簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
一、三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:
正確理解隨機(jī)抽樣的概念,掌握抽簽法、隨機(jī)數(shù)表法的一般步驟;
2、過(guò)程與方法:
(1)能夠從現(xiàn)實(shí)生活或其他學(xué)科中提出具有一定價(jià)值的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題;
(2)在解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從總體中抽取樣本。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活和其他學(xué)科中統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的提出,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界及各學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的重要性。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):正確理解簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的概念,掌握抽簽法及隨機(jī)數(shù)法的步驟,并能靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)從總體中抽取樣本。
三、設(shè)想:
假設(shè)你作為一名食品衛(wèi)生工作人員,要對(duì)某食品店內(nèi)的一批小包裝餅干進(jìn)行衛(wèi)生達(dá)標(biāo)檢驗(yàn),你準(zhǔn)備怎樣做?
顯然,你只能從中抽取一定數(shù)量的餅干作為檢驗(yàn)的樣本。(為什么?)那么,應(yīng)當(dāng)怎樣獲取樣本呢?
【探究新知】
一、簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的概念
一般地,設(shè)一個(gè)總體含有N個(gè)個(gè)體,從中逐個(gè)不放回地抽取n個(gè)個(gè)體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時(shí)總體內(nèi)的各個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會(huì)都相等,就把這種抽樣方法叫做簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,這樣抽取的樣本,叫做簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本。
【說(shuō)明】簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣必須具備下列特點(diǎn):
(1)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣要求被抽取的樣本的總體個(gè)數(shù)N是有限的。
(2)簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本數(shù)n小于等于樣本總體的個(gè)數(shù)N。
(3)簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本是從總體中逐個(gè)抽取的。
(4)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是一種不放回的抽樣。
(5)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的每個(gè)個(gè)體入樣的可能性均為n/N。
思考?
下列抽樣的方式是否屬于簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣?為什么?
(1)從無(wú)限多個(gè)個(gè)體中抽取50個(gè)個(gè)體作為樣本。
(2)箱子里共有100個(gè)零件,從中選出10個(gè)零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),在抽樣操作中,從中任意取出一個(gè)零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)后,再把它放回箱子。
二、抽簽法和隨機(jī)數(shù)法
1、抽簽法的定義。
一般地,抽簽法就是把總體中的N個(gè)個(gè)體編號(hào),把號(hào)碼寫(xiě)在號(hào)簽上,將號(hào)簽放在一個(gè)容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個(gè)號(hào)簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個(gè)容量為n的樣本。
【說(shuō)明】抽簽法的一般步驟:
(1)將總體的個(gè)體編號(hào)。
(2)連續(xù)抽簽獲取樣本號(hào)碼。
思考?
你認(rèn)為抽簽法有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):當(dāng)總體中的個(gè)體數(shù)很多時(shí),用抽簽法方便嗎?
2、隨機(jī)數(shù)法的定義:
利用隨機(jī)數(shù)表、隨機(jī)數(shù)骰子或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行抽樣,叫隨機(jī)數(shù)表法,這里僅介紹隨機(jī)數(shù)表法。
怎樣利用隨機(jī)數(shù)表產(chǎn)生樣本呢?下面通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明,假設(shè)我們要考察某公司生產(chǎn)的500克袋裝牛奶的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),現(xiàn)從800袋牛奶中抽取60袋進(jìn)行檢驗(yàn),利用隨機(jī)數(shù)表抽取樣本時(shí),可以按照下面的步驟進(jìn)行。
第一步,先將800袋牛奶編號(hào),可以編為000,001,…,799。
第二步,在隨機(jī)數(shù)表中任選一個(gè)數(shù),例如選出第8行第7列的數(shù)7(為了便于說(shuō)明,下面摘取了附表1的第6行至第10行)。
16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78
84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38
57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62
87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
90 52 84 77 27 08 02 73 43 28
第三步,從選定的數(shù)7開(kāi)始向右讀(讀數(shù)的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一個(gè)三位數(shù)785,由于785<799,說(shuō)明號(hào)碼785在總體內(nèi),將它取出;繼續(xù)向右讀,得到916,由于916>799,將它去掉,按照這種方法繼續(xù)向右讀,又取出567,199,507,…,依次下去,直到樣本的60個(gè)號(hào)碼全部取出,這樣我們就得到一個(gè)容量為60的樣本。
【說(shuō)明】隨機(jī)數(shù)表法的步驟:
(1)將總體的個(gè)體編號(hào)。
(2)在隨機(jī)數(shù)表中選擇開(kāi)始數(shù)字。
(3)讀數(shù)獲取樣本號(hào)碼。
【例題精析】
例1:人們打橋牌時(shí),將洗好的撲克牌隨機(jī)確定一張為起始牌,這時(shí)按次序搬牌時(shí),對(duì)任何一家來(lái)說(shuō),都是從52張牌中抽取13張牌,問(wèn)這種抽樣方法是否是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣?
[分析] 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的實(shí)質(zhì)是逐個(gè)地從總體中隨機(jī)抽取樣本,而這里只是隨機(jī)確定了起始張,其他各張牌雖然是逐張起牌,但是各張?jiān)谡l(shuí)手里已被確定,所以不是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣。
例2:某車(chē)間工人加工一種軸100件,為了了解這種軸的直徑,要從中抽取10件軸在同一條件下測(cè)量,如何采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法抽取樣本?
