第20章 20.3 数据的离散程度
题型1 方差 题型2 统计量的选择
▉题型1 方差
【知识点的认识】
(1)方差:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.
(2)用“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”得到的结果表示一组数据偏离平均值的情况,这个结果叫方差,通常用s2来表示,计算公式是:
s2[(x1)2+(x2)2+…+(xn)2](可简单记忆为“方差等于差方的平均数”)
(3)方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越小;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.
1.一组数据x1,x2,x3,……,xn的方差是a,平均数是b,则另一组数据3x1+2,3x2+2,3x3+2,……,3xn+2的方差和平均数分别是( )
A.a,b B.9a,3b+2 C.3b,2a D.3a+2,b+2
【答案】B
【解答】解:∵数据x1,x2,x3,……,xn的方差是a,平均数是b,
∴数据3x1+2,3x2+2,3x3+2,……,3xn+2的方差和平均数分别是32a=9a,3b+2.
故选:B.
2.甲、乙、丙、丁四名射击运动员各进行20次射击测试,他们的测试平均成绩相同,方差分别是S甲2=2.5,S乙2=1.3,S丙2=1.8,S丁2=0.8,则这四名射击运动员中成绩最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【解答】解:∵S甲2=2.5,S乙2=1.3,S丙2=1.8,S丁2=0.8,
∴S丁2<S乙2<S丙2<S甲2,
∴这四名射击运动员中成绩最稳定的是丁,
故选:D.
3.某校在读书系列活动中,为了解学生的课外阅读情况,随机选取了八年级某班甲、乙两组学生一周的课外阅读时间(单位:h)进行统计,数据如图表,两组数据的平均数分别为M甲、M乙,方差分别为、,则( )
甲组 4 5 6 6 7 8
乙组 2 5 6 6 7 10
A.M甲>M乙,
B.M甲=M乙,
C.M甲=M乙,
D.M甲=M乙,
【答案】B
【解答】解:M甲=(4+5+6+6+7+8)÷6=6,
M乙=(2+5+6+6+7+10)÷6=6,
所以,M甲=M乙,
从表格中可以看出,甲组的数据分布于4﹣8,乙组的数据分布于2﹣10,
根据方差的概念和意义可知,甲组的数据波动比乙组的数据波动更小,离散程度更小,稳定性也更大,
所以,
故答案为:B.
4.为了解某小区居民的用水情况,随机抽查了若干户家庭的某月用水量,统计结果如表所示:
月用水量(吨) 3 4 5 6
户数 4 6 8 2
关于这若干户家庭的该月用水量的数据统计分析,下列说法正确的是( )
A.平均数是7 B.中位数是5 C.众数是5 D.方差是1
【答案】C
【解答】解:这组数据出现次数最多的是5吨,共出现8次,所以用水量的众数是5吨,因此选项A符合题意;
这组数据的平均数为4.4(吨),因此选项A不符合题意;
将这20户的用水量从小到大排列,处在中间位置的两个数的平均数为4.5(吨),因此选项B不符合题意;
这组数据的方差为[(3﹣4.4)2×4+(4﹣4.4)2×6+(5﹣4.4)2×8+(6﹣4.4)2×2]≈0.84,因此选项D不符合题意;
故选:C.
5.某班准备从甲、乙、丙、丁四个科技小组中选出一组,参加全校的科技创新竞赛.如表,表格中记录了各组平时成绩的平均分(单位:分)及方差,若要选出一个成绩好且状态稳定的小组去参加竞赛,则应选择的小组是( )
甲 乙 丙 丁
平均分 96 97 97 95
方差 1 1.1 0.9 0.9
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解答】解:∵乙、丙成绩的平均数大于甲、丁,
∴从乙和丙中选择一人参加比赛,
∵丙的方差比乙小,
∴丙的成绩好且状态稳定,
∴选择丙参赛;
故选:C.
6.小明和小聪最近5次数学测验的平均成绩相同,方差分别是:s小明2=3.1,s小聪2=4.4,则成绩较为稳定的是( )
A.小聪 B.小明 C.一样稳定 D.无法比较
【答案】B
【解答】解:∵3.1<4.4,
∴,
∴成绩较为稳定的是小明,
故选:B.
7.在一次投篮训练中,甲、乙、丙、丁四人各进行10次投篮练习,每人投篮成绩的平均数都是9.3,方差分别S甲2=0.62,S乙2=0.56,S丙2=0.45,S丁2=0.53,成绩最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解答】解:∵,,,,
∴丙方差最小,
∴成绩最稳定的是丙.
故选:C.
