=24.答案:24列频率分布表、画频率分布直方图[典例]结果如下(单位:cm):175 168 170 176 167 181 162 173 171 177171 171 174 173 174 175 177 166 163 160166 166 163 169 174 165 175 165 170 158174 172 166 172 167 172 175 161 173 167170 172 165 157 172 173 166 177 169 181(1)列出频率分布表;(2)绘制频率分布直方图.[解] 极差为181-157=24,将样本数据分成7组,那么组距为4.(1)列频率分布表为:分组频数频率[156.5,160.5)30.06[160.5,164.5)40.08[164.5,168.5)120.24[168.5,172.5)130.26[172.5,176.5)130.26[176.5,180.5)30.06[180.5,184.5]20.02合计50 1(2)绘制频率分布直方图如图:绘制频率分布直方图的须知(1)计算极差,需要找出这组数的最大值和最小值,当数据很多时,可选一个数当参照.(2)将一批数据分组,目的是要描述数据分布规律,要根据数据多少来确定分组数目,一般来说,数据越多,分组越多.(3)将数据分组,决定分点时,一般使分点比数据多一位小数,并且把第一组的起点稍微减小一点.(4)列频率分布表时,可通过逐一判断各个数据落在哪个小组内,以“正〞字确定各个小组内数据的个数.(5)画频率分布直方图时,纵坐标表示频率与组距的比值,一定不能标成频率.[活学活用]从高三学生中抽取50名同学参加数学竞赛,成绩的分组及各组的频数如下(单位:分):[40,50),2;[50,60),3;[60,70),10;[70,80),15;[80,90),12;[90,100],8.(1)列出样本的频率分布表;(2)画出频率分布直方图.解:(1)频率分布表如下表所示.分组频数频率[40,50)20.04[50,60)30.06[60,70)100.20[70,80)150.30[80,90)120.24[90,100]80.16合计50 1.00(2)频率分布直方图的应用[典例] 为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2∶4∶17∶15∶9∶3,第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少?样本容量是多少?(2)假设次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?[解] (1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小,因此第二小组的频率为:42+4+17+15+9+3=0.08.又因为第二小组的频率=第二小组的频数样本容量,所以样本容量=第二小组的频数第二小组的频率=120.08=150.(2)由题意估计该学校高一学生的达标率约为17+15+9+32+4+17+15+9+3×100%=88%.解决与频率分布直方图有关问题的关系式(1)频率组距×组距=频率. (2)频数样本容量=频率,此关系式的变形为频数频率=样本容量,样本容量×频率=频数. [活学活用](某某高考)某电子商务公司对10 000名网络购物者2014年度的消费情况进行统计,发现消费金额(单位:万元)都在区间[0.3,0.9]内,其频率分布直方图如下图.(1)直方图中的a=________;(2)在这些购物者中,消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为________.解析:(1)由0.1×1.5+0.1×2.5+0.1a+0.1×2.0+0.1×0.8+0.1×0.2=1,解得a =3.(2)区间[0.3,0.5)内的频率为0.1×1.5+0.1×2.5=0.4,故[0.5,0.9]内的频率为1-0.4=0.6.因此,消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为0.6×10 000=6 000.答案:(1)3 (2)6 000茎叶图[典例] 甲、乙两个班级各随机选出15名同学进行测验,成绩的茎叶图如下图(单位:分),那么甲班、乙班的最高成绩分别是________,从图中看,________班的平均成绩较高.[解析] 由茎叶图知甲班的最高成绩为96分,乙班的最高成绩为92分,再根据茎叶图的分布特点知,乙班的成绩分布集中在下面,故乙班的平均成绩较高.[答案] 96,92 乙(1)绘制茎叶图关键是分清茎和叶.