28.2 用样本估计总体 课件(共41张PPT)-2025-2026学年华东师大版数学九年级下册

(共41张PPT)
第 1 页：封面
标题：28.2 用样本估计总体
副标题：从样本数据到总体特征的科学推断
落款：初中数学教研组
第 2 页：学习目标与知识衔接
一、学习目标
理解用样本估计总体的数学依据（样本的代表性与随机性），明确估计的核心逻辑
掌握用样本均值估计总体均值、用样本比例估计总体比例的方法，能进行简单计算
认识估计的误差与样本容量的关系，理解科学抽样对提高估计准确性的意义，提升数据分析能力
二、知识衔接（回顾旧知）
上节课核心：抽样调查的概念（总体、个体、样本、样本容量）、优势（高效、经济）及关键原则（随机性、代表性）；
思考提问：通过抽样调查获得样本数据后，如何利用这些数据推断总体的情况？比如样本的平均身高能否代表总体的平均身高？样本的合格率能否推断总体的合格率？（引出 “用样本估计总体” 的课题）。
第 3 页：一、用样本估计总体的依据与核心逻辑
1. 估计的数学依据
核心前提：只有当样本具有随机性（每个个体被选中机会均等）和代表性（样本特征与总体特征一致）时，用样本估计总体才具有合理性；
理论依据：在随机抽样中，样本是总体的 “缩影”—— 随着样本容量的增大，样本数据的特征（如均值、比例）会逐渐接近总体的真实特征，这种规律称为 “大数定律”（初中阶段直观理解为 “样本越大，估计越准”）。
2. 估计的核心逻辑
用样本估计总体的本质是 “以局部推断整体”，具体流程如下：
3. 实例直观理解
情境：估计一箱苹果（共 100 个）的平均重量；
操作：随机抽取 10 个苹果（样本），称重得平均重量为 200g；
估计：推断这箱苹果的平均重量约为 200g，总重量约为 100×200=20000g；
合理性：若抽样随机（不挑大或小），样本能反映总体，估计结果可信；若仅挑大苹果，样本无代表性，估计结果偏大。
第 4 页：二、用样本估计总体的常用方法（一）：均值估计
1. 核心概念：样本均值与总体均值
样本均值：样本中所有个体数据的平均数，记为\(\bar{x}\)，计算公式：\(
\bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n}
\)
（\(x_1, x_2, \dots, x_n\)为样本数据，\(n\)为样本容量）；
总体均值：总体中所有个体数据的平均数，记为\(\mu\)（总体均值通常未知，需用样本均值\(\bar{x}\)估计）。
2. 估计方法：用样本均值\(\bar{x}\)估计总体均值\(\mu\)
估计逻辑：若样本具有代表性，样本均值会接近总体均值，因此可直接用样本均值作为总体均值的估计值，即\(\mu \approx \bar{x}\)；
实例计算：
例 1：为估计某年级学生的数学平均成绩，随机抽取 30 名学生的成绩（单位：分）如下：
85, 92, 78, 90, 88, 80, 85, 95, 82, 86,
89, 75, 83, 91, 87, 84, 86, 88, 90, 81,
79, 85, 87, 93, 84, 82, 89, 86, 92, 85
求样本均值，并估计该年级学生的数学平均成绩。
解：1. 计算样本总和：将 30 个数据相加，得总和为 2550 分；
2. 计算样本均值：\(\bar{x} = \frac{2550}{30} = 85\)分；
3. 估计总体均值：该年级学生的数学平均成绩约为 85 分。
3. 拓展应用：估计总体总量
总体总量：总体中所有个体数据的总和（如总体总重量、总体总成绩）；
估计方法：总体总量 ≈ 总体个数 × 样本均值；
例 2：某果园有 100 棵苹果树，随机抽取 5 棵树，测得每棵树的产量（单位：kg）为 45, 50, 48, 52, 47，估计该果园的苹果总产量。
解：1. 样本均值\(\bar{x} = \frac{45 + 50 + 48 + 52 + 47}{5} = 48.4\)kg；
2. 总体总产量 ≈ 100 × 48.4 = 4840kg。
第 5 页：三、用样本估计总体的常用方法（二）：比例估计
1. 核心概念：样本比例与总体比例
样本比例：样本中具有某种特征的个体数占样本容量的百分比，记为\(\hat{p}\)，计算公式：\(
\hat{p} = \frac{\text{ · · °}}{n} \times 100\%
