第三節(jié) 用樣本估計(jì)總體[考綱傳真] 1.了解分布的意義與作用,能根據(jù)頻率分布表畫(huà)頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖,體會(huì)它們各自的特點(diǎn).2.理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差.3.能從樣本數(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.4.會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,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.理解用樣本估計(jì)總體的思想,會(huì)用樣本估計(jì)總體的思想解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.課前3.TIF1作頻率分布直方圖的步驟(1)求極差(即一組數(shù)據(jù)中最大值最小值的差);(2)決定組距組數(shù);(3)將數(shù)據(jù)分組;(4)頻率分布表(5)畫(huà)頻率分布直方圖2頻率分布折線圖和總體密度曲線(1)頻率分布折線圖: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:隨著樣本容量的增加,作圖時(shí)所分的組數(shù)增加,組距減小,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.3莖葉圖的優(yōu)點(diǎn)莖葉圖的優(yōu)點(diǎn)是不但可以記錄所有信息,而且可以隨時(shí)記錄,這對(duì)數(shù)據(jù)的記錄和表示都能帶來(lái)方便.  ?????????????   ????????????? 注意:莖葉圖中莖是指中間的一列數(shù),葉是從莖的旁邊生長(zhǎng)出來(lái)的數(shù).4樣本的數(shù)字特征(1)眾數(shù):一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的那個(gè)數(shù)據(jù),叫做這組數(shù)據(jù)的眾數(shù).(2)中位數(shù):把n個(gè)數(shù)據(jù)按大小順序排列,處于最中間位置的一個(gè)數(shù)據(jù)(或最中間兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均數(shù))叫做這組數(shù)據(jù)的中位數(shù).(3)平均數(shù):把稱為a1,a2,,ann個(gè)數(shù)的平均數(shù).(4)標(biāo)準(zhǔn)差與方差:設(shè)一組數(shù)據(jù)x1x2,x3,xn的平均數(shù)為,則這組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和方差分別是ss21頻率分布直方圖的3個(gè)結(jié)論(1)小長(zhǎng)方形的面積=組距×=頻率.(2)各小長(zhǎng)方形的面積之和等于1.(3)小長(zhǎng)方形的高=,所有小長(zhǎng)方形高的和為.2平均數(shù)、方差的公式推廣(1)若數(shù)據(jù)x1x2,,xn的平均數(shù)為,那么mx1a,mx2a,mx3a,mxna的平均數(shù)是ma.(2)數(shù)據(jù)x1x2,,xn的方差為s2.數(shù)據(jù)x1a,x2a,,xna的方差也為s2;數(shù)據(jù)ax1,ax2,axn的方差為a2s2.[基礎(chǔ)自測(cè)]1(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)平均數(shù)、眾數(shù)與中位數(shù)從不同的角度描述了一組數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì).                                                       (  )(2)一組數(shù)據(jù)的方差越大,說(shuō)明這組數(shù)據(jù)越集中.  (  )(3)頻率分布直方圖中,小矩形的面積越大,表示樣本數(shù)據(jù)落在該區(qū)間的頻率越高.  (  )(4)莖葉圖一般左側(cè)的葉按從大到小的順序?qū)?,右?cè)的葉按從小到大的順序?qū)?,相同的?shù)據(jù)可以只記一次.  (  )[答案] (1) (2)× (3) (4)×2(教材改編)一個(gè)容量為32的樣本,已知某組樣本的頻率為0.25,則該組樣本的頻數(shù)為(  )A4    B8    C12    D16B [設(shè)頻數(shù)為n,則0.25,n32×8.]3(教材改編)若某校高一年級(jí)8個(gè)班參加合唱比賽的得分如莖葉圖所示,則這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)和平均數(shù)分別是(  )KT19+88A.TIFA91.591.5          B91.592C9191.5   D9292A [這組數(shù)據(jù)由小到大排列為87,89,90,91,92,93,94,96,中位數(shù)是91.5,平均數(shù)91.5.]4.某校為了了解教科研工作開(kāi)展?fàn)顩r與教師年齡之間的關(guān)系,將該校不小于35歲的80名教師按年齡分組,分組區(qū)間為[35,40),[40,45)[45,50),[50,55),[55,60],由此得到頻率分布直方圖如圖,則這80名教師中年齡小于45歲的有________人.KT19+88.TIF48 [由頻率分布直方圖可知45歲以下的教師的頻率為5×(0.0400.080)0.6,所以共有80×0.648()]5.已知一組數(shù)據(jù)4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,則該組數(shù)據(jù)的方差是________0.1 [5個(gè)數(shù)的平均數(shù)5.1,所以它們的方差s2[(4.75.1)2(4.85.1)2(5.15.1)2(5.45.1)2(5.55.1)2]0.1.]課堂3.TIF題型1.TIF莖葉圖的應(yīng)用1(2019·成都檢測(cè))某學(xué)生在一門(mén)功課的22次考試中,所得分?jǐn)?shù)莖葉圖如圖所示,則此學(xué)生該門(mén)功課考試分?jǐn)?shù)的極差與中位數(shù)之和為  ????????????? (  )KT19+89.TIFA117   B118   C118.5   D119.5B [22次考試中,所得分?jǐn)?shù)最高的為98,最低的為56,所以極差為985642,將分?jǐn)?shù)從小到大排列,中間兩數(shù)為76,76,所以中位數(shù)為76所以此學(xué)生該門(mén)功課考試分?jǐn)?shù)的極差與中位數(shù)之和為4276118.]2(2019·泉州質(zhì)檢)某中學(xué)奧數(shù)培訓(xùn)班共有14人,分為兩個(gè)小組,在一次階段測(cè)試中兩個(gè)小組成績(jī)的莖葉圖如圖所示,其中甲組學(xué)生成績(jī)的平均數(shù)是88,乙組學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)是89,則nm的值是  ????????????? (  )KT19+90.TIFA5         B6   C7   D8B [由甲組學(xué)生成績(jī)的平均數(shù)是88,可得88,解得m3.由乙組學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)是89,可得n9,所以nm6,故選B.][規(guī)律方法] 莖葉圖中的三個(gè)關(guān)注點(diǎn)?1?的位置只有一個(gè)數(shù)字,而的位置的數(shù)字位數(shù)一般不需要統(tǒng)一.?2?重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)要重復(fù)記錄,不能遺漏.?3?給定兩組數(shù)據(jù)的莖葉圖,估計(jì)數(shù)字特征,莖上的數(shù)字由小到大排列,一般重心下移者平均數(shù)較大,數(shù)據(jù)集中者方差較小. 題型2.TIF樣本的數(shù)字特征及應(yīng)用 1(2019·濟(jì)南一中質(zhì)檢)2018220日,摩拜單車在濟(jì)南推出做文明騎士,周一摩拜單車免費(fèi)騎活動(dòng).為了解單車使用情況,記者隨機(jī)抽取了五個(gè)投放區(qū)域,統(tǒng)計(jì)了半小時(shí)內(nèi)被騎走的單車數(shù)量,繪制了如圖所示的莖葉圖,則該組數(shù)據(jù)的方差為 (  )KT19+92.tifA9         B4   C3   D2B [由莖葉圖得該組數(shù)據(jù)的平均數(shù)(8789909193)90.