《高中數(shù)學(xué)《總體特征數(shù)之方差》學(xué)案1 北師大版必修3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)《總體特征數(shù)之方差》學(xué)案1 北師大版必修3(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、總體特征數(shù)的估計(jì)(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(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)的方差、標(biāo)準(zhǔn)差,并使學(xué)生領(lǐng)會(huì)通過(guò)合理的抽樣對(duì)總體的穩(wěn)定性水平作出科學(xué)的估計(jì)的思想。掌握從實(shí)際問(wèn)題中提取數(shù)據(jù),利用樣本數(shù)據(jù)計(jì)算方差,標(biāo)準(zhǔn)差,并對(duì)總體穩(wěn)定性水平估計(jì)的方法。
2. 學(xué)法指導(dǎo):
①.方差和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)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(gè)樣本和總體的波動(dòng)大小的特征數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)差大說(shuō)明波動(dòng)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(shí),則有的方差為s2,這說(shuō)明將一組數(shù)據(jù)的每一個(gè)數(shù)據(jù)都減去相同的一個(gè)常數(shù),其方差是不變的,即不影響這組數(shù)據(jù)的波動(dòng)性;
③方差刻畫(huà)了數(shù)據(jù)相對(duì)于均值的平均偏離程度;對(duì)于不同的數(shù)據(jù)集,當(dāng)離散程度越大時(shí),方差越大;
④方差的單位是原始測(cè)量數(shù)據(jù)單位的平方,對(duì)數(shù)據(jù)中的極值較為敏感,標(biāo)準(zhǔn)差的單位與原始測(cè)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(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員中選拔一名去參加運(yùn)動(dòng)會(huì),選拔的標(biāo)準(zhǔn)是:先看他們的平均成績(jī),如果兩人的平均成績(jī)相差無(wú)幾,就要再看他們成績(jī)的穩(wěn)定程度。為此對(duì)兩人進(jìn)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(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的處理,來(lái)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(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的平均成績(jī)相差無(wú)幾,乙的成績(jī)較穩(wěn)定,所以選拔乙去參加運(yùn)動(dòng)會(huì)比較合適。
點(diǎn)評(píng):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(dòng)情況或者叫穩(wěn)定程度。
例2:證明方差的兩個(gè)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(diǎn)評(píng):特別地,當(dāng)時(shí),則有的方差為s2,這說(shuō)明將一組數(shù)據(jù)的每一個(gè)數(shù)據(jù)都減去相同的一個(gè)常數(shù),其方差是不變的,即不影響這組數(shù)據(jù)的波動(dòng)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(jiǎng)賽上,七位評(píng)委為歌手打出的分?jǐn)?shù)如下:,去掉一個(gè)最高分和一個(gè)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(gè)總體中各抽取了一個(gè)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(shuō)明哪個(gè)波動(dòng)小?
4.甲乙兩人在相同條件下個(gè)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(wèn)誰(shuí)射擊的情況比較穩(wěn)定?
5.為了考察甲乙兩種小麥的長(zhǎng)勢(shì),分別從中抽取10株苗,測(cè)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(zhǎng)得比較整齊?
6.從A、B兩種棉花中各抽10株,測(cè)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(zhǎng)得高?
(2) 哪種棉花的苗長(zhǎng)得整齊?
【拓展嘗新】
7.“用數(shù)據(jù)說(shuō)話”,這是我們經(jīng)常可以聽(tīng)到的一句話,但數(shù)據(jù)有時(shí)也會(huì)被利用,從而產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如,一個(gè)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(wàn)元左右,另有一些經(jīng)理層次的人,年收入可以達(dá)到幾十萬(wàn)元。這時(shí)年收入的平均數(shù)會(huì)比中位數(shù)大得多。盡管這時(shí)中位數(shù)比平均數(shù)更合理些,但是這個(gè)企業(yè)的老板到人力市場(chǎng)去招聘工人時(shí),也許更可能用平均數(shù)來(lái)回答有關(guān)工資待遇方面的提問(wèn)。你認(rèn)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(dòng)小 4.乙情況比較穩(wěn)定 5.甲種小麥長(zhǎng)得比較整齊
6.乙種棉花的苗長(zhǎng)得高,甲種棉花的苗長(zhǎng)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(lái)分析。