一般地说,当数据是两位数时,十位上的数字为“茎〞,个位上的数字为“叶〞;如果是小数,通常把整数部分作为“茎〞,小数部分作为“叶〞.解题时要根据数据的特点合理地选择茎和叶.(2)应用茎叶图对两组数据进行比较时,要从数据分布的对称性、中位数、稳定性等几方面来比较.(3)茎叶图只适用于样本数据较少的情况. [活学活用]如图是2016年青年歌手大奖赛中七位评委为甲、乙两名选手打出的分数的茎叶图(图中m 为数字0~9中的一个),去掉一个最高分和一个最低分后,甲、乙两名选手得分的平均数分别为a 1,a 2,那么一定有( )A .a 1>a 2B .a 2>a 1C .a 1=a 2D .a 1,a 2的大小与m 的值有关解析:选B 根据茎叶图可知, 去掉一个最高分和一个最低分后,甲的平均分为a 1=80+5+4+5+5+15=84,乙的平均分为a 2=80+4+4+6+4+75=85,故a 2>a 1.[层级一 学业水平达标]1.样本10,8,10,8,6,13,11,10,12,7,9,8,12,9,11,12,9,10,11,10,那么频率为0.2的X 围是( )A .5.5~7.5B .7.5~9.5C .9.5~11.5D .11.5~13.5解析:选D 共20个数据,频率为0.2,在此X 围内的数据有4个,只有在11.5~13.5X 围内有4个数据:13,12,12,12,应选D.2.为了解某校教师使用多媒体进行教学的情况,采用简单随机抽样的方法,从该校400名授课教师中抽取20名,调查了他们上学期使用多媒体进行教学的次数,结果用茎叶图表示如图.据此可估计该校上学期400名教师中,使用多媒体进行教学次数在[16,30)内的人数为( )A .100B .160C .200D .280解析:选B 由茎叶图可知在20名教师中,上学期使用多媒体进行教学的次数在[16,30)内的人数为8,据此可以估计400名教师中,使用多媒体进行教学次数在[16,30)内的人数为40020×8=160. 3.某校100名学生的数学测试成绩频率分布直方图如下图,分数不低于a (a 为整数)即为优秀,如果优秀的人数为20人,那么a 的估计值是____________.解析:由可以判断a ∈(130,140),所以[(140-a )×0.015+0.01×10]×100=20.解得a ≈133.答案:1334.如图茎叶图表示的是甲、乙两人在5次综合测评中的成绩,其中一个数字被污损,假设乙的平均分是89,那么污损的数字是________.解析:设污损的叶对应的成绩是x ,由茎叶图可得89×5=83+83+87+x +99,所以x =93,故污损的数字是3.答案:3[层级二 应试能力达标]1.为了解某地区高一学生的身体发育情况,抽查了该地区100名年龄为17.5岁~18岁的男生体重(kg),得到频率分布直方图(如下图).可得这100名学生中体重在[56.5,64.5)的学生人数是( ) A .20 B .30 C .40D .50解析:选C 由频率分布直方图易得到体重在[56.5,64.5)的学生的频率为(0.03+0.05+0.05+0.07)×2=0.4,那么学生的人数为100×0.4=40,应选C.2.以下关于茎叶图的表达正确的选项是( )A.茎叶图可以展示未分组的原始数据,它与频率分布表以及频率分布直方图的处理方式不同B.对于重复的数据,只算一个C.茎叶图中的叶是“茎〞十进制的上一级单位D.制作茎叶图的程序是:第一步:画出茎;第二步:画出叶;第三步:将“叶子〞任意排列解析:选A 由茎叶图的概念知A正确,应选A.3.为了解电视对生活的影响,一个社会调查机构就平均每天看电视的时间调查了某地10 000位居民,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图(如图),为了分析该地居民平均每天看电视的时间与年龄、学历、职业等方面的关系,要从这10 000位居民中再用分层抽样抽出100位居民做进一步调查,那么在[2.5,3)(小时)时间段内应抽出的人数是( )A.25 B.30C.50 D.75解析:选A 抽出的100位居民中平均每天看电视的时间在[2.5,3)(小时)时间内的频率为0.5×0.5=0.25,所以这10 000位居民中平均每天看电视的时间在[2.5,3)(小时)时间内的人数是10 000×0.25=2 500.依题意知抽样比是10010 000=1100,那么在[2.5,3)(小时)时间段内应抽出的人数是2 500×1100=25.4.某工厂对一批元件进行抽样检测.经检测,抽出的元件的长度(单位:mm)全部介于93至105之间.将抽出的元件的长度以2为组距分成6组:[93,95),[95,97),[97,99),[99,101),[101,103),[103,105],得到如下图的频率分布直方图.