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第六章 数据的分析
6.4.1数据的离散程度(第1课时)
北师版 数学 八年级上册
学习目标
1.经历用方差刻画数据离散程度的过程,发展数据分析观念.
2.了解刻画数据离散程度的三个量——极差、方差和标准差,能借助计算器求出相应的数值,并在具体问题情景中加以应用.
情景导入
集中
趋势
情景导入
现要从甲,乙两名射击选手中挑选一名射击选手参加比赛.若你是教练,你认为挑选哪一位比较合适?
教练的烦恼
甲,乙两名射击选手的测试成绩统计如下:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
甲命中环数 7 8 8 8 9
乙命中环数 10 6 10 6 8
探索新知
极差、方差与标准差
一
为了提高农副产品的国际竞争力,一些行业协会对农副产品的规格进行了划分,某外贸公司要出口一批规格为75g的鸡腿.现有2个厂家提供货源,它们的价格相同,鸡腿的品质也相近.质检员分别从甲、乙两厂的产品中抽样调查了20只鸡腿,它们的质量(单位:g)如下:
甲厂:75 74 74 76 73 76 75 77 77 74
74 75 75 76 73 76 73 78 77 72
乙厂:75 78 72 77 74 75 73 79 72 75
80 71 76 77 73 78 71 76 73 75
探索新知
(1)你能从图中估计出甲、乙两厂被抽取的鸡腿的平均质量吗?
(2)在图中画出表示平均质量的直线.
解:(1)甲、乙两厂被抽取鸡腿的平均质量大约是75g;
(2)直线如图所示.
探索新知
(3)从甲厂抽取的这20只鸡腿质量的最大值是多少?最小值又是多少?它们相差几克?乙厂呢?
(4)如果只考虑鸡腿的规格,你认为外贸公司应购买哪个厂家的鸡腿?
解:甲厂:最大值78g,最小值72g,相差6g;
乙厂:最大值80g,最小值71g,相差9g;
解:平均质量只能反映总体的集中趋势,并不能反映个体的变化情况.从图中看,甲厂的产品更符合要求.
总结归纳
探索新知
实际生活中,除了关心数据的集中趋势外,人们往往还关注数据的离散程度,即它们相对于集中趋势的偏离情况.
一组数据中最大数据与最小数据的差(称为极差),就是刻画数据离散程度的一个统计量.
极差=最大数-最小数
探索新知
如果丙厂也参与了竞争,从该厂也抽查20只鸡腿,
(1)丙厂这20只鸡腿质量的平均数和极差分别是多少?
平均数:
极差:
探索新知
(2)如何刻画丙厂这20只鸡腿质量与其平均数的差距?
分别求出甲、丙两厂的20只鸡腿质量与其平均数的差距.
(2)可分别用这20只鸡腿的质量与其平均数差的绝对值刻画:
甲厂的差距依次是:0, 1, 1, 1, 2, 1, 0, 2, 2, 1, 1, 0,0, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 3.
丙厂的差距依次:0.1, 1.1, 2.1, 2.9, 3.1, 0.9, 1.1, 0.9, 1.1, 0.1,1.1, 3.1, 2.1, 3.1, 2.9, 0.9, 1.9, 1.9, 1.9, 3.9,
探索新知
数学上,数据的离散程度还可以用方差或标准差刻画.
方差是各个数据与平均数差的平方的平均数,即
其中,x是x1,x2,……,xn的平均数,s2是方差,而标准差就是方差的算术平方根.
一般而言,一组数据的极差、方差或标准差越小,这组数据就越稳定.
总结归纳
探索新知
思考:(1)分别计算出从甲、丙两厂抽取的20只鸡腿质量的方差?
(2)根据计算的结果,你认为哪家的产品更符合规格?
解:(1)甲厂:[( 75-75)2+…(72-75)2]÷20=2.5;
丙厂:[(75-75.1)2+…(79-75.1)2]÷20=4.39.
(2)根据计算结果,甲厂的方差小,表示甲厂鸡腿质量更稳定,产品更符合规格.
探索新知
甲团
163
164
164
165
165
166
166
167
乙团
163
165
165
166
166
167
168
168
哪个芭蕾舞团女演员的身高更整齐?
例 : 在一次芭蕾舞比赛中,甲、乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧《天鹅湖》,参加表演的女演员的身高(单位:cm)分别是:
探索新知
解:甲、乙两团演员的平均身高分别是
方法一:
方差分别是
探索新知
方法二:
解: 取 a = 165
甲芭蕾舞团数据为: -2,-1, -1, 0,0,1,1,2
乙芭蕾舞团数据为: -2,0,0,1,1,2,3,3
求两组新数据方差.
探索新知
求一组较大数据的方差,有如下简便计算方法:
1.任取一个基准数a;
2.将原数据减去a,得到一组新数据;
3.求新数据的方差.
总结归纳
当堂检测
1.在-2,1,2,1,4,6中正确的是( )
A.平均数3 B.众数是-2
C.中位数是1 D.极差为8
D
2.若一组数据-1,0,2,4,x的极差为7,则x的值是( )
A.-3 B.6
C.7 D.6或-3
D
当堂检测
3.一组数据10,10,9,8,x的平均数是9,则这组数据的极差是____.
2
30
当堂检测
5.为了比较甲、乙两种水稻秧苗谁出苗更整齐,每种秧苗各随机抽取50株,分别量出每株长度,发现两组秧苗的平均长度一样,甲、乙的方差分别是3.5,10.9,则下列说法正确的是( )
A.甲秧苗出苗更整齐
B.乙秧苗出苗更整齐
C.甲、乙出苗一样整齐
D.无法确定甲、乙出苗谁更整齐
A
当堂检测
D
当堂检测
7.省射击队为从甲、乙两名运动员中选拔一人参加全国比赛,对他们进行了六次测试,测试成绩如下表:(单位:环)
(1)根据表格中的数据,计算出甲的平均成绩是____环,乙的平均成绩是____环;
(2)分别计算甲、乙六次测试成绩的方差;
9
9
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
甲 10 8 9 8 10 9
乙 10 7 10 10 9 8
当堂检测
1.方差是用来衡量一组数据波动大小的重要统计量,反映的是数据在平均数附近波动的情况,对于同类问题的两组数据,方差越大,数据波动就越大,方差越小,数据波动就越小;在统计中常用样本方差去估计总体方差.
2.极差是一组数据中的最大数据与最小数据的差.极差能反映数据的变化范围,是最简单的度量数据波动的量.
3. 标准差就是方差的算术平方根.