8.某校初中篮球队共有25名球员,为了球队的健康发展和培养球员,要求从13岁到16岁每个年龄段都必须有球员,下表是该球队的年龄分布统计表:
年龄(单位:岁) 13 14 15 16
频数(单位:名) 3 11 x 11﹣x
对于不同的x,下列关于年龄的统计量不会发生改变的是( )
A.平均数、中位数 B.平均数、方差
C.众数、方差 D.众数,中位数
【答案】D
【解答】解:平均数的求得,是需要将原表中的频数与年龄相乘求得总和再除以25,因此,对于不同的x,频数和年龄的乘积肯定不同,因此平均数会发生改变.
又因为方差的公式:S2[(x1)2+(x2)2+…+(xn)2],很容易发现,方差和平均数有关,因此方差也会改变.
对于中位数,25名球员,年龄在由小到大排序后,取得的中位数为第13名和第14名年龄的平均值,而年龄为13和14的频数总和为14,说明在年龄由小到大排序后,第13和第14均为14,因此中位数是14,不随x变化而变化.
对于众数,我们发现第14岁和第16岁的频数相加也不过才为11,因此众数肯定是14岁的年龄,频数为11,不随x变化而变化.
故选:D.
9.一组数据2,0,1,x,3的平均数是2,则这组数据的方差是( )
A.2 B.4 C.1 D.3
【答案】A
【解答】解:由平均数的公式得,(0+1+2+3+x)÷5=2,
解得,x=4,
∴方差=[(0﹣2)2+(1﹣2)2+(2﹣2)2+(3﹣2)2+(4﹣2)2]÷5=2.
故选:A.
10.为考查甲、乙、丙、丁四个学生的学习情况,对这四名同学的四次测试成绩进行统计的平均数与方差为:
85,88,0.5,S乙2=S丙2=4.5,则成绩又高又稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【解答】解:因为85,88,
所以乙和丁的成绩相等且较高,
又因为0.5,S乙2=S丙2=4.5,
所以丁的方差比乙小,
所以成绩又高又稳定的是丁.
故选:D.
11.下列说法:
①一组数据2,2,3,4的中位数是2;
②一组数据的﹣2,4,1,4,2众数是4;
③若甲、乙两组数据的平均数相同,,,则乙组数据较稳定;
④小明的三次数学检测成绩106分,110分,116分,这三次成绩的平均数是111分.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】B
【解答】解:A、数据2,2,3,4从小到大排列后为2、2、3、4,其中位数为2.5,此选项错误;
B、一组数据的﹣2,4,1,4,2出现最多的是4,即众数是4,此选项正确;
C、∵S甲2>S乙2,
∴乙组数据比甲组数据更稳定,此选项正确;
D、小明的三次数学检测成绩106分,110分,116分,这三次成绩的平均数是(106+110+116)(分),此选项错误;
故选:B.
12.对于一组数据:85,95,85,80,80,85,下列说法不正确的是( )
A.平均数为85 B.众数为85
C.中位数为82.5 D.方差为25
【答案】C
【解答】解:数据重新排列为80,80,85,85,85,95,
则这组数据的平均数为(80+80+85+85+85+95)=85,故A选项正确;
众数为85,故B正确;
中位数为85,故C选项错误;
方差为[(80﹣85)2×2+(85﹣85)2×3+(95﹣85)2]=25,故D选项正确;
故选:C.
13.在一次射击比赛中,甲、乙两名同学射击10次,若他们两人成绩的“一般水平”大体相当,甲同学的成绩比乙同学的成绩稳定,则甲、乙两名同学的平均成绩和方差可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:∵他们两人成绩的“一般水平”大体相当,
∴应从平均数大体相当中选,
∴应从选项A和D中找,
又∵甲同学的成绩比乙同学的成绩稳定,
∴从甲方差小于乙方差中选,
∴D选项符合题意;
故选:D.
14.甲、乙两名同学的5次立定跳远平均成绩都是1.90米,他们的方差分别为S甲2=0.40,S乙2=0.55,则这两名同学5次立定跳远成绩最稳定的是 甲 .
【答案】甲.
【解答】解:∵S甲2<S乙2,
∴甲同学成绩更稳定,
故答案为:甲.
15.一组数据的方差计算公式为,则这组数据的方差是 3.5 .
【答案】3.5
【解答】解:平均数为:,
故方差是:[(4﹣5)2+(5﹣5)2+(8﹣5)2+(3﹣5)2]=3.5.
故答案为:3.5.