方差為[(8790)2(8990)2(9090)2(9190)2(9390)2]4.]2.甲、乙兩人在一次射擊比賽中各射靶5次,兩人成績(jī)的條形統(tǒng)計(jì)圖如圖所示,則 (  )KT19+93.TIF甲          乙A.甲的成績(jī)的平均數(shù)小于乙的成績(jī)的平均數(shù)B.甲的成績(jī)的中位數(shù)等于乙的成績(jī)的中位數(shù)C.甲的成績(jī)的方差小于乙的成績(jī)的方差D.甲的成績(jī)的極差小于乙的成績(jī)的極差C [甲的平均數(shù)是6,中位數(shù)是6,極差是4,方差是2;乙的平均數(shù)是6,中位數(shù)是5,極差是4,方差是,故選C.]3.甲、乙兩名射擊運(yùn)動(dòng)員參加某大型運(yùn)動(dòng)會(huì)的預(yù)選賽,他們分別射擊了5次,成績(jī)?nèi)缦卤?/span>(單位:環(huán))1089991010799如果甲、乙兩人中只有1人入選,則入選的最佳人選應(yīng)是________ [9,s×[(910)2(98)2(99)2(99)2(99)2],s×[(910)2(910)2(97)2(99)2(99)2]s,故甲更穩(wěn)定.][規(guī)律方法] ?1?眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)及方差的意義平均數(shù)與方差都是重要的數(shù)字特征,是對(duì)總體的一種簡(jiǎn)明地描述;平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)描述其集中趨勢(shì),方差和標(biāo)準(zhǔn)差描述波動(dòng)大小.?2?在計(jì)算平均數(shù)、方差時(shí)可利用平均數(shù)、方差的有關(guān)結(jié)論. 題型3.TIF頻率分布直方圖及應(yīng)用 ?考法1 求樣本的頻率、頻數(shù)3-23.tif【例1】 (2019·石家莊檢測(cè))某高校調(diào)查了200名學(xué)生每周的自習(xí)時(shí)間(單位:小時(shí)),制成了如圖所示的頻率分布直方圖,其中自習(xí)時(shí)間的范圍是[17.5,30],樣本數(shù)據(jù)分組為[17.5,20)[20,22.5),[22.5,25)[25,27.5),[27.5,30].根據(jù)直方圖,這200名學(xué)生中每周的自習(xí)時(shí)間不少于22.5小時(shí)的人數(shù)是(  )KT19+94.TIFA56         B60   C120   D140D [由直方圖可知每周自習(xí)時(shí)間不少于22.5小時(shí)的頻率為(0.160.080.04)×2.50.7,則每周自習(xí)時(shí)間不少于22.5小時(shí)的人數(shù)為0.7×200140.故選D.]?考法2 頻率分布直方圖與樣本的數(shù)字特征的綜合【例2】 我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家,某市為了制定合理的節(jié)水方案,對(duì)居民用水情況進(jìn)行了調(diào)查.通過(guò)抽樣,獲得了某年100位居民每人的月均用水量(單位:噸).將數(shù)據(jù)按照[0,0.5)[0.5,1),[4,4.5]分成9組,制成了如圖所示的頻率分布直方圖.WS-12.tif(1)求直方圖中a的值;(2)設(shè)該市有30萬(wàn)居民,估計(jì)全市居民中月均用水量不低于3噸的人數(shù),說(shuō)明理由;(3)估計(jì)居民月均用水量的中位數(shù).[] (1)由頻率分布直方圖可知:月均用水量在[0,0.5)內(nèi)的頻率為0.08×0.50.04.同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5]等組的頻率分別為0.08,0.21,0.25,0.06,0.04,0.02.1(0.040.080.210.250.060.040.02)0.5×a0.5×a,解得a0.30.(2)(1)知,該市100位居民中月均用水量不低于3噸的頻率為0.060.040.020.12.由以上樣本的頻率分布,可以估計(jì)30萬(wàn)居民中月均用水量不低于3噸的人數(shù)為300 000×0.1236 000.(3)設(shè)中位數(shù)為x噸.因?yàn)榍?