\)
总体比例：总体中具有某种特征的个体数占总体个数的百分比，记为\(p\)（总体比例通常未知，需用样本比例\(\hat{p}\)估计）。
2. 估计方法：用样本比例\(\hat{p}\)估计总体比例\(p\)
估计逻辑：若样本随机且有代表性，样本中某特征的比例会接近总体中该特征的比例，因此\(p \approx \hat{p}\)；
实例计算：
例 3：为了解某小区居民的垃圾分类知晓率，随机抽取 80 户居民调查，其中 64 户知晓垃圾分类方法，估计该小区的垃圾分类知晓率。
解：1. 样本比例\(\hat{p} = \frac{64}{80} \times 100\% = 80\%\)；
2. 估计总体比例：该小区的垃圾分类知晓率约为 80%。
3. 拓展应用：估计总体中某特征的个体数
估计方法：总体中某特征的个体数 ≈ 总体个数 × 样本比例；
例 4：某工厂生产了 5000 件产品，随机抽取 200 件检测，发现 18 件不合格，估计这批产品中不合格的件数。
解：1. 样本不合格比例\(\hat{p} = \frac{18}{200} \times 100\% = 9\%\)；
2. 总体不合格件数 ≈ 5000 × 9% = 450 件。
第 6 页：四、估计的误差与样本容量的关系
1. 估计误差的存在性
必然存在误差：用样本估计总体时，由于样本只是总体的一部分，即使抽样科学，估计值与总体真实值之间也会存在差异，这种差异称为 “抽样误差”（区别于 “测量误差”“记录误差” 等人为失误）；
误差的表现：如样本均值为 85 分，总体真实均值可能为 84.5 分或 85.5 分，误差在合理范围内是可接受的。
2. 样本容量对误差的影响（核心规律）
规律总结：在抽样方法科学的前提下，样本容量越大，抽样误差越小，估计越准确；反之，样本容量越小，误差越大，估计越不可靠；
实例验证：
情境：估计全校 1000 名学生的平均身高；
样本容量 10：误差可能较大（如样本均值 165cm，总体均值 163cm，误差 2cm）；
样本容量 100：误差会减小（如样本均值 163.2cm，总体均值 163cm，误差 0.2cm）；
注意事项：样本容量并非越大越好，需平衡 “估计准确性” 与 “调查成本”（如样本容量过大，会增加人力、时间成本，性价比降低）。
3. 减少误差的其他方法
确保抽样的随机性（避免主观选择样本）；
提高样本的代表性（如分层抽样，覆盖总体的不同特征群体）；
控制调查过程中的人为误差（如规范测量方法、仔细记录数据）。
第 7 页：五、实际应用案例：综合估计
案例：某超市估计每月牛奶销量
背景：超市想估计每月（按 30 天算）的牛奶销量，以便制定进货计划；
步骤 1：确定总体与样本：
总体：未来 30 天的每日牛奶销量；
样本：随机抽取过去 10 天的每日牛奶销量（单位：箱）：25, 28, 26, 30, 27, 29, 26, 28, 30, 27；
步骤 2：用样本均值估计每日平均销量：
样本均值\(\bar{x} = \frac{25+28+26+30+27+29+26+28+30+27}{10} = 27.6\)箱；
估计每日平均销量约为 27.6 箱；
步骤 3：估计每月总销量：
每月总销量 ≈ 30 × 27.6 = 828 箱；
步骤 4：误差评估：
样本容量 10，误差较小，且抽样随机（涵盖不同日期），估计结果可信，超市可按每月 830 箱左右进货（预留少量库存应对波动）。
第 8 页：六、易错点解析与避坑技巧
1. 常见易错点
易错点 1：用非随机样本估计总体 —— 如仅用实验班成绩估计全校成绩，样本无代表性，估计结果偏差大；
易错点 2：忽略误差，将估计值当作真实值 —— 如样本合格率 95%，直接说 “总体合格率就是 95%”，正确表述应为 “总体合格率约为 95%”；
易错点 3：样本容量过小仍盲目估计 —— 如仅抽 5 人估计全校 1000 人的身高，误差过大，结果无意义；
易错点 4：比例计算时混淆 “部分与总体”—— 如样本中合格产品 38 件，样本容量 40，误算比例为\(\frac{38}{100} = 38\%\)，正确应为\(\frac{38}{40} = 95\%\)。
2. 避坑技巧
“三查估计前提”：估计前先查样本是否随机、是否有代表性、样本容量是否足够；
“表述留有余地”：用 “约”“大概”“估计” 等词体现误差，避免绝对化表述；