16.甲、乙、丙三名运动员在5次射击训练中,平均成绩都是8.5环,方差分别是S甲2=0.9,S乙2=0.3,S丙2=1.7,则这三名运动员中5次训练成绩最稳定的是 乙 (填“甲”或“乙”或“丙”).
【答案】乙.
【解答】解:∵甲、乙、丙三名运动员在5次射击训练中,平均成绩都是8.5环,方差分别是S甲2=0.9,S乙2=0.3,S丙2=1.7,
∴S乙<S甲<S丙,
这三名运动员中5次射击训练成绩最稳定的是乙,
故答案为:乙.
17.甲、乙两地7月上旬的日平均气温如图所示,则甲、乙两地这10天中日平均气温方差的大小关系是S > S(填“>”、“<”或“=”).
【答案】>.
【解答】解:由折线统计图知,乙地这10天中日平均气温的波动幅度明显小于甲地,
∴SS,
故答案为:>.
18.甲、乙两名射击运动员在相同条件下各射击6次,甲的成绩(单位:环)为:8,8,9,9,6,8,乙的成绩(单位:环)为:6,10,6,10,9,7,这两名射击运动员的平均成绩均为8环,则这两名运动员中发挥得更稳定的是 甲 (选填“甲”或“乙”).
【答案】甲.
【解答】解:∵,
,
∴,
∴甲组数据稳定.
故答案为:甲.
19.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》,甲芭蕾舞团的女演员的身高(单位:cm)分别为:163,164,164,164,165;乙芭蕾舞团的女演员身高(单位:cm)分别为:162,163,164,165,166.两个舞团的女演员平均身高均为164cm.则甲、乙两个芭蕾舞团女演员的身高更整齐的是 甲 .(填“甲”或“乙”)
【答案】甲.
【解答】解:S甲2[(163﹣164)2+3×(164﹣164)2+(165﹣164)2]=0.4,
S乙2[(162﹣164)2+(163﹣164)2+(164﹣164)2+(165﹣164)2+(166﹣164)2]=2,
因为S甲2<S乙2,
所以甲芭蕾舞团女演员的身高更整齐.
故答案为:甲.
20.甲、乙两人在相同情况下各射靶10次,环数的方差分别是S1,S1.2,则射击稳定性高的是 甲 .
【答案】甲.
【解答】解:∵S1,S1.2,
∴SS,
∴射击稳定性高的是甲,
故答案为:甲.
21.某运动队要从甲、乙、丙三名跳高运动员中选拔一人参加比赛,教练组统计了最近几次队内选拔赛的成绩并进行了分析,得到下表:
甲 乙 丙
平均数(cm) 176 173 176
方差(cm2) 10.5 10.5 42.1
根据表中数据,教练组应该选择 甲 参加比赛(填“甲”或“乙”或“丙”).
【答案】甲
【解答】解:∵,
∴从甲和丙中选择一人参加,
∵S甲2<S丙2,
∴教练组应该选择甲参加比赛;
故答案为:甲.
22.一组数据48,49,50,51,52的方差是 2 .
【答案】2.
【解答】解:这组数据的平均数:(48+49+50+51+52)=50,
s2[(48﹣50)2+(49﹣50)2+(50﹣50)2+(51﹣50)2+(52﹣50)2]
10
=2,
故答案为:2.
23.甲、乙、丙三位同学参加演讲比赛,经过三轮比赛后,三人的成绩平均分相同,方差分别是S甲2=1.2,S乙2=3.3,S丙2=1.5.你认为成绩比较稳定的是 甲 (填“甲”或“乙”或“丙”).
【答案】甲.
【解答】解:∵S甲2=1.2,S乙2=3.3,S丙2=1.5,
∴S甲2<S丙2<S乙2,
∴成绩比较稳定的是甲,
故答案为:甲.
24.某中学为选拔“校园形象代言人”,先后进行了笔试和面试.在笔试中,甲、乙、丙三位同学脱颖而出,他们的笔试成绩(满分为100分)分别是87,85,90.在面试中,十位评委对甲、乙、丙三位同学的表现进行打分,每位评委最高打10分,面试成绩等于各位评委打分之和.对三位同学的面试数据进行整理、描述和分析,并给出了相关信息.