/span>5組的頻率之和為0.040.080.150.210.250.73>0.5,又前4組的頻率之和為0.040.080.150.210.48<0.5,所以2x<2.5.0.50×(x2)0.50.48,解得x2.04.故可估計(jì)居民月均用水量的中位數(shù)為2.04噸.[規(guī)律方法] 1.頻率、頻數(shù)、樣本容量的計(jì)算方法(1)×組距=頻率;(2)=頻率,=樣本容量,樣本容量×頻率=頻數(shù).2頻率分布直方圖與眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)的關(guān)系(1)最高的小長(zhǎng)方形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為眾數(shù);(2)中位數(shù)左邊和右邊的小長(zhǎng)方形的面積和是相等的;(3)平均數(shù)是頻率分布直方圖的重心,等于頻率分布直方圖中每個(gè)小長(zhǎng)方形的面積乘以小長(zhǎng)方形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和.易錯(cuò)警示1.頻率分布直方圖的縱坐標(biāo)是,而不是頻率,切莫與條形圖混淆.2制作好頻率分布表后,可以利用各組的頻率之和是否為1來(lái)檢驗(yàn)該表是否正確.跟蹤練習(xí).TIF (1)為了了解某校高三學(xué)生的視力情況,隨機(jī)地抽查了該校100名高三學(xué)生的視力情況,得到頻率分布直方圖如圖,由于不慎將部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失,但知道后5組頻數(shù)和為62,設(shè)視力在4.64.8之間的學(xué)生數(shù)為a,最大頻率為0.32,則a的值為(  )KT19+96.TIFA64         B54   C48   D27B [前兩組中的頻數(shù)為100×(0.050.11)16.因?yàn)楹笪褰M頻數(shù)和為62,所以前三組為38.所以第三組頻數(shù)為22.又最大頻率為0.32的最大頻數(shù)為0.32×10032.所以a223254.](2)某班100名學(xué)生期中考試語(yǔ)文成績(jī)的頻率分布直方圖如圖所示,其中成績(jī)分組區(qū)間是[50,60),[60,70)[70,80),[80,90)[90,100]KT19+97.TIF若在同一組數(shù)據(jù)中,將該組區(qū)間的中點(diǎn)值作為這組數(shù)據(jù)的平均分,根據(jù)頻率分布直方圖,估計(jì)這100名學(xué)生語(yǔ)文成績(jī)的平均分;若這100名學(xué)生語(yǔ)文成績(jī)某些分?jǐn)?shù)段的人數(shù)(x)與數(shù)學(xué)成績(jī)相應(yīng)分?jǐn)?shù)段的人數(shù)(y)之比如表所示,求數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)?/span>[50,90]之外的人數(shù).分?jǐn)?shù)段[50,60)[60,70)[70,80)[80,90]xy11213445[] 估計(jì)這次語(yǔ)文成績(jī)的平均分55×0.0565×0.475×0.385×0.295×0.0573.所以這100名學(xué)生語(yǔ)文成績(jī)的平均分為73分.分別求出語(yǔ)文成績(jī)?cè)诜謹(jǐn)?shù)段[50,60)[60,70),[70,80),[80,90]的人數(shù)依次為0.05×1005,0.4×10040,0.3×10030,0.2×10020.所以數(shù)學(xué)成績(jī)分?jǐn)?shù)段在[50,60)[60,70),[70,80),[80,90]的人數(shù)依次為5,20,40,25.所以數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)?/span>[50,90]之外的人數(shù)有100(5204025)10().真題3.TIF2018-Ⅰ-3文.tif1(2018·全國(guó)卷)某地區(qū)經(jīng)過(guò)一年的新農(nóng)村建設(shè),農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)收入增加了一倍,實(shí)現(xiàn)翻番.