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1、人教版高中數(shù)學必修精品教學資料
章末復習課
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1.(1)簡單隨機抽樣中易忽視樣本是從總體中逐個抽取的,是不放回抽樣,且每個個體被抽到的概率相等.
(2)系統(tǒng)抽樣中,易忽視抽取的樣本數(shù)也就是分段的段數(shù),當不是整數(shù)時,注意剔除,剔除的個體是隨機的,各段入樣的個體編號成等差數(shù)列.
(3)分層抽樣中,易忽視每層抽取的個體的比例是相同的,即均為.
(4)易把直方圖與條形圖混淆:兩者的區(qū)別在于條形圖是離散隨機變量,縱坐標刻度為頻數(shù)或頻率,直方圖是連續(xù)隨機變量,連續(xù)隨機變量在某一點上是沒有頻率的.
(5)易忽視頻率分布直方圖
2、中縱軸表示的應(yīng)為.
(6)在繪制莖葉圖時,易遺漏重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù),重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù)要重復記錄,同時不要混淆莖葉圖中莖與葉的含義.
(7)回歸分析中易誤認為樣本數(shù)據(jù)必在回歸直線上,實質(zhì)上回歸直線必過的點是(,),可能所有的樣本數(shù)據(jù)點都不在直線上.
(8)利用回歸方程分析問題時,所得的數(shù)據(jù)易誤認為準確值,而實質(zhì)上是預測值(期望值).
專題一 抽樣方法及其應(yīng)用
隨機抽樣有簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣三種.其共同點是在抽樣過程中每個個體被抽到的機會相等,當總體中的個體數(shù)較少時,常采用簡單隨機抽樣;當總體中的個體數(shù)較多時,多采用系統(tǒng)抽樣;當已知總體由差異明顯的幾部分組成時,常采用分層抽樣.
3、其中簡單隨機抽樣是最簡單、最基本的抽樣方法.在進行系統(tǒng)抽樣和分層抽樣時都要用到簡單隨機抽樣.
[例1] (1)為了解某地區(qū)中小學生的視力情況,擬從該地區(qū)的中小學生中抽取部分學生進行調(diào)查,事先已了解到該地區(qū)小學、初中、高中三個學段學生的視力情況有較大差異,而男女生視力情況差異不大.在下面的抽樣方法中,最合理的抽樣方法是( )
A.簡單隨機抽樣 B.按性別分層抽樣
C.按學段分層抽樣 D.系統(tǒng)抽樣
(2)某單位有840名職工,現(xiàn)采用系統(tǒng)抽樣方法抽取42人做問卷調(diào)查,將840人按1,2,…,840隨機編號,則抽取的42人中,編號落入?yún)^(qū)間[481,720]的人數(shù)為( )
A.1
4、1 B.12 C.13 D.14
解:(1)因為男女生視力情況差異不大,而各學段學生的視力情況有較大差異,所以應(yīng)按學段分層抽樣,故選C.
(2)因為840∶42=20∶1,故編號在[481,720]內(nèi)的人數(shù)為240÷20=12.
答案:(1)C (2)B
歸納升華
1.系統(tǒng)抽樣是將總體分成均衡的幾部分,然后按照預先定出的規(guī)則,從每一部分抽取一個個體.
2.分層抽樣.
從各部分抽取的個體數(shù)與該部分個體數(shù)的比等于樣本容量與總體容量的比.
[變式訓練] (2014·天津卷)某大學為了解在校本科生對參加某項社會實踐活動的意向,擬采用分層抽樣的方法,
5、從該校四個年級的本科生中抽取一個容量為300的樣本進行調(diào)查.已知該校一年級、二年級、三年級、四年級的本科生人數(shù)之比為4∶5∶5∶6,則應(yīng)從一年級本科生中抽取________名學生.
解析:依題意,應(yīng)從一年級本科生中抽取的學生人數(shù)為×300=60.
