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第九章 统计
章末复习课
一、抽样方法的选取及应用
1.两种抽样方法的适用范围:当总体容量较小,样本容量也较小时,可采用抽签法;当总体容量较大,样本容量较小时,可采用随机数法;当总体中个体差异较显著时,可采用分层随机抽样.
2.掌握两种抽样方法,提升数据分析素养.
例1 某班45名同学都参加了立定跳远和100米跑两项体育学业水平测试,立定跳远和100米跑测试合格的人数分别为30和35,两项都不合格的人数为5.现从这45名同学中按测试是否合格分层(分成两项都合格、仅立定跳远合格、仅100米跑合格、两项都不合格四种),并抽出9人进行复测,那么抽出来复测的同学中两项都合格的有
A.1人 B.2人 C.5人 D.6人
√
解析 由题意知两项都不合格的有5人,两项都合格的有25人,仅立定跳远合格的有5人,仅100米跑合格的有10人.
跟踪训练1 (1)以下抽样方法为简单随机抽样的是
A.在某年明信片的销售活动中,规定每100万张为一个开奖组,通过随机抽取的方式确定号码的后四位为2709的是三等奖
B.某车间包装一种产品,在自动包装的传送带上,每隔30分钟抽一包产品,称其质量是否合格
C.某学校分别从行政人员、教师、后勤人员中抽取2人、14人、4人了解其对学校机构改革的意见
D.用抽签法从10件产品中选取3件进行质量检验
√
解析 选项A,B不是简单随机抽样,因为抽取的个体间的间隔是固定的;
选项C不是简单随机抽样,因为总体的个体有明显的层次;
选择D是简单随机抽样.
(2)某学校为了了解学生的学习情况,采用分层随机抽样的方法从高一1 000人,高二1 200人,高三n人中抽取81人进行问卷调查,已知从高二学生中抽取30人,那么n等于
A.860 B.720 C.1 020 D.1 040
√
二、用样本的取值规律估计总体的取值规律
1.根据样本容量的大小,我们可以选择利用样本的频率分布表、频率分布直方图对总体情况作出估计.
2.掌握频率分布直方图的绘制及应用,提升数据分析和数学运算素养.
例2 为了解高一年级学生的智力水平,某校按1∶10的比例对700名高一学生按性别分别进行“智力评分”抽样检查,测得“智力评分”的频数分布表如表1、表2.
表1:男生“智力评分”频数分布表
智力评分(分) [160,165) [165,170) [170,175)
频数 2 5 14
智力评分(分) [175,180) [180,185) [185,190]
频数 13 4 2
表2:女生“智力评分”频数分布表
智力评分(分) [150,155) [155,160) [160,165)
频数 1 7 12
智力评分(分) [165,170) [170,175) [175,180]
频数 6 3 1
(1)求高一年级的男生人数,并完成下面男生“智力评分”的频率分布直方图;
解 样本中男生人数是40,由抽样比例是1∶10可得高一年级男生人数是400,
男生“智力评分”的频率分布直方图
如图所示.
(2)估计该校高一年级学生“智力评分”在[165,175)内的人数.
解 样本中“智力评分”在[165,175)内的频数为28,所以估计该校高一年级学生“智力评分”在[165,175)内的学生人数为28×10=280.
反思感悟 (1)绘制频率分布直方图时需注意的两点
①制作好频率分布表后,可以利用各组的频率之和是否为1来检验该表是否正确;
(2)与频率分布直方图计算有关的两个关系式
跟踪训练2 某中学团委组织了“纪念抗日战争胜利76周年”的知识竞赛,从参加竞赛的学生中抽出60名学生,将其成绩(均为整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后,画出如图所示的部分频率分布直方图.观察图形给出的信息,回答下列问题:
(1)求第四组的频率,并补全这个频率分布直方图;
解 因为各组的频率和等于1.
所以第四组的频率P4=1-(0.025+0.015×2+0.010+0.005)×10=0.3,
补全频率分布直方图如图所示.
(2)估计这次竞赛成绩的及格率(60分及以上为及格)和平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表).
解 依题意,得60分及以上所在的第三、四、五、六组的频率和为(0.015+0.030+0.025+0.005)×10=0.75.
所以估计这项竞赛成绩的及格率是75%.
利用组中值估算抽样学生成绩的的平均分为45·P1+55·P2+65·P3+75·P4+85·P5+95·P6=45×0.1+55×0.15+65×0.15+75×0.3+85×0.25+95×0.05=71(分),
所以估计这次竞赛成绩的平均分是71分.
三、用样本的集中趋势、离散程度估计总体
1.为了从整体上更好地把握总体规律,我们还可以通过样本数据的众数、中位数、平均数估计总体的集中趋势,通过样本数据的方差或标准差估计总体的离散程度.
2.掌握样本数据的众数、中位数、平均数及方差的计算方法,提升数据分析和数学运算素养.
例3 (1)下列数据的70%分位数为____.
20 14 26 18 28 30 24 26 33 12 35 22
28
解析 把所给的数据按照从小到大的顺序排列可得:12,14,18,20,22,24,26,26,28,30,33,35.因为有12个数据,所以12×70%=8.4,不是整数,所以数据的70%分位数为第9个数28.