c.甲、乙、丙三位同学面试情况统计表
同学 评委打分的中位数 评委打分的众数 面试成绩 方差
甲 m 9和10 85 1.85
乙 8.5 8 87 s2
丙 8 n p 2.01
根据以上信息,回答下列问题:
(1)m= 9 ,n= 8 ;
(2)求丙同学的面试成绩p;
(3)通过比较方差,可判断评委对学生面试表现评价的一致性程度.据此推断评委对 乙 同学的评价更一致(填“甲”、“乙”或“丙”);
(4)按笔试成绩占40%,面试成绩占60%选出综合成绩最高的同学是 乙 (填“甲”、“乙”或“丙”).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)把甲的得分从小到大排列,排在中间的两个数分别是9,9,故中位数m9,
由扇形图可知丙的得分(8分)的最多,故众数n=8;
故答案为:9,8;
(2)6×10×20%+8×10×40%+9×10×10%+10×10×30%=83,
答:丙同学的面试成绩p为83;
(3)由题意可知,甲的方差比丙的小,由折线统计图可知乙的得分的波动比甲小,所以评委对乙同学的评价更一致;
故答案为:乙;
(4)甲的综合成绩为:87×40%+85×60%=85.8(分),
乙的综合成绩为:85×40%+87×60%=86.2(分),
丙的综合成绩为:90×40%+83×60%=85.8(分),
86.2>85.8,
所以综合成绩最高的是乙.
故答案为:乙.
25.s某校为了普及消防安全知识,从七、八两个年级中各选出10名学生参加消防安全知识竞赛(满分100分),并对成绩进行整理分析,得到如下信息:
学生消防安全知识竞赛得分统计表
平均数 众数 中位数
七年级参赛学生成绩 85.5 80 c
八年级参赛学生成绩 85.5 b 86
根据以上信息,回答下列问题:
(1)填空:b= 85 ,c= 86.5 ;
(2)若七、八年级参赛学生成绩的方差分别记为,,则 > (用“>”“<”或“=”填空);
(3)结合统计数据进行分析,哪个年级参赛学生的成绩较好.(写出两条即可)
【答案】(1)85,86.5;
(2)>;
(3)八年级的成绩较好,理由见解答(答案不唯一).
【解答】解:(1)八年级成绩中85分的最多,所以众数b=85,
将七年级样成绩重新排列为:74,80,80,80,86,87,88,89,93,98,所以中位数c86.5,
故答案为:85,86.5;
(2)由折线统计图可知,七年级的波动比八年级大,故,
故答案为:>;
(3)八年级的成绩较好,理由如下:
①八年级成绩的方差比七年级的小,成绩更稳定;②八年级成绩的众数比七年级大.(答案不唯一).
26.某校举办国学知识竞赛,设定满分10分,学生得分均为整数、在初赛中,甲、乙两组(每组10人)学生成绩如下:甲组:5,6,6,6,6,6,7,9,9,10.乙组:5,6,6,6,7,7,7,7,9,10.经初步整理得如表数据:
组别 平均数 中位数 众数 方差
甲组 7 a 6 3.76
乙组 b 7 C S乙2
(1)填空:a= 6 ,b= 7 ,c= 7 ;
(2)求乙组S乙2的值;
(3)若从甲、乙两组中选择一组成绩较好的小组参加决赛,应选 乙 组.
【答案】(1)6,7,7;
(2)2;
(3)乙.
【解答】解:(1)甲组的中位数为(6+6)=6,
即a=6,
乙组的平均数为(5+6+6+6+7+7+7+7+9+10)=7,
即b=7;
乙组的众数为7,即c=7;
故答案为:6,7,7;
(2)S乙2[(5﹣7)2+3(6﹣7)2+4(7﹣7)2+(9﹣7)2+(10﹣7)2]=2;
(3)因为甲、乙两组的平均成绩相同,但乙的中位数、众数都比甲组的高,乙组的方差小于甲组的方差,
所以乙组的成绩较好
所以选乙组.
故答案为:乙.
27.某镇想了解全镇居民上年度人均收入情况,随机抽取了20户家庭进行调查,得到人均收入的结果如下(单位:万元):
3.4,3.5,3.4,3.8,3.8,3.0,3.1,3.3,3.5,3.6,
3.7,3.9,3.6,3.5,3.8,3.6,3.9,3.2,3.1,3.3.
试据此估计该镇居民上年度的人均收入及方差.
【答案】人均收入为3.5,方差为0.071.
【解答】解:该镇居民上年度的人均收入为:(3.4+3.5+3.4+3.8+3.8+3.0+3.1+3.3+3.5+3.6+3.7+3.9+3.6+3.5+3.8+3.6+3.9+3.2+3.1+3.3)÷20=3.5;
方差为:[(3.4﹣3.5)2+3×(3.5﹣3.5)2+2×(3.3﹣3.5)2+(3.0﹣3.5)2+2×(3.1﹣3.5)2+3×(3.6﹣3.5)2+(3.7﹣3.5)2+2×(3.8﹣3.5)2+2×(3.9﹣3.5)2+(3.2﹣3.5)2]
(0.01+0.08+0.25+0.32+0.03+0.04+0.18+0.09+0.32)
=0.071.