[分析] 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣一般采用兩種方法:抽簽法和隨機(jī)數(shù)表法。
解法1:(抽簽法)將100件軸編號(hào)為1,2,…,100,并做好大小、形狀相同的號(hào)簽,分別寫(xiě)上這100個(gè)數(shù),將這些號(hào)簽放在一起,進(jìn)行均勻攪拌,接著連續(xù)抽取10個(gè)號(hào)簽,然后測(cè)量這個(gè)10個(gè)號(hào)簽對(duì)應(yīng)的軸的直徑。
解法2:(隨機(jī)數(shù)表法)將100件軸編號(hào)為00,01,…99,在隨機(jī)數(shù)表中選定一個(gè)起始位置,如取第21行第1個(gè)數(shù)開(kāi)始,選取10個(gè)為68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,這10件即為所要抽取的樣本。
【課堂練習(xí)】P
【課堂小結(jié)】
1、簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是一種最簡(jiǎn)單、最基本的抽樣方法,簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣有兩種選取個(gè)體的方法:放回和不放回,我們?cè)诔闃诱{(diào)查中用的是不放回抽樣,常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法有抽簽法和隨機(jī)數(shù)法。
2、抽簽法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,缺點(diǎn)是當(dāng)總體的容量非常大時(shí),費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,又不方便,如果標(biāo)號(hào)的簽攪拌得不均勻,會(huì)導(dǎo)致抽樣不公平,隨機(jī)數(shù)表法的優(yōu)點(diǎn)與抽簽法相同,缺點(diǎn)上當(dāng)總體容量較大時(shí),仍然不是很方便,但是比抽簽法公平,因此這兩種方法只適合總體容量較少的抽樣類(lèi)型。
3、簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣每個(gè)個(gè)體入樣的可能性都相等,均為n/N,但是這里一定要將每個(gè)個(gè)體入樣的可能性、第n次每個(gè)個(gè)體入樣的可能性、特定的個(gè)體在第n次被抽到的可能性這三種情況區(qū)分開(kāi)業(yè),避免在解題中出現(xiàn)錯(cuò)誤。
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】
1、為了了解全校240名學(xué)生的身高情況,從中抽取40名學(xué)生進(jìn)行測(cè)量,下列說(shuō)法正確的是
A.總體是240 B、個(gè)體是每一個(gè)學(xué)生
C、樣本是40名學(xué)生 D、樣本容量是40
2、為了正確所加工一批零件的長(zhǎng)度,抽測(cè)了其中200個(gè)零件的長(zhǎng)度,在這個(gè)問(wèn)題中,200個(gè)零件的長(zhǎng)度是 ( )
A、總體 B、個(gè)體是每一個(gè)學(xué)生
C、總體的一個(gè)樣本 D、樣本容量
3、一個(gè)總體中共有200個(gè)個(gè)體,用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從中抽取一個(gè)容量為20的樣本,則某一特定個(gè)體被抽到的可能性是 。
4、從3名男生、2名女生中隨機(jī)抽取2人,檢查數(shù)學(xué)成績(jī),則抽到的均為女生的可能性是 。

2.1.2 系統(tǒng)抽樣
一、三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:
(1)正確理解系統(tǒng)抽樣的概念;
(2)掌握系統(tǒng)抽樣的一般步驟;
(3)正確理解系統(tǒng)抽樣與簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的關(guān)系;
2、過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的探究,歸納應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法,理解分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)方法,
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)數(shù)學(xué)活動(dòng),感受數(shù)學(xué)對(duì)實(shí)際生活的需要,體會(huì)現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):正確理解系統(tǒng)抽樣的概念,能夠靈活應(yīng)用系統(tǒng)抽樣的方法解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題。
三、設(shè)想:
【創(chuàng)設(shè)情境】:某學(xué)校為了了解高一年級(jí)學(xué)生對(duì)教師教學(xué)的意見(jiàn),打算從高一年級(jí)500名學(xué)生中抽取50名進(jìn)行調(diào)查,除了用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣獲取樣本外,你能否設(shè)計(jì)其他抽取樣本的方法?
【探究新知】
一、系統(tǒng)抽樣的定義:
一般地,要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本,可將總體分成均衡的若干部分,然后按照預(yù)先制定的規(guī)則,從每一部分抽取一個(gè)個(gè)體,得到所需要的樣本,這種抽樣的方法叫做系統(tǒng)抽樣。
【說(shuō)明】由系統(tǒng)抽樣的定義可知系統(tǒng)抽樣有以下特證:
(1)當(dāng)總體容量N較大時(shí),采用系統(tǒng)抽樣。
(2)將總體分成均衡的若干部分指的是將總體分段,分段的間隔要求相等,因此,系統(tǒng)抽樣又稱等距抽樣,這時(shí)間隔一般為k=[ ].
(3)預(yù)先制定的規(guī)則指的是:在第1段內(nèi)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定一個(gè)起始編號(hào),在此編號(hào)的基礎(chǔ)上加上分段間隔的整倍數(shù)即為抽樣編號(hào)。
思考?
(1)你能舉幾個(gè)系統(tǒng)抽樣的例子嗎?