答案:60
專題二 利用樣本的頻率分布估計總體分布
本專題主要利用統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖分析、估計總體的分布規(guī)律.要熟練掌握繪制統(tǒng)計圖表的方法,明確圖表中有關(guān)數(shù)據(jù)的意義是正確分析問題的關(guān)鍵.從圖形與圖表中獲取有關(guān)信息并加以整理,是近年來高考命題的熱點問題.
[例2] (2014·重慶卷改編)20名學生某次數(shù)學考試成績(單位:分)
6、的頻率分布直方圖如圖所示.
(1)求頻率分布直方圖中a的值;
(2)分別求出成績落在[50,60)與[60,70)中的學生人數(shù).
解:(1)據(jù)直方圖知組距為10,由(2a+3a+7a+6a+2a)×10=1,解得a==0.005.
(2)成績落在[50,60)中的學生人數(shù)為
2×0.005×10×20=2.
成績落在[60,70)中的學生人數(shù)為
3×0.005×10×20=3.
歸納升華
1.已知頻率分布直方圖中的部分數(shù)據(jù),求其他數(shù)據(jù),可根據(jù)頻率分布直方圖中的數(shù)據(jù)求出樣本與整體的關(guān)系,利用頻率和等于1就
7、可求出其他數(shù)據(jù).
2.已知頻率分布直方圖,求某種范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),可利用圖形及某范圍結(jié)合求解.
[變式訓練] 學校為了調(diào)查學生在課外讀物方面的支出情況,抽取了一個容量為n且支出在[20,60)元的樣本,其頻率分布直方圖如圖所示,其中支出在[50,60)元的同學有30人,則n的值為________.
(2)(2014·江蘇卷)為了了解一片經(jīng)濟林的生長情況,隨機抽測了其中60株樹木的底部周長(單位:cm),所得數(shù)據(jù)均在區(qū)間[80,130]上,其頻率分布直方圖如圖所示,則在抽測的60株樹木中,有________株樹木的底部周長小于100 cm.
解析:(1)支出在[50,60)
8、元的頻率為1-0.36-0.24-0.1=0.3,因此=0.3,故n=100.
(2)底部周長在[80,90)的頻率為0.015×10=0.15,底部周長在[90,100)的頻率為0.025×10=0.25,樣本容量為60,所以樹木的底部周長小于100 cm的株數(shù)為(0.15+0.25)×60=24.
答案:(1)100 (2)24
專題三 利用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征
總體的平均數(shù)與標準差往往通過樣本的平均數(shù)、標準差來估計.一般地,樣本容量越大,對總體的估計越精確.平均數(shù)描述集中趨勢,方差、標準差描述波動大小,也可以說方差、標準差反映各個數(shù)據(jù)與其
9、平均數(shù)的離散程度.一組數(shù)據(jù)的方差或標準差越大,說明這組數(shù)據(jù)波動越大.方差的單位是原數(shù)據(jù)單位的平方,標準差的單位與原單位相同.
[例3] (2014·課標全國Ⅰ卷)從某企業(yè)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品中抽取100件,測量這些產(chǎn)品的一項質(zhì)量指標值,由測量結(jié)果得如下頻數(shù)分布表:
質(zhì)量指標
值分組
[75,85)
[85,95)
[95,105)
[105,115)
[115,125)
頻數(shù)
6
26
38
22
8
(1)作出這些數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖;
(2)估計這種產(chǎn)品質(zhì)量指標值的平均數(shù)及方差(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值作代表);
(3)根據(jù)以上抽樣調(diào)查
10、數(shù)據(jù),能否認為該企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品符合“質(zhì)量指標值不低于95的產(chǎn)品至少要占全部產(chǎn)品80%”的規(guī)定?
解:(1)由數(shù)據(jù)可作出如下頻率分布直方圖:
(2)質(zhì)量指標值的樣本平均數(shù)為=80×0.06+90×0.26+100×0.38+110×0.22+120×0.08=100.
