學(xué)生用書P2121. 百分位數(shù)(1)定義:一般地,一組數(shù)據(jù)的第 p 百分位數(shù)是這樣一個值,它使得這組數(shù)據(jù)中至少 有① 的數(shù)據(jù)小于或等于這個值,且至少有② ?的數(shù)據(jù)大于或 等于這個值.(2)四分位數(shù):第25百分位數(shù)、中位數(shù)(第50百分位數(shù))、第75百分位數(shù)把一組由 小到大排列后的數(shù)據(jù)分成四等份,這三個分位數(shù)統(tǒng)稱為四分位數(shù).其中第25百 分位數(shù)也稱為第一四分位數(shù)或下四分位數(shù)等,第75百分位數(shù)也稱為第三四分位 數(shù)或上四分位數(shù)等.
(100- p )% 
2. 平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)
4. 分層隨機抽樣的樣本均值與方差
若給定一組數(shù)據(jù) x 1, x 2,…, xn ,其方差為 s 2,則 ax 1, ax 2,…, axn 的方差為 a 2 s 2, ax 1+ b , ax 2+ b ,…, axn + b 的方差為 a 2 s 2.
特別地,當 a =1時,有 x 1+ b , x 2+ b ,…, xn + b 的方差為 s 2,這說明將一組數(shù) 據(jù)中的每一個數(shù)據(jù)都加上一個相同的常數(shù),方差是不變的,即數(shù)據(jù)經(jīng)過平移后方差 不變.
1. 下列說法正確的是( D )
[解析] 平均數(shù)指的是這組數(shù)據(jù)的平均水平,中位數(shù)指的是這組數(shù)據(jù)的中間水平, 它們之間沒有必然聯(lián)系,故A錯誤;一組數(shù)據(jù)的第 p 百分位數(shù)可以不唯一,故B錯 誤;方差是標準差的平方,故它們的單位不一樣,故C錯誤.
2. [全國卷Ⅲ]設(shè)一組樣本數(shù)據(jù) x 1, x 2,…, xn 的方差為0.01,則數(shù)據(jù)10 x 1,10 x2,…,10 xn 的方差為( C )
[解析] 因為數(shù)據(jù) axi + b ( i =1,2,…, n )的方差是數(shù)據(jù) xi ( i =1,2,…, n )的方 差的 a 2倍,所以所求數(shù)據(jù)的方差為102×0.01=1.
3. [多選/2021新高考卷Ⅱ]下列統(tǒng)計量中可用于度量樣本 x 1, x 2,…, xn 離散程度的 有( AC )
[解析] 平均數(shù)、眾數(shù)和中位數(shù)均刻畫了樣本數(shù)據(jù)的集中趨勢,一般地,對數(shù)值型 數(shù)據(jù)集中趨勢的描述,可以用平均數(shù)和中位數(shù),對分類型數(shù)據(jù)集中趨勢的描述,可 以用眾數(shù).方差、標準差和極差均是度量樣本數(shù)據(jù)離散程度的數(shù)字特征.故選AC.
4. [江蘇高考]已知一組數(shù)據(jù)6,7,8,8,9,10,則該組數(shù)據(jù)的方差是 ?.
5. [2023湖南省六校聯(lián)考]數(shù)據(jù):1,2,2,3,4,5,6,6,7,8,其中位數(shù)為 m , 第60百分位數(shù)為 a ,則 m + a = ?.
學(xué)生用書P213命題點1 百分位數(shù)的估計例1 (1)一個容量為20的樣本,其數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列為:1,2,2,3,5, 6,6,7,8,8,9,10,13,13,14,15,17,17,18,18.則該組數(shù)據(jù)的第75百分 位數(shù)為 ,第86百分位數(shù)為 ?.
(2)[2023重慶二調(diào)]如圖是根據(jù)某班學(xué)生在一次體能素質(zhì)測試中的成績畫出的頻率分 布直方圖,則由直方圖得到的80%分位數(shù)為 ?.
解得 x =78.5.