為更好地了解該地區(qū)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)收入變化情況,統(tǒng)計(jì)了該地區(qū)新農(nóng)村建設(shè)前后農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)收入構(gòu)成比例,得到如下餅圖:2018gsx1.TIF則下面結(jié)論中不正確的是(  )A.新農(nóng)村建設(shè)后,種植收入減少B.新農(nóng)村建設(shè)后,其他收入增加了一倍以上C.新農(nóng)村建設(shè)后,養(yǎng)殖收入增加了一倍D.新農(nóng)村建設(shè)后,養(yǎng)殖收入與第三產(chǎn)業(yè)收入的總和超過(guò)了經(jīng)濟(jì)收入的一半A [設(shè)新農(nóng)村建設(shè)前經(jīng)濟(jì)收入的總量為x,則新農(nóng)村建設(shè)后經(jīng)濟(jì)收入的總量為2x.建設(shè)前種植收入為0.6x,建設(shè)后種植收入為0.74x,故A不正確;建設(shè)前其他收入為0.04x,建設(shè)后其他收入為0.1x,故B正確;建設(shè)前養(yǎng)殖收入為0.3x,建設(shè)后養(yǎng)殖收入為0.6x,故C正確;建設(shè)后養(yǎng)殖收入與第三產(chǎn)業(yè)收入的總和占建設(shè)后經(jīng)濟(jì)收入總量的58%,故D正確.]2(2017·全國(guó)卷)為評(píng)估一種農(nóng)作物的種植效果,選了n塊地作試驗(yàn)田.這n塊地的畝產(chǎn)量(單位:kg)分別為x1x2,xn,下面給出的指標(biāo)中可以用來(lái)評(píng)估這種農(nóng)作物畝產(chǎn)量穩(wěn)定程度的是(  )Ax1x2,,xn的平均數(shù)Bx1,x2,,xn的標(biāo)準(zhǔn)差Cx1,x2,,xn的最大值Dx1,x2,,xn的中位數(shù)B [因?yàn)榭梢杂脴O差、方差或標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)描述數(shù)據(jù)的離散程度,所以要評(píng)估畝產(chǎn)量穩(wěn)定程度,應(yīng)該用樣本數(shù)據(jù)的極差、方差或標(biāo)準(zhǔn)差.故選B.] 2017-Ⅲ-3文.tif3(2017·全國(guó)卷)某城市為了解游客人數(shù)的變化規(guī)律,提高旅游服務(wù)質(zhì)量,收集并整理了20141月至201612月期間月接待游客量(單位:萬(wàn)人)的數(shù)據(jù),繪制了如圖所示的折線圖.KB18+43.TIF根據(jù)該折線圖,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(  )A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8D.各年1月至6月的月接待游客量相對(duì)于7月至12月,波動(dòng)性更小,變化比較平穩(wěn)A [對(duì)于選項(xiàng)A,由圖易知月接待游客量每年7,8月份明顯高于12月份,故A錯(cuò);對(duì)于選項(xiàng)B,觀察折線圖的變化趨勢(shì)可知年接待游客量逐年增加,故B正確;對(duì)于選項(xiàng)CD,由圖可知顯然正確.故選A.]4(2016·全國(guó)卷)某旅游城市為向游客介紹本地的氣溫情況,繪制了一年中各月平均最高氣溫和平均最低氣溫的雷達(dá)圖.圖中A點(diǎn)表示十月的平均最高氣溫約為15 ,B點(diǎn)表示四月的平均最低氣溫約為5 .下面敘述不正確的是(  )WSJ21.TIFA.各月的平均最低氣溫都在0 以上B.七月的平均溫差比一月的平均溫差大C.三月和十一月的平均最高氣溫基本相同D.平均最高氣溫高于20 的月份有5個(gè)D [對(duì)于選項(xiàng)A,由圖易知各月的平均最低氣溫都在0 以上,A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,七月的平均最高氣溫點(diǎn)與平均最低氣溫點(diǎn)間的距離大于一月的平均最高氣溫點(diǎn)與平均最低氣溫點(diǎn)間的距離,所以七月的平均溫差比一月的平均溫差大,B正確;對(duì)于選項(xiàng)C,三月和十一月的平均最高氣溫均為10 ,所以C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,平均最高氣溫高于20 的月份有七月、八月,共2個(gè)月份,故D錯(cuò)誤.] 

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