質(zhì)量指標值的樣本方差為s2=(-20)2×0.06+(-10)2×0.26+0×0.38+102×0.22+202×0.08=104.
所以這種產(chǎn)品質(zhì)量指標值的平均數(shù)的估計值為100,方差的估計值為104.
(3)
11、質(zhì)量指標值不低于95的產(chǎn)品所占比例的估計值為0.38+0.22+0.08=0.68.
由于該估計值小于0.8,故不能認為該企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品符合“質(zhì)量指標值不低于95的產(chǎn)品至少要占全部產(chǎn)品80%”的規(guī)定.
歸納升華
利用頻率分布直方圖求數(shù)字特征的方法
1.眾數(shù)是最高的矩形的底邊的中點的橫坐標.
2.中位數(shù)左右兩側(cè)直方圖的面積相等.
3.平均數(shù)等于每個小矩形的面積乘以小矩形底邊中點的橫坐標之和.
4.利用直方圖求眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)均為近似值,往往與實際數(shù)據(jù)得出的不一致.但它們能粗略估計其眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù).
[變式訓練] 抽樣統(tǒng)計甲、乙兩位射擊運動員的5次訓練成績(單位:環(huán))
12、,結(jié)果如下:
運動員
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
甲
87
91
90
89
93
乙
89
90
91
88
92
則成績較為穩(wěn)定(方差較小)的那位運動員成績的方差為________.
解析:設(shè)甲、乙兩位射擊運動員的平均成績分別為甲,乙,方差分別為s,s.
由題意得,甲=90+=90,
s=[(x1-甲)2+(x2-甲)2+…+(x5-甲)2]=×[(-3)2+12+02+(-1)2+32]=4;
乙=90+=90,
s=[(y1-乙)2+(y2-乙)2+…+(y5-乙)2]=×[(-1)2+02+12+(-2)
13、2+22]=2.
因為s>s,所以成績較為穩(wěn)定(方差較小)的那位運動員成績的方差為2.
答案:2
專題四 回歸分析及其應(yīng)用
回歸分析是對具有相關(guān)關(guān)系的兩個變量進行統(tǒng)計分析的一種常用方法.相關(guān)性問題是日常生活中普遍存在的問題.生活中有些變量之間存在著明顯的函數(shù)關(guān)系,有些變量之間不滿足函數(shù)關(guān)系,但是它們之間又存在著一種明顯的依賴關(guān)系.
利用回歸分析的方法對兩個具有線性相關(guān)關(guān)系的變量研究的步驟為:
1.畫出這兩個變量的散點圖.
2.求回歸直線方程.
3.利用回歸直線方程進行預報.
[例4] (2014·課標全國Ⅰ卷)某地區(qū)2007年至2013年農(nóng)村居民家庭人均純收入
14、y(單位:千元)的數(shù)據(jù)如下表所示.
年份
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
年份代號t
1
2
3
4
5
6
7
人均純收入y
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(1)求y關(guān)于t的線性回歸方程;
(2)利用(1)中的回歸方程,分析2007年至2013年該地區(qū)農(nóng)村居民家庭人均純收入的變化情況,并預測該地區(qū)2015年農(nóng)村居民家庭人均純收入.
附:回歸直線的斜率和截距的最小二乘估計公式分別為:
解:(1)由所給數(shù)據(jù)計算得
=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,
15、=×(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,
=-=4.3-0.5×4=2.3,
所求回歸方程為=0.5t+2.3.
(2)由(1)知,=0.5>0,故2007年至2013年該地區(qū)農(nóng)村居民家庭人均純收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.
將2015年的年份代號t=9代入(1)中的回歸方程,得=0.5×9+2.3=6.8,故預測該地區(qū)2015年農(nóng)村居民家庭人均純收入為6.8千元.
歸納升華
對一組數(shù)據(jù)進行線性回歸分析時,應(yīng)先畫出散點圖,看其是否呈直線形,再依,的計算公式算出,.