假设长度在[97,103)内的元件为合格品,根据频率分布直方图,估计这批元件的合格率是( )A .80%B .90%C .20%D .85.5%解析:选 A 由频率分布直方图可知元件长度在[97,103)内的频率为1-(0.027 5+0.027 5+0.045 0)×2=0.8,故这批元件的合格率为80%.5.某地为了了解该地区10 000户家庭的用电情况,采用分层抽样的方法抽取了500户家庭的月平均用电量,并根据这500户家庭的月平均用电量画出频率分布直方图如下图,那么该地区10 000户家庭中月平均用电度数在[70,80)的家庭有________户.解析:根据频率分布直方图得该地区10 000户家庭中月平均用电度数在[70,80)的家庭有10 000×0.012×10=1 200(户).答案:1 2006.在样本的频率分布直方图中,共有8个小长方形,假设最后一个小长方形的面积等于其他7个小长方形的面积和的14,且样本容量为200,那么第8组的频数为________.解析:设最后一个小长方形的面积为x ,那么其他7个小长方形的面积为4x ,从而x +4x =1,所以x =0.2.故第8组的频数为200×0.2=40.答案:407.某中学甲、乙两名同学最近几次的数学考试成绩情况如下: 甲得分:95,81,75,89,71,65,76,88,94,110,107; 乙得分:83,86,93,99,88,103,98,114,98,79,101.画出两人数学成绩的茎叶图,并根据茎叶图对两人的成绩进行比较.解:甲、乙两人数学成绩的茎叶图如下图.从这个茎叶图上可以看出,乙同学的得分情况是大致对称的,大多集中在80~100之间,中位数是98分.甲同学的得分情况除一个特word 11 / 11 殊得分外,也大致对称,多集中在70~90之间,中位数是88分,但分数分布相对于乙来说,趋向于低分阶段.因此,乙同学发挥比较稳定,总体得分情况比甲同学好.8.在学校开展的综合实践活动中,某班进行了小制作评比,作品上交时间为5月1日至30日,评委会把同学们上交作品的件数按5天一组分组统计,绘制了频率分布直方图(如下图).从左到右各长方形的高的比为2∶3∶4∶6∶4∶1,第三组的频数为12,请解答以下问题:(1)本次活动共有多少件作品参加评比?(2)哪组上交的作品数最多?有多少件?(3)经过评比,第四组和第六组分别有10件、2件作品获奖,问这两组哪组获奖率较高?解:(1)依题意知第三组的频率为42+3+4+6+4+1=15,又因为第三组的频数为12,∴本次活动的参评作品数为1215=60(件). (2)根据频率分布直方图,可以看出第四组上交的作品数量最多,共有60×62+3+4+6+4+1=18(件). (3)第四组的获奖率是1018=59, 第六组上交的作品数量为60×12+3+4+6+4+1=3(件). ∴第六组的获奖率为23=69,显然第六组的获奖率较高.。
2.2.1用样本的频率分布估计总体分布(2)
【学习目标】
1.进一步熟悉用样本的频率分布估计总体分布的方法,明确其意义及优缺点.
2.了解茎叶图的意义,掌握制作茎叶图的方法.
【新知自学】
用频率分布直方图和折线图表示频率分布时,直方图能以面积的形式反映数据落在各小组的频率的大小;折线图能直观反映数据的变化趋势.但都不够精确,没有保留原始数据.
1.茎叶图的特点
当样本数据较少时,用茎叶图表示数据的效果较好,它不但可以,而且可以,给数据的和都带来了方便.
2.画茎叶图的步骤:
1)将每个数据分为茎(高位)和叶(低位)两部分.在课本第70页甲乙两运动员的得分记录的列表分布中,茎为十位上的数字,叶为个位上的数字.
2)将最小茎和最大茎之间的数按大小次序排成一列,写在左(右)侧;
3)将各个数据的叶按大小次序写在其经右(左)侧.
注:一般来说,当数据是两位数时,十位数字作茎,个位数字作叶;如果数据是由整数部分和小数部分组成的,可把整数部分作茎,小数部分作叶.其他情况可灵活划分.
【感悟】利用茎叶图刻画数据有何优点?作茎叶图时应该注意什么?
答:用茎叶图刻画数据有两个优点:一是它所有的信息都可以从茎叶图中找到;二是茎叶图便于记录和表示,能够展示数据的分布情况.但当数据较多或数据位数较多时,茎叶图就显得不太方便了. 茎叶图可以分析单组数据,也能对两组数据进行比较,画出两组数据的茎叶图,可将茎放在中间共用,叶分列左、右两侧,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,相同的得分要重复记录,不能遗漏.
对点练习.
1.茎叶图刻画数据有两个优点:一是_____________________,二是________________.
