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1、總體特征數(shù)的估計(二)
【目標(biāo)引領(lǐng)】
1. 學(xué)習(xí)目標(biāo):
理解樣本數(shù)據(jù)的方差,標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會計算數(shù)據(jù)的方差、標(biāo)準(zhǔn)差,并使學(xué)生領(lǐng)會通過合理的抽樣對總體的穩(wěn)定性水平作出科學(xué)的估計的思想。掌握從實際問題中提取數(shù)據(jù),利用樣本數(shù)據(jù)計算方差,標(biāo)準(zhǔn)差,并對總體穩(wěn)定性水平估計的方法。
2. 學(xué)法指導(dǎo):
①.方差和標(biāo)準(zhǔn)差計算公式:
設(shè)一組樣本數(shù)據(jù),其平均數(shù)為,則
樣本方差:s2=〔(x1—)2+(x2—)2+…+(xn—)2〕
樣本標(biāo)準(zhǔn)差:s=
②.方差和標(biāo)準(zhǔn)差的意義:描述一個樣本和總體的波動大小的特征數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)差大說明波動大。
【教師在線】
1. 解析視屏:
①若給定一組
2、數(shù)據(jù),方差為s2,則的方差為
②若給定一組數(shù)據(jù),方差為s2,則的方差為;特別地,當(dāng)時,則有的方差為s2,這說明將一組數(shù)據(jù)的每一個數(shù)據(jù)都減去相同的一個常數(shù),其方差是不變的,即不影響這組數(shù)據(jù)的波動性;
③方差刻畫了數(shù)據(jù)相對于均值的平均偏離程度;對于不同的數(shù)據(jù)集,當(dāng)離散程度越大時,方差越大;
④方差的單位是原始測量數(shù)據(jù)單位的平方,對數(shù)據(jù)中的極值較為敏感,標(biāo)準(zhǔn)差的單位與原始測量數(shù)據(jù)單位相同,可以減弱極值的影響。
2. 經(jīng)典回放:
例1: 要從甲乙兩名跳遠運動員中選拔一名去參加運動會,選拔的標(biāo)準(zhǔn)是:先看他們的平均成績,如果兩人的平均成績相差無幾,就要再看他們成績的穩(wěn)定程度。為此對兩人進行了15
3、次比賽,得到如下數(shù)據(jù):(單位:cm):
甲
755
752
757
744
743
729
721
731
778
768
761
773
764
736
741
乙
729
767
744
750
745
753
745
752
769
743
760
755
748
752
747
如何通過對上述數(shù)據(jù)的處理,來作出選人的決定呢?
解:甲≈750.2
乙≈750.6
s甲≈16.4
s乙≈9.6
甲乙兩名跳遠運動員的平均成績相差無幾,乙的成績較穩(wěn)定,所以選拔乙去參加運動會比較合適。
點評:總體平均數(shù)描述一總體的平均
4、水平,方差和標(biāo)準(zhǔn)差描述數(shù)據(jù)的波動情況或者叫穩(wěn)定程度。
例2:證明方差的兩個性質(zhì)
①.若給定一組數(shù)據(jù),方差為s2,則的方差為
②.若給定一組數(shù)據(jù),方差為s2,則的方差為;
解:設(shè)一組樣本數(shù)據(jù),其平均數(shù)為=,則
樣本方差:s2=〔(x1—)2+(x2—)2+…+(xn—)2〕
另一組樣本數(shù)據(jù),其平均數(shù)為=a,則
樣本方差=〔(ax1—a)2+(ax2—a)2+…+(axn—a)2〕
=a2〔(x1—)2+(x2—)2+…+(xn—)2〕
=.
同樣:另一組樣本數(shù)據(jù),其平均數(shù)為
=a+b,
樣本方差=〔(ax1+b—a-b)2+(ax2+b—a-b)2+…+(axn+b—
5、a-b)2〕
= a2〔(x1—)2+(x2—)2+…+(xn—)2〕
=.
點評:特別地,當(dāng)時,則有的方差為s2,這說明將一組數(shù)據(jù)的每一個數(shù)據(jù)都減去相同的一個常數(shù),其方差是不變的,即不影響這組數(shù)據(jù)的波動性。
【同步訓(xùn)練】
1.若的方差為3,則的方差為.
2.在一次歌手大獎賽上,七位評委為歌手打出的分?jǐn)?shù)如下:,去掉一個最高分和一個最低分后,所剩數(shù)據(jù)的平均值和方差分別為 ( )
A. B. C. D.
3. 從甲乙兩個總體中各抽取了一個樣本:
甲
6
5
8
4
9
6
乙
8
7
6
5
8
6、
2
根據(jù)以上數(shù)據(jù),說明哪個波動???
4.甲乙兩人在相同條件下個射擊20次,命中的環(huán)數(shù)如下:
甲
7
8
6
8
6
5
9
10
7
4
5
6
6
7
8
7
9
10
9
6
乙
9
5
7
8
7
6
8
6
7
7
9
6
5
8
6
9
6
8
7
7
問誰射擊的情況比較穩(wěn)定?
5.為了考察甲乙兩種小麥的長勢,分別從中抽取10株苗,測得苗高如下:
甲
12
13
14
15
10
16
13
11
15
11
乙
11
16
17
14
13
19
6
7、
8
10
16
哪種小麥長得比較整齊?
6.從A、B兩種棉花中各抽10株,測得它們的株高如下:(CM)
A、 25 41 40 37 22 14 19 39 21 42
B、 27 16 44 27 44 16 40 16 40 40
(1) 哪種棉花的苗長得高?
(2) 哪種棉花的苗長得整齊?
【拓展嘗新】
7.“用數(shù)據(jù)說話”,這是我們經(jīng)??梢月牭降囊痪湓挘珨?shù)據(jù)有時也會被利用,從而產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如,一個企業(yè)中,絕大多數(shù)是一線工人,他們的年收入可能是一萬元左右,另有一些經(jīng)理層次的人,年收入可以達到幾十萬元。這時年收入的平均數(shù)會比中位數(shù)大得多。盡管這時中位數(shù)比平均數(shù)更合理些,但是這個企業(yè)的老板到人力市場去招聘工人時,也許更可能用平均數(shù)來回答有關(guān)工資待遇方面的提問。你認為“我們單位的收入比別的單位高”這句話應(yīng)當(dāng)怎么理解?
【解答】
1.12 2.D
3.甲波動小 4.乙情況比較穩(wěn)定 5.甲種小麥長得比較整齊
6.乙種棉花的苗長得高,甲種棉花的苗長得整齊。
7.從收入的平均數(shù)及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定程度(兩極分化的程度)來分析。