“比例计算核对”：计算样本比例时，确认分子是 “样本中某特征的个体数”，分母是 “样本容量”，再乘以 100%；
“误差理性看待”：理解误差不可避免，只要误差在合理范围内（如估计平均身高误差 1cm），结果就有参考价值。
第 9 页：课堂练习（分层设计）
一、基础题
为估计某鱼塘中鱼的平均重量，随机捕捞出 20 条鱼，称重得总重量为 40kg，则样本均值为______kg，估计该鱼塘中鱼的平均重量约为______kg（答案：2；2）；
某班有 50 名学生，随机抽取 10 名学生调查视力，其中 8 名视力正常，样本视力正常比例为______，估计该班视力正常的学生约为______人（答案：80%；40）。
二、提升题
某品牌袋装饼干共生产 10000 袋，随机抽取 50 袋检测净含量，样本平均净含量为 102g，估计这批饼干的总净含量约为______kg（答案：1020）；
随机抽取某小区 120 户居民，发现其中 36 户使用新能源汽车，估计该小区 800 户居民中使用新能源汽车的户数，并说明估计的合理性（答案：240 户；合理性：样本随机且容量足够，比例具有代表性）。
三、拓展题
甲、乙两组分别估计同一批零件的合格率：甲组抽 50 件，合格率 92%；乙组抽 100 件，合格率 90%。哪个组的估计更可信？为什么？（答案：乙组更可信；理由：样本容量更大，抽样误差更小）。
第 10 页：课堂小结与作业布置
一、课堂小结
核心逻辑：用样本估计总体的前提是样本具有随机性和代表性，本质是 “以局部推断整体”；
常用方法：
均值估计：总体均值 ≈ 样本均值，总体总量 ≈ 总体个数 × 样本均值；
比例估计：总体比例 ≈ 样本比例，总体某特征个体数 ≈ 总体个数 × 样本比例；
误差规律：样本容量越大，误差越小，需平衡准确性与成本；
关键原则：抽样科学（随机、有代表性）、表述严谨（体现误差）、理性看待误差。
二、作业布置
必做：教材中 “用样本估计总体” 基础计算题（2 道均值估计、2 道比例估计）；
选做：设计一个小调查，估计你所在学校学生的每日平均体育锻炼时间，写出调查步骤、样本数据、估计过程及结果；
思考：为什么分层抽样（如按年级抽样本）比简单随机抽样更能提高估计的准确性？
2025-2026学年华东师大版数学九年级下册【示范课精品课件】
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28.2 用样本估计总体
第28章 样本与总体
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
鱼缸里面有几条鱼？
鱼塘里面有多少条鱼？
情境引入
概念学习
　　要使样本具有代表性，不偏向总体中的某些个体，有一个对每个个体都公平的办法，那就是用抽签的办法决定哪些个体进入样本.统计学家们称这种理想的抽样方法为简单随机抽样.
简单的随机抽样
简单随机抽样
简单的随机抽样的方法
（1）先将每个个体编号；
（2）然后将写有这些编号的纸条全部放入一个盒子，搅拌均匀；
（3）再用抽签的办法，抽出一个编号不放回，那个编号的个体就被选入样本.
做一做
用简单随机抽样的方法抽取三个样本，每个样本含有 5 个个体，下图是第一个样本的选取，请自行完成第二、三个样本的选取：
随机数 (学号） 111 254 167 94 276
成绩 80 86 66 91 67
第一个样本
随机数 (学号）
成绩
第二个样本
随机数 (学号）
成绩
第三个样本
从以上的抽样过程可以看到，抽样之前，我们不能预测到哪些个体会被抽中，像这样不能够事先预测结果的特性叫做随机性.
随机抽样特性
例1 某校生物兴趣小组的同学们想探求人的各种血型（A、B、AB、O型四种）在人群中的比例，于是他们就在医院中心血库采血室门前调查了从上午 8：00到 9：00 这一小时内参加献血的人员.
1.本问题中的总体、样本分别是什么？
典例精析
总体是人的各种血型，样本是一小时内参加献血的人员的血型；
2. 他们的抽样是简单的随机抽样吗？
3. 你想出了什么样的调查方案？
他们的抽样不是简单的随机抽样，因为他们的做法不符合随机抽样的规则.
如在大街上随机询问经过此地的人员的血型等方法，只要抽样的样本是具有随机性即可.
抽样是否是随机抽样取决于该抽样是否符合随机抽样的规则，是否具有随机性，只有对每一个个体都公平的抽样，才是随机抽样.