28.根据以下素材,探索完成“问题解决”中的任务1和任务2.
让学生了解班级粮食浪费现状.体会浪费粮食的危害
背景 为了解落实“光盘行动”的情况,某校同学调研了七、八年级部分班级某一天的餐厨垃圾质量.
素材1 从七、八年级中随机抽取了10个班的餐厨垃圾质量,数据如表:(单位:kg) 七年级0.80.90.80.91.11.72.31.11.91.6八年级1.00.91.31.01.91.00.91.72.31.0
素材2 餐厨垃圾质量用x表示.分四个等级: A:x<l;B:1≤x<1.5;C:1.5≤x<2;D:≥2.(备注:餐厨垃圾质量越小,说明光盘行动落实越到位)
素材3 七、八年级抽取的班级餐厨垃圾数据分析表 年级平均数中位数众数方差A等级所占百分比七年级a1.10.80.2640%八年级1.3b1.00.22c
问题解决
任务1 数据处理 (1)求出素材3表格中的a,b,c的值;
任务2 数据分析 (2)根据以上数据,你认为该校七、八年级的“光盘行动”,哪个年级落实得更好,请说明理由.(写出一条理由即可).
【答案】(1)a=1.31,b=1.0,m=20%.
(2)见解析.
【解答】解:(1)由题可知:a(0.8+0.9+0.8+0.9+1.1+1.7+2.3+1.1+1.9+1.6)=1.31,b1.0,m100%=20%.
(2)七年级各班落实“光盘行动”更好,因为:
①七年级各班餐厨垃圾质量众数0.8,低于八年级各班餐厨质量垃圾的众数1.0.
②七年级各班餐厨垃圾质量A等级的40%高于八年级各班餐厨质量垃圾质量A等级的20%.
29.风鸣山中学组织全校学生参加国家禁毒知识学习,现让八年级和九年级参与学习的学生参加禁毒知识竞赛,再从中各随机选出20名同学的成绩进行分析.,将学生竞赛成绩分为A,B,C,D四个等级,分别是:A.x≤70,B:70≤x<80.C:80≤x<90,D:90≤x≤100.下面给出了部分信息:
其中,八年级学生的竞赛成绩为:66,75,76,78,79,81,82,83,84,86,86,88,88,88,91,92,94,95,96,96:
九年级等级C的学生成绩为:86,88,83,81,87,82,89.
两组数据的平均数、中位数、众数、方差如表所示:
学生 平均数 中位数 众数 方差
八年级 85.2 86 b 59.66
九年级 85.2 a 91 91.76
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= 87.5 ,b= 88 ,m= 40 ;
(2)根据以上数据,你认为在此次禁毒知识竞赛中,哪个年级的成绩更好?请说明理由(一条理由即可);
(3)若八年级有700名学生参加禁毒知识学习,九年级有800名学生参加禁毒知识学习,请估计两个年级参赛学生中成绩优秀(大于或等于90分)的学生共有多少人?
【答案】(1)87.5;88;40;(2)九年级的成绩更好,因为两个年级的平均数相同,而九年级的成绩的中位数和众数均大于八年级;(3)530人.
【解答】解:(1)九年级20名同学的成绩从小到大排列,排在中间的两个数分别为87、88,故中位数a87.5;
八年级20名同学的成绩出现次数最多的是88,故众数b=88;
由题意可得m%=1﹣10%﹣15%100%=40%,故m=40,
故答案为:87.5;88;40;
(2)九年级的成绩更好,因为两个年级的平均数相同,而九年级的成绩的中位数和众数均大于八年级;
(3)700800×40%=210+320=530(人),
答:估计两个年级参赛学生中成绩优秀(大于或等于90分)的学生共有530人.
30.疫情防控人人有责,为此我校在七、八年级举行了“新冠疫情防控”知识竞赛,从七、八年级各随机抽取了10名学生进行比赛(百分制),测试成绩整理、描述和分析如下:
(成绩得分用x表示,共分成四组:A.80≤x<85,B.85≤x<90,C.90≤x<95,D:95≤x≤100)
七年级10名学生的成绩是:96,80,96,86,99,96,90,100,99,82.