(2)下列抽樣中不是系統(tǒng)抽樣的是 ( )
A、從標(biāo)有1~15號(hào)的15號(hào)的15個(gè)小球中任選3個(gè)作為樣本,按從小號(hào)到
大號(hào)排序,隨機(jī)確定起點(diǎn)i,以后為i+5, i+10(超過(guò)15則從1再數(shù)起)號(hào)入樣
B工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品,用傳關(guān)帶將產(chǎn)品送入包裝車(chē)間前,檢驗(yàn)人員從傳送帶上每隔五分鐘抽一件產(chǎn)品檢驗(yàn)
C、搞某一市場(chǎng)調(diào)查,規(guī)定在商場(chǎng)門(mén)口隨機(jī)抽一個(gè)人進(jìn)行詢問(wèn),直到調(diào)查到事先規(guī)定的調(diào)查人數(shù)為止
D、電影院調(diào)查觀眾的某一指標(biāo),通知每排(每排人數(shù)相等)座位號(hào)為14的觀眾留下來(lái)座談
點(diǎn)撥:(2)c不是系統(tǒng)抽樣,因?yàn)槭孪炔恢揽傮w,抽樣方法不能保證每個(gè)個(gè)體按事先規(guī)定的概率入樣。
二、系統(tǒng)抽樣的一般步驟。
(1)采用隨機(jī)抽樣的方法將總體中的N個(gè)個(gè)編號(hào)。
(2)將整體按編號(hào)進(jìn)行分段,確定分段間隔k(k∈N,L≤k).
(3)在第一段用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定起始個(gè)體的編號(hào)L(L∈N,L≤k)。
(4)按照一定的規(guī)則抽取樣本,通常是將起始編號(hào)L加上間隔k得到第2個(gè)個(gè)體編號(hào)L+K,再加上K得到第3個(gè)個(gè)體編號(hào)L+2K,這樣繼續(xù)下去,直到獲取整個(gè)樣本。
【說(shuō)明】從系統(tǒng)抽樣的步驟可以看出,系統(tǒng)抽樣是把一個(gè)問(wèn)題劃分成若干部分分塊解決,從而把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想。
【例題精析】
例1、某校高中三年級(jí)的295名學(xué)生已經(jīng)編號(hào)為1,2,……,295,為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,要按1:5的比例抽取一個(gè)樣本,用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽取,并寫(xiě)出過(guò)程。
[分析]按1:5分段,每段5人,共分59段,每段抽取一人,關(guān)鍵是確定第1段的編號(hào)。
解:按照1:5的比例,應(yīng)該抽取的樣本容量為295÷5=59,我們把259名同學(xué)分成59組,每組5人,第一組是編號(hào)為1~5的5名學(xué)生,第2組是編號(hào)為6~10的5名學(xué)生,依次下去,59組是編號(hào)為291~295的5名學(xué)生。采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法,從第一組5名學(xué)生中抽出一名學(xué)生,不妨設(shè)編號(hào)為k(1≤k≤5),那么抽取的學(xué)生編號(hào)為k+5L(L=0,1,2,……,58),得到59個(gè)個(gè)體作為樣本,如當(dāng)k=3時(shí)的樣本編號(hào)為3,8,13,……,288,293。
例2、從憶編號(hào)為1~50的50枚最新研制的某種型號(hào)的導(dǎo)彈中隨機(jī)抽取5枚來(lái)進(jìn)行發(fā)射實(shí)驗(yàn),若采用每部分選取的號(hào)碼間隔一樣的系統(tǒng)抽樣方法,則所選取5枚導(dǎo)彈的編號(hào)可能是
A.5,10,15,20,25 B、3,13,23,33,43
C.1,2,3,4,5 D、2,4,6,16,32
[分析]用系統(tǒng)抽樣的方法抽取至的導(dǎo)彈編號(hào)應(yīng)該k,k+d,k+2d,k+3d,k+4d,其中d=50/5=10,k是1到10中用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法得到的數(shù),因此只有選項(xiàng)B滿足要求,故選B。

【課堂練習(xí)】P49 練習(xí)1. 2. 3

【課堂小結(jié)】
1、在抽樣過(guò)程中,當(dāng)總體中個(gè)體較多時(shí),可采用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣,系統(tǒng)抽樣的步驟為:
(1)采用隨機(jī)的方法將總體中個(gè)體編號(hào);
(2)將整體編號(hào)進(jìn)行分段,確定分段間隔k(k∈N);
(3)在第一段內(nèi)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法確定起始個(gè)體編號(hào)L;
(4)按照事先預(yù)定的規(guī)則抽取樣本。
2、在確定分段間隔k時(shí)應(yīng)注意:分段間隔k為整數(shù),當(dāng) 不是整數(shù)時(shí),應(yīng)采用等可能剔除的方剔除部分個(gè)體,以獲得整數(shù)間隔k。
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】
1、從2005個(gè)編號(hào)中抽取20個(gè)號(hào)碼入樣,采用系統(tǒng)抽樣的方法,則抽樣的間隔為 ( )
A.99 B、99,5
C.100 D、100,5
2、從學(xué)號(hào)為0~50的高一某班50名學(xué)生中隨機(jī)選取5名同學(xué)參加數(shù)學(xué)測(cè)試,采用系統(tǒng)抽樣的方法,則所選5名學(xué)生的學(xué)號(hào)可能是 ( )
A.1,2,3,4,5 B、5,16,27,38,49
C.2, 4, 6, 8, 10 D、4,13,22,31,40
3、采用系統(tǒng)抽樣從個(gè)體數(shù)為83的總體中抽取一個(gè)樣本容量為10的樣本,那么每個(gè)個(gè)體人樣的可能性為 ( )
A.8 B.8,3
C.8.5 D.9
4、某小禮堂有25排座位,每排20個(gè)座位,一次心理學(xué)講座,禮堂中坐滿了學(xué)生,會(huì)后為了了解有關(guān)情況,留下座位號(hào)是15的所有25名學(xué)生進(jìn)行測(cè)試,這里運(yùn)用的是 抽樣方法。
5、某單位的在崗工作為624人,為了調(diào)查工作上班時(shí),從家到單位的路上平均所用的時(shí)間,決定抽取10%的工作調(diào)查這一情況,如何采用系統(tǒng)抽樣的方法完成這一抽樣?