方法归纳
练一练
某中学为了解学生的视力情况，需要抽取部分学生进行调查，下列抽取方法中最合适的是（ ）
A. 随机抽取一部分男生
B. 随机抽取一个班级的学生
C. 随机抽取一个年级的学生
D. 在各个年级中，每班随机抽取 20 名学生
D
合作探究
比一比：仍以这 300 名学生的考试成绩为例，考察抽样调查的结果是否与总体的情况一致.
1.对总体情况进行分析，根据已知数据，以10分的距离将成绩分段，统计每个分数段学生出现的频数，列表如下：
成绩段 39.5--49.5 49.5--59.5 59.5--69.5 69.5--79.5 79.5--89.5 89.5--100
频数 1 9 62 85 96 47
频数分布表
简单随机抽样调查可靠吗
2.根据上表绘制直方图，如下：
0
20
40
60
80
100
120
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
频数分布直方图
这个分数段的学生最多
这个分数段的学生较少
不及格的学生最少
总体的平均数为：78.1
方差为：116.3
3.根据前面获取的三个样本，分别绘制频数分布直方图，计算出平均数和方差.
0
1
2
3
4
5
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
样本一
平均数为：78
方差为：100.4
0
1
2
3
4
5
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
样本二
平均数为：74.2
方差为：14.56
0
1
2
3
4
5
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
样本三
平均数为：80.8
方差为：42.16
这三张图与总体频数分布直方图相像吗？样本的平均数与总体的接近吗？
不同样本的平均数与方差差异较大，可能是因为样本太小了！
4. 用简单随机抽样的方法，获取两个样本容量为 10的样本，绘制频数分布直方图，计算平均数和方差.
0
1
2
3
4
5
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
0
1
2
3
4
5
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
样本一平均数为：79.7
方差为：88.41
样本二平均数为：83.3
方差为：132.61
5.用简单随机抽样的方法，获取两个样本容量为 40 的样本，绘制频数分布直方图，计算平均数和方差.
0
4
8
12
16
20
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
0
4
8
12
16
20
39.5
49.5
59.5
69.5
79.5
89.5
100
人数
成绩
样本一平均数为：75.65
方差为：103.5275
样本二平均数为：77.1
方差为：114.49
随着样本容量的增加，样本的平均数和方差有接近于总体的平均数和方差的趋势.
由简单随机抽样获得样本容量较大的样本，可以用样本平均数、样本方差估计总体平均数和总体方差.
例2 某养鱼专业户为了估计湖里有多少条鱼，先捕上 100 条做上标记，然后放回到湖里，过一段时间待带标记的鱼完全混合于鱼群后，再捕上 200 条鱼，发现其中带标记的鱼有 20 条，湖里大约有多少条鱼
解： 设湖里大约有 x 条鱼，
则 100∶x＝20∶200
∴ x＝1000．
答：湖里大约有 1000 条鱼．
1.某课外兴趣小组为了解所在地区的老年人的健康状况，分别作了四种不同的抽样调查，你认为抽样合理的是（ ）
A. 在公园调查了 1000 名老年人的健康状况
B. 在医院调查了 1000 名老年人的健康状况
C. 调查了 100 名小区内老年邻居的健康状况
D. 利用派出所的户籍网随机调查了该地区 10% 的老年人的健康状况
D
2.某大学为了了解法学院 1500 名新生的身高情况，采用随机调查的方式用 300 名新生的身高为样本进行统计，其中身高在 170 cm--175 cm 的有 75 人，那么估计法学院新生身高在 170 cm--175 cm 的人数约是（ ）
A. 300 B. 325 C. 375 D. 450
C
3.小芳家今年 6 月份头 6 天的用电量如下表：
日期 1日 2日 3日 4日 5日 6日
用电量（度） 3.6 4.8 5.4 4.2 3.4 3.2
请你用统计知识，估计小芳家 6 月份总用电量是（ ）
A. 162 B. 120 C. 96 D. 123
D
4. 积极行动起来，共建节约型社会！我市某居民小区200 户居民参加了节水行动，先统计了 10 户家庭一个月的节水情况，将有关数据整理如下：
节水量(单位：吨) 0.5 1 1.5 2
家庭数(户) 2 3 4 1
请你估计该 200 户家庭这个月节约用水的总量是（ ）
A. 240 吨 B. 360 吨 C. 180 吨 D. 200 吨
A
5.为估计一次性木质筷子的用量，某年从某县共 600 家高、中、低档饭店抽取 10 家作样本，这些饭店每天消耗的一次性筷子盒数分别为：
0.6、3.7、2.2、1.5、2.8、1.7、1.2 、2.1、3.2、1.0
(1)通过对样本的计算，估计该县 1999 年消耗了多少盒一次性筷子（每年按 350 个营业日计算）；
解：(1)
所以，该县这一年消耗一次性筷子为
2×600×350 = 420000 (盒).