八年级10名学生的成绩在C组中的数据是:94,90,92.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级 平均数 中位数 众数 方差
七年级 92.4 b c 52
八年级 92 93 100 50.4
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次比赛中 八 年级成绩更平衡,更稳定;
(2)直接写出上述a、b、c的值:a= 40 ,b= 96 ,c= 96 ;
(3)我校八年级共1200人参加了此次调查活动,估计参加此次调查活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是多少?
【答案】(1)八;(2)40;96;96;(3)840人.
【解答】解:(1)因为八年级的方差比七年级的方差小,
所以这次比赛中八年级成绩更平衡,更稳定;
故答案为:八;
(2)∵八年级学生成绩落在C组人数所占百分比为100%=30%,
∴1﹣20%﹣10%﹣30%=40%,
∴a=40,
将七年级成绩重新排列为:80,82,86,90,96,96,96,99,99,100,
则这组数据的中位数b96,众数c=96,
故答案为:40;96;96;
(3)1200×(1﹣20%﹣10%)=840(人),
答:估计参加此次调查活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是840人.
31.为了解八年级学生的体质健康状况.某校在八年级学生中随机抽取了45名学生进行体质检测(满分10分,最低5分),并按照男生、女生把成绩整理如下:
平均数 中位数 众数 方差
男生 7.36 7.5 c 2.07
女生 a b 7 1.96
根据上述信息,解答下列问题:
(1)求抽取的女生人数;
(2)根据统计图可知.a= 7.6 ,b= 7.5 .c= 8 .
【答案】(1)20;(2)7.6,7.5,8.
【解答】解:(1)45﹣3﹣5﹣4﹣8﹣3﹣2=20(人),
答:抽取的女生人数为20人;
(2)a(10×20×10%+9×20×15%+8×20×25%+7×20×30%+6×20×15%+5×20×5%)=7.6,
b7.5,
c=8.
故答案为:7.6,7.5,8;
32.我市某中学举办“网络安全知识答题竞赛”,初、高中部根据初赛成绩各选出5名选手组成初中代表队和高中代表队参加学校决赛,两个队各选出的5名选手的决赛成绩如表所示.(1)根据图示计算出a、b、c的值;
(2)结合两队成绩的平均数和中位数进行分析,哪个队的决赛成绩较好?
(3)计算初中代表队决赛成绩的方差sn中,并判断哪一个代表队选手成绩较为稳定.
平均分(分) 中位数(分) 众数(分) 方差(分2)
初中部 a 85 b S2初中
高中部 85 C 100 160
【答案】(1)a=85,b=85,c=80;
(2)初中部成绩较好;
(3)初中代表队选手成绩比较稳定.
【解答】(1)初中5名选手的成绩是:75,80,85,85,100,a85,众数b=85,
高中5名选手的成绩是:70,75,80,100,100,故中位数c=80,
(2)由表格可知初中部与高中部的平均数相同,初中部的中位数比高中部高,故初中部成绩较好;
(3)S2初中[(75﹣85)2+(80﹣85)2+2×(85﹣85)2+(100﹣85)2]=70,
∵,
∴初中代表队选手成绩比较稳定.
33.甲、乙两名队员参加射击训练,每人射击10次,成绩分别如下:
根据以上信息,整理分析数据如下:
平均成绩/环 中位数/环 众数/环 方差
甲 a 7 7 1.2
乙 7 b 8 c
(1)a= 7 ;b= 7.5 ;c= 4.2 ;
(2)填空:(填“甲”或“乙”).
①从平均数和中位数的角度来比较,成绩较好的是 乙 ;
②从平均数和众数的角度来比较,成绩较好的是 乙 ;
③成绩相对较稳定的是 甲 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)a(5+2×6+4×7+2×8+9)=7,
b(7+8)=7.5,
c[(3﹣7)2+(4﹣7)2+(6﹣7)2+(8﹣7)2+(7﹣7)2+(8﹣7)2+(7﹣7)2+(8﹣7)2+(10﹣7)2+(9﹣7)2]
=4.2;
故答案为:7,7.5,4.2;
(2)由表中数据可知,甲,乙平均成绩相等,乙的中位数,众数均大于甲,说明乙的成绩好于甲,乙的方差大于甲.
①从平均数和中位数的角度来比较,成绩较好的是:乙;
②从平均数和众数的角度来比较,成绩较好的是乙;
③成绩相对较稳定的是:甲.
故答案为:乙,乙,甲.
34.某校举办了一次趣味数学竞赛,满分100分,学生得分均为整数,达到成绩60分及以上为合格,达到90分及以上为优秀,这次竞赛中,甲、乙两组学生成绩如下(单位:分)
甲组:30,60,60,60,60,60,70,90,90,100
乙组:50,50,60,70,70,80,80,80,90,90.