2.1.3 分層抽樣
一、三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:
(1)正確理解分層抽樣的概念;
(2)掌握分層抽樣的一般步驟;
(3)區(qū)分簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣,并選擇適當(dāng)正確的方法進(jìn)行抽樣。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分層抽樣,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的研究,感知數(shù)學(xué)知識(shí)中“估計(jì)
與“精確”性的矛盾統(tǒng)一,培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義的世界觀與價(jià)值觀。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):正確理解分層抽樣的定義,靈活應(yīng)用分層抽樣抽取樣本,并恰當(dāng)?shù)倪x擇三種抽樣方法解決現(xiàn)實(shí)生活中的抽樣問(wèn)題。
三、教學(xué)設(shè)想:
【創(chuàng)設(shè)情景】
假設(shè)某地區(qū)有高中生2400人,初中生10900人,小學(xué)生11000人,此地
教育部門(mén)為了了解本地區(qū)中小學(xué)的近視情況及其形成原因,要從本地區(qū)的
小學(xué)生中抽取1%的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)怎樣抽取樣本?
【探究新知】
一、分層抽樣的定義。
一般地,在抽樣時(shí),將總體分成互不交叉的層,然后按照一定的比例,從各層獨(dú)立地抽取一定數(shù)量的個(gè)體,將各層取出的個(gè)體合在一起作為樣本,這種抽樣的方法叫分層抽樣。
【說(shuō)明】分層抽樣又稱類(lèi)型抽樣,應(yīng)用分層抽樣應(yīng)遵循以下要求:
(1)分層:將相似的個(gè)體歸人一類(lèi),即為一層,分層要求每層的各個(gè)個(gè)體互不交叉,即遵循不重復(fù)、不遺漏的原則。
(2)分層抽樣為保證每個(gè)個(gè)體等可能入樣,需遵循在各層中進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,每層樣本數(shù)量與每層個(gè)體數(shù)量的比與這層個(gè)體數(shù)量與總體容量的比相等。
二、分層抽樣的步驟:
(1)分層:按某種特征將總體分成若干部分。
(2)按比例確定每層抽取個(gè)體的個(gè)數(shù)。
(3)各層分別按簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法抽取。
(4)綜合每層抽樣,組成樣本。
【說(shuō)明】
(1)分層需遵循不重復(fù)、不遺漏的原則。
(2)抽取比例由每層個(gè)體占總體的比例確定。
(3)各層抽樣按簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣進(jìn)行。
探究交流
(1)分層抽樣又稱類(lèi)型抽樣,即將相似的個(gè)體歸入一類(lèi)(層),然后每層抽取若干個(gè)體構(gòu)成樣本,所以分層抽樣為保證每個(gè)個(gè)體等可能入樣,必須進(jìn)行 ( )
A、每層等可能抽樣
B、每層不等可能抽樣
C、所有層按同一抽樣比等可能抽樣
(2)如果采用分層抽樣,從個(gè)體數(shù)為N的總體中抽取一個(gè)容量為n
樣本,那么每個(gè)個(gè)體被抽到的可能性為 ( )
A. B. C. D.
點(diǎn)撥:
(1)保證每個(gè)個(gè)體等可能入樣是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽
共同的特征,為了保證這一點(diǎn),分層時(shí)用同一抽樣比是必不可少的,故此選C。
(2)根據(jù)每個(gè)個(gè)體都等可能入樣,所以其可能性本容量與總體容量
比,故此題選C。
知識(shí)點(diǎn)2 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣的比較
類(lèi) 別共同點(diǎn)各自特點(diǎn)聯(lián) 系適 用
范 圍
簡(jiǎn) 單
隨 機(jī)
抽 樣
(1)抽樣過(guò)程中每個(gè)個(gè)體被抽到的可能性相等
(2)每次抽出個(gè)體后不再將它放回,即不放回抽樣從總體中逐個(gè)抽取總體個(gè)數(shù)較少
將總體均分成幾部 分,按預(yù)先制定的規(guī)則在各部分抽取在起始部分
樣時(shí)采用簡(jiǎn)
隨機(jī)抽樣總體個(gè)數(shù)較多
系 統(tǒng)
抽 樣
將總體分成幾層,
分層進(jìn)行抽取分層抽樣時(shí)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣總體由差異明顯的幾部分組成
分 層
抽 樣

【例選精析】
例1、某高中共有900人,其中高一年級(jí)300人,高二年級(jí)200人,高三年級(jí)400人,現(xiàn)采用分層抽樣抽取容量為45的樣本,那么高一、高二、高三各年級(jí)抽取的人數(shù)分別為
A.15,5,25 B.15,15,15
C.10,5,30 D15,10,20
[分析]因?yàn)?00:200:400=3:2:4,于是將45分成3:2:4的三部分。設(shè)三部分各抽取的個(gè)體數(shù)分別為3x,2x,4x,由3x+2x+4x=45,得x=5,故高一、高二、高三各年級(jí)抽取的人數(shù)分別為15,10,20,故選D。
例2:一個(gè)地區(qū)共有5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),人口3萬(wàn)人,其中人口比例為3:2:5:2:3,從3萬(wàn)人中抽取一個(gè)300人的樣本,分析某種疾病的發(fā)病率,已知這種疾病與不同的地理位置及水土有關(guān),問(wèn)應(yīng)采取什么樣的方法?并寫(xiě)出具體過(guò)程。
[分析]采用分層抽樣的方法。
解:因?yàn)榧膊∨c地理位置和水土均有關(guān)系,所以不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)病情況差異明顯,因而采用分層抽樣的方法,具體過(guò)程如下:
(1)將3萬(wàn)人分為5層,其中一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一層。
(2)按照樣本容量的比例隨機(jī)抽取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)抽取的樣本。
300×3/15=60(人),300×2/15=100(人),300×2/15=40(人),300×2/15=60(人),因此各鄉(xiāng)鎮(zhèn)抽取人數(shù)分別為60人、40人、100人、40人、60 人。
(3)將300人組到一起,即得到一個(gè)樣本。
【課堂練習(xí)】P52 練習(xí)1. 2. 3
【課堂小結(jié)】
1、分層抽樣是當(dāng)總體由差異明顯的幾部分組成時(shí)采用的抽樣方法,進(jìn)行分層抽樣時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)、分層抽樣中分多少層、如何分層要視具體情況而定,總的原則是,層內(nèi)樣本的差異要小,面層之間的樣本差異要大,且互不重疊。
(2)為了保證每個(gè)個(gè)體等可能入樣,所有層應(yīng)采用同一抽樣比等可能抽樣。
(3)在每層抽樣時(shí),應(yīng)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣。
2、分層抽樣的優(yōu)點(diǎn)是:使樣本具有較強(qiáng)的代表性,并且抽樣過(guò)程中可綜合選用各種抽樣方法,因此分層抽樣是一種實(shí)用、操作性強(qiáng)、應(yīng)用比較廣泛的抽樣方法。
【評(píng)論設(shè)計(jì)】
1、某單位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,為了調(diào)查他們的身體情況,需從他們中抽取一個(gè)容量為36的樣本,則適合的抽取方法是 ( )
A.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣
B.系統(tǒng)抽樣
C.分層抽樣
D.先從老人中剔除1人,然后再分層抽樣
2、某校有500名學(xué)生,其中O型血的有200人,A型血的人有125人,B型血的有125人,AB型血的有50人,為了研究血型與色弱的關(guān)系,要從中抽取一個(gè)20人的樣本,按分層抽樣,O型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,A型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,B型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,AB型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人。
3、某中學(xué)高一年級(jí)有學(xué)生600人,高二年級(jí)有學(xué)生450人,高三年級(jí)有學(xué)生750人,每個(gè)學(xué)生被抽到的可能性均為0.2,若該校取一個(gè)容量為n的樣本,則n= 。
4、對(duì)某單位1000名職工進(jìn)行某項(xiàng)專門(mén)調(diào)查,調(diào)查的項(xiàng)目與職工任職年限有關(guān),人事部門(mén)提供了如下資料:
任職年限5年以下5年至10年10年以上
人數(shù)300500200
試?yán)蒙鲜鲑Y料設(shè)計(jì)一個(gè)抽樣比為1/10的抽樣方法。

2.2.1用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布(2課時(shí))
一、三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1) 通過(guò)實(shí)例體會(huì)分布的意義和作用。
(2)在表示樣本數(shù)據(jù)的過(guò)程中,學(xué)會(huì)列頻率分布表,畫(huà)頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。
(3)通過(guò)實(shí)例體會(huì)頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖的各自特征,從而恰當(dāng)?shù)剡x擇上述方法分析樣本的分布,準(zhǔn)確地做出總體估計(jì)。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的探究,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的方法,理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和邏輯推理的數(shù)學(xué)方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)樣本分析和總體估計(jì)的過(guò)程,感受數(shù)學(xué)對(duì)實(shí)際生活的需要,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)源于生活并指導(dǎo)生活的事實(shí),體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):會(huì)列頻率分布表,畫(huà)頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。
難點(diǎn):能通過(guò)樣本的頻率分布估計(jì)總體的分布。
三、教學(xué)設(shè)想
【創(chuàng)設(shè)情境】
在NBA的2004賽季中,甲、乙兩名籃球運(yùn)動(dòng)員每場(chǎng)比賽得分的原始記錄如下?
甲運(yùn)動(dòng)員得分?12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50
乙運(yùn)動(dòng)員得分?8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33
請(qǐng)問(wèn)從上面的數(shù)據(jù)中你能否看出甲,乙兩名運(yùn)動(dòng)員哪一位發(fā)揮比較穩(wěn)定?