[變式訓練] 有人收集了春節(jié)期間平均
16、氣溫x與某取暖商品銷售額y的有關(guān)數(shù)據(jù),如下表所示.
平均氣溫/℃
-2
-3
-5
-6
銷售額/萬元
20
23
27
30
根據(jù)以上數(shù)據(jù),用線性回歸的方法,求得銷售額y與平均氣溫x之間的線性回歸方程=x+的系數(shù)=-2.4.則預測平均氣溫為-8 ℃時該商品的銷售額為( )
A.34.6萬元 B.35.6萬元
C.36.6萬元 D.37.6萬元
解:==-4,
==25,
所以25=(-2.4)×(-4)+a.
所以=15.4.
所以回歸直線方程為=-2.4x+15.4.
當x=-8時,y=34.6,即預測平均氣溫為-8 ℃時,該
17、商品的銷售額為34.6萬元.故選A.
答案:A
專題五 數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想在本章中的重要應(yīng)用是通過頻率分布的態(tài)勢對總體進行估計及根據(jù)散點圖確定兩個變量是否具有相關(guān)關(guān)系,并做出判斷.
統(tǒng)計圖表(頻率分布直方圖、莖葉圖)與數(shù)字特征(平均數(shù)、中位數(shù)、方差)是高考的重點和熱點內(nèi)容,幾乎每年必考,通常以莖葉圖和頻率分布直方圖為載體,考查平均數(shù)、中位數(shù)、方差等的計算,高考對變量間的相關(guān)性的考查呈逐年上升的趨勢,主要考查借助散點圖直觀地分析兩個變量間的相關(guān)關(guān)系,知道回歸直線經(jīng)過樣本中心,會求回歸方程,并能利用方程對有關(guān)變量做出估計.
[例5] 從甲、乙兩個城市分別隨機抽取16臺自動售貨機,
18、對其銷售額進行統(tǒng)計,統(tǒng)計數(shù)據(jù)用莖葉圖表示(如圖所示).設(shè)甲、乙兩組數(shù)據(jù)的平均數(shù)分別為甲,乙,中位數(shù)分別為m甲,m乙,則( )
A.甲<乙,m甲>m乙 B.甲<乙,m甲<m乙
C.甲>乙,m甲>m乙 D.甲>乙,m甲<m乙
解析:由莖葉圖得到甲的取值有一半在20以下,乙取值主要集中在20以上,故甲<乙,m甲<m乙,選B.
答案:B
歸納升華
求解莖葉圖問題,需注意以下兩點:
1.在繪制莖葉圖時應(yīng)注意重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)重復記錄,不能遺漏.
2.莖葉圖在樣本數(shù)據(jù)較少、較為集中且位數(shù)不多時比較適用.由于它較好地保留
19、了原始數(shù)據(jù),所以可以幫助分析樣本數(shù)據(jù)的大致頻率分布,還可以用來分析樣本數(shù)據(jù)的一些數(shù)字特征,如眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)等.
[變式訓練] (2015·課標全國Ⅱ卷)根據(jù)下面給出的2004年至2013年我國二氧化硫年排放量(單位:萬噸)柱形圖,以下結(jié)論中不正確的是( )
A.逐年比較,2008年減少二氧化硫排放量的效果最顯著
B.2007年我國治理二氧化硫排放顯現(xiàn)成效
C.2006年以來我國二氧化硫年排放量呈減少趨勢
D.2006年以來我國二氧化硫年排放量與年份正相關(guān)
解析:依據(jù)給出的柱形圖,逐項驗證.對于A選項,由圖知從2007年到2008年二氧化硫排放量下降得最多,故A正確.對于B選項,由圖知由2006年到2007年矩形高度明顯下降,因此B正確.對于C選項,由圖知從2006年以后除2011年稍有上升外,其余年份都是逐年下降的,所以C正確.對于D選項,由圖知2006年以來我國二氧化硫年排放量與年份負相關(guān),故D錯誤.
答案:D