方法技巧1. 計算一組 n 個數(shù)據(jù)的第 p 百分位數(shù)的步驟(1)按從小到大排列原始數(shù)據(jù);(2)計算 i = n × p %;(3)若 i 不是整數(shù),而大于 i 的比 鄰整數(shù)為 j ,則第 p 百分位數(shù)為第 j 項數(shù)據(jù);若 i 是整數(shù),則第 p 百分位數(shù)為第 i 項與 第( i +1)項數(shù)據(jù)的平均數(shù).
2. 頻率分布直方圖中第 p 百分位數(shù)的求解步驟
(1)確定第 p 百分位數(shù)所在的區(qū)間[ a , b );
訓(xùn)練1 (1)已知100個數(shù)據(jù)的第75百分位數(shù)是9.3,則下列說法正確的是( C )
[解析] 因為100×75%=75,為整數(shù),所以第75個數(shù)據(jù)和第76個數(shù)據(jù)的平均數(shù)為第 75百分位數(shù),是9.3,則C正確,其他選項均不正確,故選C.
(2)[2023河北名校聯(lián)考]為科普航天知識,某校組織學(xué)生參與航天知識競答活動,某 班8位同學(xué)成績?nèi)缦拢?,6,8,9,8,7,10, m .若去掉 m ,該組數(shù)據(jù)的第25百分 位數(shù)保持不變,則整數(shù) m (1≤ m ≤10)的值可以是 .(寫出一個滿 足條件的 m 的值即可)
[解析] 原數(shù)據(jù)去掉 m 后,剩余數(shù)據(jù)從小到大依次為6,7,7,8,8,9,10,因為 7×0.25=1.75,所以這7個數(shù)的第25百分位數(shù)為7,所以數(shù)據(jù)7,6,8,9,8,7, 10, m 的第25百分位數(shù)為7,又8×0.25=2,所以7為這8個數(shù)據(jù)從小到大排序后的第 2個數(shù)與第3個數(shù)的平均數(shù),所以 m (1≤ m ≤10)的值可以是7或8或9或10.
7(8,9,10也可) 
(2)[多選/2023新高考卷Ⅰ]有一組樣本數(shù)據(jù) x 1, x 2,…, x 6,其中 x 1是最小值, x 6是 最大值,則( BD )
角度2 統(tǒng)計圖中的數(shù)字特征例3 [多選/2023重慶市三檢]某學(xué)校共有2 000名男生,為了了解這部分學(xué)生的身體發(fā) 育情況,學(xué)校抽查了100名男生的體重情況.根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制樣本的頻率分布直方 圖如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( ABD )
方法技巧頻率分布直方圖中的數(shù)字特征(1)眾數(shù):在頻率分布直方圖中,一般用最高小長方形的底邊中點的橫坐標近似 代替;(2)中位數(shù):在頻率分布直方圖中,中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等;(3)平均數(shù):平均數(shù)在頻率分布直方圖中近似等于各組區(qū)間的中點值與對應(yīng)頻率之積 的和.
訓(xùn)練2 (1)[2022全國卷甲]某社區(qū)通過公益講座以普及社區(qū)居民的垃圾分類知識.為了 解講座效果,隨機抽取10位社區(qū)居民,讓他們在講座前和講座后各回答一份垃圾分 類知識問卷,這10位社區(qū)居民在講座前和講座后問卷答題的正確率如圖,則( B )
(2)[多選/2021新高考卷Ⅰ]有一組樣本數(shù)據(jù) x 1, x 2,…, xn ,由這組數(shù)據(jù)得到新樣本 數(shù)據(jù) y 1, y 2,…, yn ,其中 yi = xi + c ( i =1,2,…, n ), c 為非零常數(shù),則 ( CD )
命題點3 總體數(shù)字特征的估計角度1 總體集中趨勢的估計例4 統(tǒng)計局就某地居民的月收入(單位:元)情況調(diào)查了10 000人,并根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫 出了樣本頻率分布直方圖(如圖),每個分組包括左端點,不包括右端點,如第一組 表示月收入在[2 500,3 000)內(nèi).
(1)為了分析居民的收入與年齡、職業(yè)等方面的關(guān)系,必須按月收入再從這10 000人 中用分層隨機抽樣的方法抽出100人進行下一步分析,則月收入在[4 000,4 500)內(nèi) 的應(yīng)抽取多少人?