如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出正確的判斷呢?這就是我們這堂課要研究、學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容——用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布(板出課題)。
【探究新知】
〖探究〗:P55
我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一,城市缺水問(wèn)題較為突出,某市政府為了節(jié)約生活用水,計(jì)劃在本市試行居民生活用水定額管理,即確定一個(gè)居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)a,用水量不超過(guò)a的部分按平價(jià)收費(fèi),超出a的部分按議價(jià)收費(fèi)。如果希望大部分居民的日常生活不受影響,那么標(biāo)準(zhǔn)a定為多少比較合理呢 ?你認(rèn)為,為了了較為合理地確定出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),需要做哪些工作?(讓學(xué)生展開(kāi)討論)
為了制定一個(gè)較為合理的標(biāo)準(zhǔn)a,必須先了解全市居民日常用水量的分布情況,比如月均用水量在哪個(gè)范圍的居民最多,他們占全市居民的百分比情況等。因此采用抽樣調(diào)查的方式,通過(guò)分析樣本數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)全市居民用水量的分布情況。(如課本P56)
分析數(shù)據(jù)的一種基本方法是用圖將它們畫(huà)出來(lái),或者用緊湊的表格改變數(shù)據(jù)的排列方式,作圖可以達(dá)到兩個(gè)目的,一是從數(shù)據(jù)中提取信息,二是利用圖形傳遞信息。表格則是通過(guò)改變數(shù)據(jù)的構(gòu)成形式,為我們提供解釋數(shù)據(jù)的新方式。
下面我們學(xué)習(xí)的頻率分布表和頻率分布圖,則是從各個(gè)小組數(shù)據(jù)在樣本容量中所占比例大小的角度,來(lái)表示數(shù)據(jù)分布的規(guī)律?梢宰屛覀兏宄目吹秸麄(gè)樣本數(shù)據(jù)的頻率分布情況。
〈一〉頻率分布的概念:
頻率分布是指一個(gè)樣本數(shù)據(jù)在各個(gè)小范圍內(nèi)所占比例的大小。一般用頻率分布直方圖反映樣本的頻率分布。其一般步驟為:
(1)計(jì)算一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值的差,即求極差
(2)決定組距與組數(shù)
(3)將數(shù)據(jù)分組
(4)列頻率分布表
(5)畫(huà)頻率分布直方圖
以課本P56制定居民用水標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題為例,經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟畫(huà)出頻率分布直方圖。(讓學(xué)生自己動(dòng)手作圖)
頻率分布直方圖的特征:
(1)從頻率分布直方圖可以清楚的看出數(shù)據(jù)分布的總體趨勢(shì)。
(2)從頻率分布直方圖得不出原始的數(shù)據(jù)內(nèi)容,把數(shù)據(jù)表示成直方圖后,原有的具體數(shù)據(jù)信息就被抹掉了。
〖探究〗:同樣一組數(shù)據(jù),如果組距不同,橫軸、縱軸的單位不同,得到的圖和形狀也會(huì)不同。不同的形狀給人以不同的印象,這種印象有時(shí)會(huì)影響我們對(duì)總體的判斷,分別以0.1和1為組距重新作圖,然后談?wù)勀銓?duì)圖的印象?(把學(xué)生分成兩大組進(jìn)行,分別作出兩種組距的圖,然后組織同學(xué)們對(duì)所作圖不同的看法進(jìn)行交流……)
接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們思考下面這個(gè)問(wèn)題:
〖思考〗:如果當(dāng)?shù)卣M?5%以上的居民每月的用水量不超出標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)頻率分布表2-2和頻率分布直方圖2.2-1,(見(jiàn)課本P57)你能對(duì)制定月用水量標(biāo)準(zhǔn)提出建議嗎?(讓學(xué)生仔細(xì)觀察表和圖)
〈二〉頻率分布折線圖、總體密度曲線
1.頻率分布折線圖的定義:
連接頻率分布直方圖中各小長(zhǎng)方形上端的中點(diǎn),就得到頻率分布折線圖。
2.總體密度曲線的定義:
在樣本頻率分布直方圖中,相應(yīng)的頻率折線圖會(huì)越來(lái)越接近于一條光滑曲線,統(tǒng)計(jì)中稱這條光滑曲線為總體密度曲線。它能夠精確地反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分比,它能給我們提供更加精細(xì)的信息。(見(jiàn)課本P60)
〖思考〗:
1.對(duì)于任何一個(gè)總體,它的密度曲線是不是一定存在?為什么?
2.對(duì)于任何一個(gè)總體,它的密度曲線是否可以被非常準(zhǔn)確地畫(huà)出來(lái)?為什么?
實(shí)際上,盡管有些總體密度曲線是餓、客觀存在的,但一般很難想函數(shù)圖象那樣準(zhǔn)確地畫(huà)出來(lái),我們只能用樣本的頻率分布對(duì)它進(jìn)行估計(jì),一般來(lái)說(shuō),樣本容量越大,這種估計(jì)就越精確.
〈三〉莖葉圖
1.莖葉圖的概念:
當(dāng)數(shù)據(jù)是兩位有效數(shù)字時(shí),用中間的數(shù)字表示十位數(shù),即第一個(gè)有效數(shù)字,兩邊的數(shù)字表示個(gè)位數(shù),即第二個(gè)有效數(shù)字,它的中間部分像植物的莖,兩邊部分像植物莖上長(zhǎng)出來(lái)的葉子,因此通常把這樣的圖叫做莖葉圖。(見(jiàn)課本P61例子)
2.莖葉圖的特征:
(1)用莖葉圖表示數(shù)據(jù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是從統(tǒng)計(jì)圖上沒(méi)有原始數(shù)據(jù)信息的損失,所有數(shù)據(jù)信息都可以從莖葉圖中得到;二是莖葉圖中的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)記錄,隨時(shí)添加,方便記錄與表示。
(2)莖葉圖只便于表示兩位有效數(shù)字的數(shù)據(jù),而且莖葉圖只方便記錄兩組的數(shù)據(jù),兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)雖然能夠記錄,但是沒(méi)有表示兩個(gè)記錄那么直觀,清晰。
【例題精析】
〖例1〗:下表給出了某校500名12歲男孩中用隨機(jī)抽樣得出的120人的身高
(單位cm)
(1)列出樣本頻率分布表?
(2)一畫(huà)出頻率分布直方圖;
(3)估計(jì)身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比.。
分析:根據(jù)樣本頻率分布表、頻率分布直方圖的一般步驟解題。
解:(1)樣本頻率分布表如下:

(2)其頻率分布直方圖如下:

(3)由樣本頻率分布表可知身高小于134cm 的男孩出現(xiàn)的頻率為0.04+0.07+0.08=0.19,所以我們估計(jì)身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的19%.