(2)某展览馆22天中每天进馆参观的人数如下:
180 158 170 185 189 180 184 185 140 179 192 185 190 165 182 170 190 183 175 180 185 148
则参观人数的中位数是_____,平均数是_____.
181
177
(3)A,B两人射击10次,命中环数如下:
A:8 6 9 5 10 7 4 7 9 5
B:7 6 5 8 6 9 6 8 8 7
A,B两人命中环数的方差分别为____、____,由以上计算可得___的射击成绩较稳定.
3.6
1.4
B
反思感悟 通常我们用样本的平均数和方差(标准差)来近似代替总体的平均数和方差(标准差),呈现样本数据的集中趋势及波动大小,从而实现对总体的估计.
(1)一般情况下,需要将平均数和标准差结合,得到更多样本数据的信息,从而对总体作出较好的估计.因为平均数容易掩盖一些极端情况,使我们对总体作出片面的判断,而标准差较好地避免了极端情况.
(2)若两组数据的平均数差别很大,也可以只比较平均数,估计总体的平均水平,从而作出判断.
跟踪训练3 (1)小明统计了周一至周五完成数学课堂作业的时间(单位:分钟)分别为:43,45,30,26,32.则这组数据的50%分位数是
A.30 B.32 C.31 D.37.5
√
解析 50%分位数即中位数,将数据从小到大重新排序为:26,30,32,43,45,所以50%分位数为32.
(2)乐乐家共有七人,已知今年这七人年龄的众数为35岁、平均数为44岁、中位数为55岁、标准差为19岁.则5年后,下列结论中正确的是________.(请把所有正确结论的序号写出)
①这七人年龄的众数变为40岁;
②这七人年龄的平均数变为49岁;
③这七人年龄的中位数变为60岁;
④这七人年龄的标准差变为24岁.
①②③
解析 根据众数、平均数、中位数和标准差的概念可知,5年后,这七人年龄的众数变为40岁,平均数变为49岁,中位数变为60岁,标准差不变,仍为19岁.所以正确结论的序号是①②③.
(3)某汽车租赁公司为了调查A型汽车与B型汽车的出租情况,现随机抽取这两种车各50辆,分别统计每辆车在某个星期内的出租天数,统计数据如下表:
A型汽车
出租天数 3 4 5 6 7
车辆数 3 30 5 7 5
B型汽车
出租天数 3 4 5 6 7
车辆数 10 10 15 10 5
①试根据上面的统计数据,判断这两种车在某个星期内的出租天数的方差的大小关系(只需写出结果);
解 由数据的离散程度,可以看出B型汽车在某个星期内出租天数的方差较大.
②如果A型汽车与B型汽车每辆车每天出租获得的利润相同,该公司需要购买一辆汽车,请你根据所学的统计知识,给出建议应该购买哪一种车,并说明你的理由.
解 50辆A型汽车出租天数的平均数为
50辆B型汽车出租天数的平均数为
方案一:A型汽车在某个星期内出租天数的平均数为4.62,B型汽车在某个星期内出租天数的平均数为4.8,选择B型汽车的出租车的利润较大,应该购买B型汽车.
方案二:A型汽车在某个星期内出租天数的平均数为4.62,B型汽车在某个星期内出租天数的平均数为4.8,而B型汽车出租天数的方差较大,所以应该购买A型汽车.
随堂演练
1.下列调查方式中,不合适的是
A.了解春节联欢晚会的收视率,采用抽查的方式
B.了解某渔场中青鱼的平均重量,采用抽查的方式
C.了解某型号手机的使用寿命,采用普查的方式
D.了解一批汽车的刹车性能,采用普查的方式
√
1
2
3
4
解析 对于A,了解春节联欢晚会的收视率,操作性不强,采用抽查的方式是合适的;
对于B,了解某渔场中青鱼的平均重量,操作性不强,工作量大,因此采用抽查的方式合适;
对于C,了解手机的寿命过程会有破坏性,因此没有必要对所有型号的手机进行调查,因此采用普查的方式不合适;
对于D,了解汽车的刹车性能,因为涉及人身安全,且对汽车没有破坏性,因此,应采用普查的方式.
1
2
3
4
2.某商场在国庆黄金周的促销活动中,对10月1日9时至14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示.已知9时至10时的销售额为3万元,则9时至14时的销售总额为
A.10万元 B.12万元
C.15万元 D.30万元
√
1
2
3
4
3.某学校三个兴趣小组的学生人数分布如下表(每名同学只参加一个小组)(单位:人):
篮球组 书画组 乐器组
高一 45 30 a
高二 15 10 20
学校要对这三个小组的活动效果进行抽样调查,按小组分层随机抽样,从参加这三个兴趣小组的学生中抽取30人,结果篮球组被抽出12人,则a的值为____.
30
1
2
3
4
4.某射击队员在一次训练中射击10次,其环数分别为8,9,7,8,6,9,10,9,7,9,则该组数据的50%分位数为____,75%分位数为__.
8.5
9
解析 把该组数据从小到大排列,得6,7,7,8,8,9,9,9,9,10,
又10×50%=5,10×75%=7.5,
75%分位数为第8个数据9.
1
2
3
4
本课结束