(3)樣本平均數(shù)為(2 750×0.000 2+3 250×0.000 4+3 750×0.000 5+4 250×0.000 5+4 750×0.000 3+5 250×0.000 1)×500=3 900,因此估計該地居民月收入的平均數(shù)為3 900元.
(3)假設(shè)同組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值代替,估計該地居民月收入的平均數(shù).
(2)估計該地居民的月收入的中位數(shù).
方法技巧平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)等都是刻畫“中心位置”的量,它們從不同角度刻畫了一組 數(shù)據(jù)的集中趨勢.一般地,對數(shù)值型數(shù)據(jù)(如用水量、身高、收入、產(chǎn)量等)集中趨勢 的描述,可以用平均數(shù)、中位數(shù);而對分類型數(shù)據(jù)(如校服規(guī)格、性別、產(chǎn)品質(zhì)量等 級等)集中趨勢的描述,可以用眾數(shù).
角度2 總體離散程度的估計
例5 [2023全國卷乙]某廠為比較甲、乙兩種工藝對橡膠產(chǎn)品伸縮率的處理效 應(yīng),進行10次配對試驗,每次配對試驗選用材質(zhì)相同的兩個橡膠產(chǎn)品,隨機地 選其中一個用甲工藝處理,另一個用乙工藝處理,測量處理后的橡膠產(chǎn)品的伸 縮率,甲、乙兩種工藝處理后的橡膠產(chǎn)品的伸縮率分別記為 xi , yi ( i =1, 2,…,10),試驗結(jié)果如下:
[解析] (1)由題意,求出 zi 的值如表所示,
方法技巧總體離散程度的估計標準差(方差)刻畫了數(shù)據(jù)的離散程度或波動幅度,標準差(方差)越大,數(shù)據(jù)的離散程 度越大,越不穩(wěn)定;標準差(方差)越小,數(shù)據(jù)的離散程度越小,越穩(wěn)定.
訓(xùn)練3 [全國卷Ⅱ]某行業(yè)主管部門為了解本行業(yè)中小企業(yè)的生產(chǎn)情況,隨機調(diào)查 了100個企業(yè),得到這些企業(yè)第一季度相對于前一年第一季度產(chǎn)值增長率 y 的 頻數(shù)分布表.
(1)分別估計這類企業(yè)中產(chǎn)值增長率不低于40%的企業(yè)比例、產(chǎn)值負增長的企 業(yè)比例;
命題點4 分層隨機抽樣的均值與方差例6 某校開展了為期一年的“弘揚傳統(tǒng)文化,閱讀經(jīng)典名著”活動.在了解全校學(xué)生 每年平均閱讀了多少本文學(xué)經(jīng)典名著時,甲同學(xué)抽取了一個容量為10的樣本,并算 得樣本的平均數(shù)為5,方差為9;乙同學(xué)抽取了一個容量為8的樣本,并算得樣本的 平均數(shù)為6,方差為16.已知甲、乙兩同學(xué)抽取的樣本合在一起組成一個容量為18的 樣本,則合在一起后的樣本平均數(shù)為 ,方差為 .(精確到0.1)
訓(xùn)練4 [2023安徽省示范高中聯(lián)考]為了調(diào)查公司員工的健康狀況,某公司男、女員工 比例是2∶3,用分層隨機抽樣的方法抽取樣本,統(tǒng)計樣本數(shù)據(jù)如下:男員工的平均 體重為70 kg,標準差為5 kg;女員工的平均體重為50 kg,標準差為 6 kg.則由此估 計該公司員工的平均體重是 kg,方差是 kg2.