〖例2〗:為了了解高一學(xué)生的體能情況,某校抽取部分學(xué)生進(jìn)行一分鐘跳繩次數(shù)次測(cè)試,將所得數(shù)據(jù)整理后,畫(huà)出頻率分布直方圖(如圖),圖中從左到右各小長(zhǎng)方形面積之比為2:4:17:15:9:3,第二小組頻數(shù)為12.
(1)第二小組的頻率是多少?樣本容量是多少?
(2)若次數(shù)在110以上(含110次)為達(dá)標(biāo),試估計(jì)該學(xué)校全體高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率是多少?
(3)在這次測(cè)試中,學(xué)生跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在哪個(gè)小組內(nèi)?請(qǐng)說(shuō)明理由。
分析:在頻率分布直方圖中,各小長(zhǎng)方形的面積等于相應(yīng)各組的頻率,小長(zhǎng)方形的高與頻數(shù)成正比,各組頻數(shù)之和等于樣本容量,頻率之和等于1。
解:(1)由于頻率分布直方圖以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的頻率大小,
因此第二小組的頻率為:
又因?yàn)轭l率=
所以
(2)由圖可估計(jì)該學(xué)校高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率約為

(3)由已知可得各小組的頻數(shù)依次為6,12,51,45,27,9,所以前三組的頻數(shù)之和為69,前四組的頻數(shù)之和為114,所以跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在第四小組內(nèi)。
【課堂精練】
P61 練習(xí) 1. 2. 3
【課堂小結(jié)】
1.總體分布指的是總體取值的頻率分布規(guī)律,由于總體分布不易知道,因此我們往往用樣本的頻率分布去估計(jì)總體的分布。
2.總體的分布分兩種情況:當(dāng)總體中的個(gè)體取值很少時(shí),用莖葉圖估計(jì)總體的分布;當(dāng)總體中的個(gè)體取值較多時(shí),將樣本數(shù)據(jù)恰當(dāng)分組,用各組的頻率分布描述總體的分布,方法是用頻率分布表或頻率分布直方圖。

【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】
1.P72 習(xí)題2.2 A組 1、 2
2.2.2用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征(2課時(shí))
一、三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)正確理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。
(2)能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并做出合理的解釋。
(3)會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征。
(4)形成對(duì)數(shù)據(jù)處理過(guò)程進(jìn)行初步評(píng)價(jià)的意識(shí)。
2、過(guò)程與方法
在解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的過(guò)程中,進(jìn)一步體會(huì)用樣本估計(jì)總體的思想,理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和邏輯推理的數(shù)學(xué)方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
會(huì)用隨機(jī)抽樣的方法和樣本估計(jì)總體的思想解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)的作用,能夠辨證地理解數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):用樣本平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差。
難點(diǎn):能應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)設(shè)想
【創(chuàng)設(shè)情境】
在一次射擊比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下?
甲運(yùn)動(dòng)員?7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙運(yùn)動(dòng)員?9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?為了從整體上更好地把握總體的規(guī)律,我們要通過(guò)樣本的數(shù)據(jù)對(duì)總體的數(shù)字特征進(jìn)行研究。——用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征(板出課題)。
【探究新知】
<一>、眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)
〖探究〗:P62
(1)怎樣將各個(gè)樣本數(shù)據(jù)匯總為一個(gè)數(shù)值,并使它成為樣本數(shù)據(jù)的“中心點(diǎn)”?
(2)能否用一個(gè)數(shù)值來(lái)描寫(xiě)樣本數(shù)據(jù)的離散程度?(讓學(xué)生回憶初中所學(xué)的一些統(tǒng)計(jì)知識(shí),思考后展開(kāi)討論)
初中我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù)等各種數(shù)字特征,應(yīng)當(dāng)說(shuō),這些數(shù)字都能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于樣本數(shù)據(jù)的特征信息。例如前面一節(jié)在調(diào)查100位居民的月均用水量的問(wèn)題中,從這些樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖可以看出,月均用水量的眾數(shù)是2.25t(最高的矩形的中點(diǎn))(圖略見(jiàn)課本第62頁(yè))它告訴我們,該市的月均用水量為2. 25t的居民數(shù)比月均用水量為其他值的居民數(shù)多,但它并沒(méi)有告訴我們到底多多少。
〖提問(wèn)〗:請(qǐng)大家翻回到課本第56頁(yè)看看原來(lái)抽樣的數(shù)據(jù),有沒(méi)有2.25 這個(gè)數(shù)值呢?根據(jù)眾數(shù)的定義,2.25怎么會(huì)是眾數(shù)呢?為什么?(請(qǐng)大家思考作答)
分析:這是因?yàn)闃颖緮?shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失的原因,而2.25是由樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖得來(lái)的,所以存在一些偏差。
〖提問(wèn)〗:那么如何從頻率分布直方圖中估計(jì)中位數(shù)呢?