(1)
组别 平均分 中位数 方差 合格率 优秀率
甲组 68分 a 376 90% 30%
乙组 b c 196 80% 20%
以上成绩统计分析表中a= 60 分,b= 72 分,c= 75 分;
(2)小亮同学说:“这次竞赛我得了70分,在我们小组中排名属中游略偏上!”观察上面表格判断,小亮可能是甲、乙哪个组的学生?并说明理由
(3)如果你是该校数学竞赛的教练员,现在需要你选一组同学代表学校参加复赛,你会选择哪一组?并说明理由
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)甲组的中位数为60,即a=60,乙组的中位数为75,即c=75;
乙组的平均数为(50+50+60+70+70+70+80+80+80+90+90)=72,即b=72,
故答案为60,72,75;
(2)∵甲组的中位数为60,乙组的中位数为75,而小亮的成绩位于小组中上游,
∴小亮属于甲组学生;
(3)应选择甲组同学代表学校参加复赛,因为甲组有得满分的同学.(答案合理即可给分).
▉题型2 统计量的选择
【知识点的认识】
(1)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.但这并不是绝对的,有时多数数据相对集中,整体波动水平较小,但个别数据的偏离仍可能极大地影响极差、方差或标准差的值.从而导致这些量度数值较大,因此在实际应用中应根据具体问题情景进行具体分析,选用适当的量度刻画数据的波动情况,一般来说,只有在两组数据的平均数相等或比较接近时,才用极差、方差或标准差来比较两组数据的波动大小.
(2)平均数、众数、中位数和极差、方差在描述数据时的区别:①数据的平均数、众数、中位数是描述一组数据集中趋势的特征量,极差、方差是衡量一组数据偏离其平均数的大小(即波动大小)的特征数,描述了数据的离散程度.②极差和方差的不同点:极差表示一组数据波动范围的大小,一组数据极差越大,则它的波动范围越大;方差和标准差反映了一组数据与其平均值的离散程度的大小.方差(或标准差)越大,数据的离散程度越大,稳定性越小;反之,则离散程度越小,稳定性越好.
35.某校有11名同学参加了中学生规范汉字书写大赛的初赛,他们的成绩各不相同,在统计这些同学的成绩后取前5名代表学校参加复赛.如果小新只知道自己的成绩,想判断自己能否进入复赛,那么他需要知道这组数据的( )
A.平均数 B.中位数 C.众数 D.频数
【答案】B
【解答】解:由于总共有11个人,且他们的成绩各不相同,第6的成绩是中位数,要判断是否进入前6名,故应知道中位数.
故选:B.
36.13名同学参加歌咏比赛,他们的预赛成绩各不相同,现取其中前6名参加决赛,小红同学在知道自己成绩的情况下,要判断自己能否进入决赛,还需要知道这13名同学成绩的( )
A.方差 B.众数 C.平均数 D.中位数
【答案】D
【解答】解:共有13名学生参加比赛,取前6名,所以小红需要知道自己的成绩是否进入前六.
我们把所有同学的成绩按大小顺序排列,第7名学生的成绩是这组数据的中位数,
所以小红知道这组数据的中位数,才能知道自己是否进入决赛.
故选:D.
37.在某校“我的中国梦”演讲比赛中,有9名学生参加比赛,他们决赛的最终成绩各不相同,其中的一名学生要想知道自己能否进入前5名,不仅要了解自己的成绩,还要了解这9名学生成绩的( )
A.众数 B.方差 C.平均数 D.中位数
【答案】D
【解答】解:由于总共有9个人,且他们的分数互不相同,第5的成绩是中位数,要判断是否进入前5名,故应知道中位数的多少.
故选:D.
38.端午节之前,学校对全校教师爱吃A,B,C哪家公司的粽子做调查,以决定最终向哪家公司采购,则调查所得数据中,最值得学校关注的统计量是 众数 .
【答案】众数..
【解答】解:因为众数是数据中出现次数最多的数,
所以学校食堂最值得关注的应该是统计调查数据的众数;
故答案为:众数.第20章 20.3 数据的离散程度
题型1 方差 题型2 统计量的选择
▉题型1 方差
【知识点的认识】
(1)方差:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.
(2)用“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”得到的结果表示一组数据偏离平均值的情况,这个结果叫方差,通常用s2来表示,计算公式是:
s2[(x1)2+(x2)2+…+(xn)2](可简单记忆为“方差等于差方的平均数”)
(3)方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越小;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.