3. [命題點2,4/2023濰坊市高三統(tǒng)考]若一組樣本數(shù)據(jù) x 1, x 2,…, xn 的平均數(shù)為 10,另一組樣本數(shù)據(jù)2 x 1+4,2 x 2+4,…,2 xn +4的方差為8,則兩組樣本數(shù)據(jù)合 并為一組樣本數(shù)據(jù)后的平均數(shù)和方差分別為( A )
4. [命題點3/2021全國卷乙]某廠研制了一種生產(chǎn)高精產(chǎn)品的設(shè)備,為檢驗新設(shè)備生產(chǎn) 產(chǎn)品的某項指標有無提高,用一臺舊設(shè)備和一臺新設(shè)備各生產(chǎn)了10件產(chǎn)品,得到各 件產(chǎn)品該項指標數(shù)據(jù)如下:
5. [命題點4/2023廣州市調(diào)研]為調(diào)查某地區(qū)中學(xué)生每天的睡眠時間,采用樣本量比例 分配的分層隨機抽樣,現(xiàn)抽取初中生800人,其每天睡眠時間均值為9小時,方差為 1,抽取高中生1 200人,其每天睡眠時間均值為8小時,方差為0.5,則估計該地區(qū) 中學(xué)生每天睡眠時間的方差為( B )
學(xué)生用書·作業(yè)幫P375
1. [2024福州市一檢]某市抽查一周空氣質(zhì)量指數(shù)變化情況,得到一組數(shù)據(jù):80, 76,73,82,86,75,81.以下關(guān)于這組數(shù)據(jù)判斷正確的有( C )
[解析] 對A,B,將這組數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列為73,75,76,80, 81,82,86,則這組數(shù)據(jù)的極差為86-73=13,這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)為80,A錯 誤,B錯誤;對C,(80+76+73+82+86+75+81)÷7=79,C正確;對D, [(80-79)2+(76-79)2+(73-79)2+(82-79)2+(86-79)2+(75-79)2+(81- 79)2]÷7≈17.7,D錯誤.故選C.
2. [2024湖北部分學(xué)校聯(lián)考]為了弘揚體育精神,某學(xué)校組織秋季運動會,在一項比 賽中,學(xué)生甲進行了8組投籃,得分分別為10,8, a ,8,7,9,6,8,如果學(xué)生甲 的平均得分為8分,那么這組數(shù)據(jù)的第75百分位數(shù)為( C )
3. [全國卷Ⅱ]演講比賽共有9位評委分別給出某選手的原始評分,評定該選手的成績 時,從9個原始評分中去掉1個最高分、1個最低分,得到7個有效評分.7個有效評分 與9個原始評分相比,不變的數(shù)字特征是( A )
[解析] 記9個原始評分分別為 a , b , c , d , e , f , g , h , i (按從小到大的順序 排列),易知 e 為7個有效評分與9個原始評分的中位數(shù),故不變的數(shù)字特征是中位 數(shù),故選A.
4. [2024河南名校聯(lián)考]在某次考試中,某班學(xué)生的最高分為100分,最低分為50分, 且最高分只有1個,現(xiàn)將全班每個學(xué)生的分數(shù)按照 yi = axi + b ( a >0)進行調(diào)整,其 中 xi 是第 i 個學(xué)生的原始分數(shù), yi 是第 i 個學(xué)生調(diào)整后的分數(shù),若調(diào)整后,全班的最 高分為100分,最低分為60分,則( B )
[解析] 對于A,B:根據(jù)題意知100=100 a + b ,60=50 a + b ,所以 a =0.8, b = 20,于是 yi =0.8 xi +20,則 yi - xi =0.8 xi +20- xi =20-0.2 xi =0.2(100- xi )≥0, 即除了最高分外,調(diào)整后的分數(shù)都高于原始分數(shù),因此調(diào)整后分數(shù)的平均數(shù)、中位 數(shù)分別高于原始分數(shù)的平均數(shù)、中位數(shù),A錯誤,B正確.
對于C:根據(jù) yi =0.8 xi +20,可得調(diào)整后分數(shù)的標準差等于原始分數(shù)的標準差的0.8 倍,顯然調(diào)整后分數(shù)的標準差變小了,故C錯誤.
對于D:如果原始分數(shù)相同,則調(diào)整后的分數(shù)也相同,故調(diào)整后分數(shù)的眾數(shù)個數(shù)和 原始分數(shù)的眾數(shù)個數(shù)相同,故D錯誤.