(2) 第二年又对该县一次性木质筷子的用量以同样的方式作了抽样调查，调查的结果是 10 个样本饭店，每个饭店平均每天使用一次性筷子 2.42 盒．求该县第一年、第二年这两年一次性木质筷子用量平均每年增长的百分率(第二年该县饭店数、全年营业天数均与第一年相同)；
(2) 设平均每年增长的百分率为 x，则 2(1 + x)2 = 2.42，解得 x1 =－2.1(不合题意，舍去) ，x2 = 0.1 = 10%.
所以，平均每年增长的百分率为 10%．
(3) 在 (2) 的条件下，若生产一套学生桌椅需木材
0.07 m3，求该县第二年使用一次性筷子的木材可以生产多少套学生桌椅．计算中需用的有关数据为：每盒筷子 100 双，每双筷子的质量为 5 g，所用木材的密度为 0.5×103 kg/m3；
(3) 可以生产学生桌椅套数为
(套).
(4) 假如让你统计你所在省一年使用一次性筷子所消耗的木材量，如何利用统计知识去做，简要地用文字表述出来．
(4) 先抽取若干个县（或市、州）作样本，再分别从这些县（或市、州）中抽取若干家饭店作样本，统计一次性筷子的用量．
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1．为调查某大型企业员工对企业的满意程度，以下样本最具代表性的是(　　)
A．企业男员工
B．企业年满50岁及以上的员工
C．用企业人员名册，随机抽取三分之一员工
D．企业新进员工
C
2．为了解甲、乙、丙、丁四所学校学生对“122交通安全专题”相关知识的掌握情况，小明计划进行抽样调查，你认为以下方案中最合理的是(　　)
A．抽取甲校七年级学生进行调查
B．在四所学校随机抽取200名学生进行调查
C．在乙校中随机抽取200名学生进行调查
D．在四所学校各随机抽取200名学生进行调查
D
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3．要了解某校初中学生的课外作业负担情况，若采用抽样调查的方法进行调查，则下面哪种调查方式具有代表性(　　)
A．调查全体女生
B．调查全体男生
C．调查七、八、九年级各100名学生
D．调查九年级全体学生
C
4．[2024合肥期末]某课外兴趣小组为了解所在地区老年人的健康状况，分别作了四种不同的抽样调查．你认为抽样比较合理的是(　　)
A．在公园调查了800名老年人的健康状况
B．在医院调查了800名老年人的健康状况
C．调查了20名老年邻居的健康状况
D．利用派出所的户籍网随机调查了该地区15%的老年人的健康状况
D
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5．某冰箱生产厂家对某地区两个经销本厂冰箱的大型商场进行调查，调查结果显示：该厂冰箱的销售量占这两个商场同类产品销售量的45%，于是，该厂在广告中宣传，他们的产品销售量在国内同类产品销售量中占45%.小明根据自己所学的统计知识，判断这个宣传数据不可靠，他的依据是_________________________
__________．
返回
所取的样本容量太小，样本
缺乏代表性
6．小龙的妈妈让小龙去买一盒火柴，并叮嘱小龙，一定要试试火柴是否好用．小龙回家后，高兴地告诉妈妈：“火柴好用，我每根都试过了．”
(1)小龙采取的是哪种调查？
【解】小龙采取的是普查．
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(2)你认为小龙采取的方法是否合适？请说明理由．
【解】小龙采取的方法不合适，因为具有破坏性，所以应用抽样调查．
7．某食品加工厂有5条生产线，每条生产线一天能出产品20箱．质检员将对某日产品进行抽检，下列抽检方案中，最适宜的是(　　)
A．在该日的100箱产品中随机抽取1箱
B．抽取该日每条生产线的最后1箱产品
C．在该日每条生产线的产品中随机抽取1箱
D．抽取该日其中一条生产线的20箱产品
C
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简单随机抽样
方法
概念
1. 样本具有代表性
2. 用抽签的办法决定哪些个体进入样本
1. 先将每个个体编号；
2. 然后将写有这些编号的纸条全部放入一个盒子，搅拌均匀；
3. 再用抽签的办法，抽出一个编号，那个编号的个体就被选入样本.
样本容量较大
用样本估计总体
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！