2.下列关于茎叶图的叙述正确的是()
(A)茎叶图可以展示未分组的原始数据,它与频率分布表以及频率分布直方图的处理方式不同(B)对于重复的数据,只算一个
(C)茎叶图中的叶是“茎”十进制的上一级
(D)制作茎叶图的程序:第一步画出茎;第二步画出叶;第三步将“叶子”任意排列
7 8 99
5 5 7 5 8 3
3.在某五场篮球比赛中,甲、乙两名运动员得分的茎叶图如下.下列说法正确的是()
(A)在这五场比赛中,甲的平均得分比乙好,且甲比乙稳定
(B)在这五场比赛中,甲的平均得分比乙好,但乙比甲稳定
(C)在这五场比赛中,乙的平均得分比甲好,且乙比甲稳定
(D)在这五场比赛中,乙的平均得分比甲好,但甲比乙稳定
4.2007年在广州举行的全国少数民族运动会上,七位评委为某民族舞蹈打出的分数的
茎叶图(如图),去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数为().
(A)84 (B)82
(C)85(D)86
【合作探究】
典例精析
例题1.篮球运动员在2005赛季各场比赛的得分情况如下:12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50.制作茎叶图,并分析这个运动员的整体水平及发挥的稳定程度.
变式训练1.甲、乙两篮球运动员上赛季每场比赛的得分如下,试比较这两位运动员的得分水平甲:12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50
乙:8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,51
例题2:某中学甲、乙两名同学最近几次的数学考试成绩情况如下:
甲的得分:95,81,75,89,71,65,76,88,94,110,107;
乙的得分:83,86,93,99,88,103,98,114,98,79,101.
画出两人数学成绩的茎叶图,并根据茎叶图对两人的成绩进行比较.
变式训练2.2012年的NBA全明星赛于美国当地时间2012年2月26日在佛罗里达州奥兰多市举行.如图是参加此次比赛的甲、乙两名篮球运动员以往几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________.
【课堂小结】
【当堂达标】
1.某校开展“爱我平邑、爱我家乡”摄影比赛,9位评委为参赛作品A给出的分数如茎叶图所示。
记分员在去掉一个最高分和一个最低分后,算的平均分为91,复核员在复核时,发现有一个数字(茎叶图中的x)无法看清。
若记分员计算无误,则数字x应该是___________
2.某篮球学校的甲、乙两名运动员练习罚球,每人练习10组,每组罚球40个.命中个数的茎叶图如下.则罚球命中率较高的是 .
【课时作业】
1.右边茎叶图中所记录的原始数据共有 个.
2.抽取高二某班其中20名同学,记录各位同学一分钟脉搏次数,其茎叶图如下,左端的数字表示脉搏次数的十位数,则这些同学一分钟脉搏次数的平均数、众数、中位数分别是 、 、 .
5 8
6 6 4 0 1 7
7 2 2 3 6 8 2 5 6 8 1 4 6 2 0 9 0
3.甲、乙两个班各随机选出15名同学进行测验,成绩的茎叶图如图.
则甲、乙两个班的最高成绩各是_______________,从图中看,________班的平均成绩最高. 4.有两个班级,每班各自按学号随机选出10名学生,测验铅球成绩,以考查体育达标程度,测验成绩如下:单位(米)
两个班相比较,哪个班整体实力强一些?
3 2 18 7 6 5
34
12 02 2
5.名著《飘》的中英文版本中,第一节的部分内容的每句句子中所含单词(字)数
如下:
英文句子所含单词数:10,52,56,40,79,9,23,11,10,21,30,31;
中文句子所含字数:11,79,7,20,63,33,45,36,87,9,11,37,17,18,71,75.(1)作出这些数据的茎叶图;
(2)比较茎叶图,你能得到什么结论.
6.下面一组数据是某生产车间30名工人某日加工零件的个数,请设计适当的茎叶图表示这组数据,并由图说明以下这个车间次日的生产情况.
134 112 117 126 128 124 122
116 113 107 116 132 127 128
126 121 120 118 108 110 133
130 124 116 117 123 122 120
112 112
7.有一种鱼的身体吸收汞,汞的含量超过体重的1.00ppm(即百万分之一)时就会对人体产程危害.在30条鱼的样本中发现的汞含量是
0.07 0.24 0.95 0.98 1.02 0.98
1.37 1.40 0.39 1.02 1.44 1.58
0.54 1.08 0.61 0.72 1.20 1.14
1.62 1.68 1.85 1.20 0.81 0.82
0.84 1.29 1.26 2.10 0.91 1.31
(1)用前两位数作为茎,画出样本数据的茎叶图;
(2)描述一下汞含量的分布特点;
(3)从实际情况看,许多鱼的汞含量超标在于有些鱼在出售之前没有被检查过.每批这种鱼的汞含量都比1.00ppm大吗?。