5. [多選/2024云南昆明模擬]甲、乙兩個旅游景區(qū)某月初連續(xù)7天的日均氣溫(單位: ℃)數(shù)據(jù)如圖所示(氣溫均取整數(shù)),則關(guān)于這7天的日均氣溫,下列判斷正確的是 ( ABC )
6. [多選/2023合肥市二檢]如圖是某汽車公司100家銷售商2022年新能源汽車銷售量 (單位:輛)的頻率分布直方圖,則( ACD )
[解析] 對于A,由頻率分布直方圖可得,50×0.002+50×0.003+50 a +50×0.006 +50 a +50×0.001=1,得 a =0.004,故A正確;對于B,(25×0.002+75×0.003+ 125×0.004+175×0.006+225×0.004+275×0.001)×50=150,故B錯誤;對于C, 設(shè)80%分位數(shù)為 x ,易得 x ∈[200,250),則50×0.002+50×0.003+50×0.004+ 50×0.006+( x -200)×0.004=0.8,解得 x =212.5,故C正確;對于D,銷售量在 [200,300]內(nèi)的頻率為50×0.004+50×0.001=0.25,20×0.25=5,所以從銷售量在 [200,300]內(nèi)的銷售商中抽取5家,故D正確.故選ACD.
8. [2024新疆喀什模擬]樣本中共有五個個體,其值分別為 a ,0,1,2,3,若該樣 本的平均值為1,則樣本方差為 ?.
9. [2024陜西商洛聯(lián)考]某品牌汽車2019—2022年這四年的銷量逐年增長,2019年銷 量為5萬輛,2022年銷量為22萬輛,且這四年銷量的中位數(shù)與平均數(shù)相等,則這四 年的總銷量為 萬輛.
11. [2023廣西聯(lián)考]某新能源汽車制造公司,為鼓勵消費者購買其生產(chǎn)的新能源汽 車,約定從2023年1月開始,凡購買一輛該品牌汽車,在行駛?cè)旰?,公司將給予 適當金額的購車補貼.某調(diào)研機構(gòu)對已購買該品牌汽車的消費者,就購車補貼金額的 心理預(yù)期值進行了抽樣調(diào)查,得其樣本頻率分布直方圖如圖所示.
(1)求實數(shù) m 的值;(2)估計已購買該品牌汽車的消費群體對購車補貼金額的心理預(yù)期值的平均數(shù)(同一 組數(shù)據(jù)用該區(qū)間的中點值作代表)和中位數(shù);(精確到0.01)
[解析] (1)由題意知,1×(0.10+0.30+0.30+ m +0.10+0.05)=1,解得 m =0.15.
(3)現(xiàn)在要從購車補貼金額的心理預(yù)期值在區(qū)間[3,5)的樣本中用分層隨機抽樣的方 法抽取6人,再從這6人中隨機抽取2人進行調(diào)查,求抽到的2人購車補貼金額的心理 預(yù)期值都在區(qū)間[3,4)的概率.
13. 某學(xué)校統(tǒng)計教師職稱及年齡,中級職稱教師的人數(shù)為50,其平均年齡為38歲, 方差是2,高級職稱的教師中有3人58歲,5人40歲,2人38歲,則該校中級職稱和高 級職稱教師年齡的平均數(shù)和方差分別為 和 .(平均數(shù)精確到0.1)
14. 某“雙一流A類”大學(xué)就業(yè)部從該校2023年已就業(yè)的大學(xué)本科畢業(yè)生中隨機抽取 了100人進行問卷調(diào)查,其中一項是他們的月薪收入情況,調(diào)查發(fā)現(xiàn),他們的月薪 收入在1.65萬元到2.35萬元之間,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分組,得到如下的頻率分布直方 圖,同一組數(shù)據(jù)用該區(qū)間的中點值作代表.
方案二:這50人共收取費用約為50×0.03×2=3(萬元).故方案一能收到更多的費用.
15. [設(shè)問創(chuàng)新/2024重慶統(tǒng)考]四名同學(xué)各擲骰子5次,分別記錄每次骰子出現(xiàn)的點 數(shù),根據(jù)四名同學(xué)的統(tǒng)計結(jié)果,可以判斷出一定沒有出現(xiàn)點數(shù)6的是( A )

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2022版新高考數(shù)學(xué)人教版一輪課件:第10章 第2講 用樣本估計總體

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