分析:在樣本數(shù)據(jù)中,有50%的個(gè)體小于或等于中位數(shù),也有50%的個(gè)體大于或等于中位數(shù)。因此,在頻率分布直方圖中,矩形的面積大小正好表示頻率的大小,即中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等。由此可以估計(jì)出中位數(shù)的值為2.02。(圖略見(jiàn)課本63頁(yè)圖2.2-6)
〖思考〗:2.02這個(gè)中位數(shù)的估計(jì)值,與樣本的中位數(shù)值2.0不一樣,你能解釋其中的原因嗎?(原因同上:樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失了)
(課本63頁(yè)圖2.2-6)顯示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少數(shù)居民的月均用水量特別高,顯然,對(duì)這部分居民的用水量作出限制是非常合理的。
〖思考〗:中位數(shù)不受少數(shù)幾個(gè)極端值的影響,這在某些情況下是一個(gè)優(yōu)點(diǎn),但是它對(duì)極端值的不敏感有時(shí)也會(huì)成為缺點(diǎn),你能舉例說(shuō)明嗎?(讓學(xué)生討論,并舉例)
<二>、標(biāo)準(zhǔn)差、方差
1.標(biāo)準(zhǔn)差
平均數(shù)為我們提供了樣本數(shù)據(jù)的重要信息,可是,有時(shí)平均數(shù)也會(huì)使我們作出對(duì)總體的片面判斷。某地區(qū)的統(tǒng)計(jì)顯示,該地區(qū)的中學(xué)生的平均身高為176?,給我們的印象是該地區(qū)的中學(xué)生生長(zhǎng)發(fā)育好,身高較高。但是,假如這個(gè)平均數(shù)是從五十萬(wàn)名中學(xué)生抽出的五十名身高較高的學(xué)生計(jì)算出來(lái)的話,那么,這個(gè)平均數(shù)就不能代表該地區(qū)所有中學(xué)生的身體素質(zhì)。因此,只有平均數(shù)難以概括樣本數(shù)據(jù)的實(shí)際狀態(tài)。
例如,在一次射擊選拔比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下?
甲運(yùn)動(dòng)員?7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙運(yùn)動(dòng)員?9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?如果你是教練,選哪位選手去參加正式比賽?
我們知道, 。
兩個(gè)人射擊的平均成績(jī)是一樣的。那么,是否兩個(gè)人就沒(méi)有水平差距呢?(觀察P66圖2.2-8)直觀上看,還是有差異的。很明顯,甲的成績(jī)比較分散,乙的成績(jī)相對(duì)集中,因此我們從另外的角度來(lái)考察這兩組數(shù)據(jù)。
考察樣本數(shù)據(jù)的分散程度的大小,最常用的統(tǒng)計(jì)量是標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)差是樣本數(shù)據(jù)到平均數(shù)的一種平均距離,一般用s表示。
樣本數(shù)據(jù) 的標(biāo)準(zhǔn)差的算法:
(1)、算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù) 。
(2)、算出每個(gè)樣本數(shù)據(jù)與樣本數(shù)據(jù)平均數(shù)的差:
(3)、算出(2)中 的平方。
(4)、算出(3)中n個(gè)平方數(shù)的平均數(shù),即為樣本方差。
(5)、算出(4)中平均數(shù)的算術(shù)平方根,,即為樣本標(biāo)準(zhǔn)差。
其計(jì)算公式為:

顯然,標(biāo)準(zhǔn)差較大,數(shù)據(jù)的離散程度較大;標(biāo)準(zhǔn)差較小,數(shù)據(jù)的離散程度較小。
〖提問(wèn)〗:標(biāo)準(zhǔn)差的取值范圍是什么?標(biāo)準(zhǔn)差為0的樣本數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)?
從標(biāo)準(zhǔn)差的定義和計(jì)算公式都可以得出: 。當(dāng) 時(shí),意味著所有的樣本數(shù)據(jù)都等于樣本平均數(shù)。
(在課堂上,如果條件允許的話,可以給學(xué)生簡(jiǎn)單的介紹一下利用計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的方法。)
2.方差
從數(shù)學(xué)的角度考慮,人們有時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)差的平方 (即方差)來(lái)代替標(biāo)準(zhǔn)差,作為測(cè)量樣本數(shù)據(jù)分散程度的工具:
在刻畫(huà)樣本數(shù)據(jù)的分散程度上,方差和標(biāo)準(zhǔn)差是一樣的,但在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),一般多采用標(biāo)準(zhǔn)差。
【例題精析】
〖例1〗:畫(huà)出下列四組樣本數(shù)據(jù)的直方圖,說(shuō)明他們的異同點(diǎn)。
(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
分析:先畫(huà)出數(shù)據(jù)的直方圖,根據(jù)樣本數(shù)據(jù)算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù),利用標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式即可算出每一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。
解:(圖略,可查閱課本P68)
四組數(shù)據(jù)的平均數(shù)都是5.0,標(biāo)準(zhǔn)差分別為:0.00,0.82,1.49,2.83。
他們有相同的平均數(shù),但他們有不同的標(biāo)準(zhǔn)差,說(shuō)明數(shù)據(jù)的分散程度是不一樣的。
〖例2〗:(見(jiàn)課本P69)
分析: 比較兩個(gè)人的生產(chǎn)質(zhì)量,只要比較他們所生產(chǎn)的零件內(nèi)徑尺寸所組成的兩個(gè)總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差的大小即可,根據(jù)用樣本估計(jì)總體的思想,我們可以通過(guò)抽樣分別獲得相應(yīng)的樣本數(shù)據(jù),然后比較這兩個(gè)樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差,以此作為兩個(gè)總體之間的差異的估計(jì)值。
【課堂精練】
P71 練習(xí) 1. 2. 3 4
【課堂小結(jié)】
3.用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征分兩類(lèi):
a)用樣本平均數(shù)估計(jì)總體平均數(shù)。
b)用樣本標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體標(biāo)準(zhǔn)差。樣本容量越大,估計(jì)就越精確。
4.平均數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)有“取齊”的作用,代表一組數(shù)據(jù)的平均水平。
5.標(biāo)準(zhǔn)差描述一組數(shù)據(jù)圍繞平均數(shù)波動(dòng)的大小,反映了一組數(shù)據(jù)變化的幅度。
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/76186.html

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