1.一组数据x1,x2,x3,……,xn的方差是a,平均数是b,则另一组数据3x1+2,3x2+2,3x3+2,……,3xn+2的方差和平均数分别是( )
A.a,b B.9a,3b+2 C.3b,2a D.3a+2,b+2
2.甲、乙、丙、丁四名射击运动员各进行20次射击测试,他们的测试平均成绩相同,方差分别是S甲2=2.5,S乙2=1.3,S丙2=1.8,S丁2=0.8,则这四名射击运动员中成绩最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.某校在读书系列活动中,为了解学生的课外阅读情况,随机选取了八年级某班甲、乙两组学生一周的课外阅读时间(单位:h)进行统计,数据如图表,两组数据的平均数分别为M甲、M乙,方差分别为、,则( )
甲组 4 5 6 6 7 8
乙组 2 5 6 6 7 10
A.M甲>M乙,
B.M甲=M乙,
C.M甲=M乙,
D.M甲=M乙,
4.为了解某小区居民的用水情况,随机抽查了若干户家庭的某月用水量,统计结果如表所示:
月用水量(吨) 3 4 5 6
户数 4 6 8 2
关于这若干户家庭的该月用水量的数据统计分析,下列说法正确的是( )
A.平均数是7 B.中位数是5 C.众数是5 D.方差是1
5.某班准备从甲、乙、丙、丁四个科技小组中选出一组,参加全校的科技创新竞赛.如表,表格中记录了各组平时成绩的平均分(单位:分)及方差,若要选出一个成绩好且状态稳定的小组去参加竞赛,则应选择的小组是( )
甲 乙 丙 丁
平均分 96 97 97 95
方差 1 1.1 0.9 0.9
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.小明和小聪最近5次数学测验的平均成绩相同,方差分别是:s小明2=3.1,s小聪2=4.4,则成绩较为稳定的是( )
A.小聪 B.小明 C.一样稳定 D.无法比较
7.在一次投篮训练中,甲、乙、丙、丁四人各进行10次投篮练习,每人投篮成绩的平均数都是9.3,方差分别S甲2=0.62,S乙2=0.56,S丙2=0.45,S丁2=0.53,成绩最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.某校初中篮球队共有25名球员,为了球队的健康发展和培养球员,要求从13岁到16岁每个年龄段都必须有球员,下表是该球队的年龄分布统计表:
年龄(单位:岁) 13 14 15 16
频数(单位:名) 3 11 x 11﹣x
对于不同的x,下列关于年龄的统计量不会发生改变的是( )
A.平均数、中位数 B.平均数、方差
C.众数、方差 D.众数,中位数
9.一组数据2,0,1,x,3的平均数是2,则这组数据的方差是( )
A.2 B.4 C.1 D.3
10.为考查甲、乙、丙、丁四个学生的学习情况,对这四名同学的四次测试成绩进行统计的平均数与方差为:
85,88,0.5,S乙2=S丙2=4.5,则成绩又高又稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.下列说法:
①一组数据2,2,3,4的中位数是2;
②一组数据的﹣2,4,1,4,2众数是4;
③若甲、乙两组数据的平均数相同,,,则乙组数据较稳定;
④小明的三次数学检测成绩106分,110分,116分,这三次成绩的平均数是111分.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
12.对于一组数据:85,95,85,80,80,85,下列说法不正确的是( )
A.平均数为85 B.众数为85
C.中位数为82.5 D.方差为25
13.在一次射击比赛中,甲、乙两名同学射击10次,若他们两人成绩的“一般水平”大体相当,甲同学的成绩比乙同学的成绩稳定,则甲、乙两名同学的平均成绩和方差可能是( )
A.
B.
C.
D.
14.甲、乙两名同学的5次立定跳远平均成绩都是1.90米,他们的方差分别为S甲2=0.40,S乙2=0.55,则这两名同学5次立定跳远成绩最稳定的是 .
15.一组数据的方差计算公式为,则这组数据的方差是 .
16.甲、乙、丙三名运动员在5次射击训练中,平均成绩都是8.5环,方差分别是S甲2=0.9,S乙2=0.3,S丙2=1.7,则这三名运动员中5次训练成绩最稳定的是 (填“甲”或“乙”或“丙”).
17.甲、乙两地7月上旬的日平均气温如图所示,则甲、乙两地这10天中日平均气温方差的大小关系是S S(填“>”、“<”或“=”).
18.甲、乙两名射击运动员在相同条件下各射击6次,甲的成绩(单位:环)为:8,8,9,9,6,8,乙的成绩(单位:环)为:6,10,6,10,9,7,这两名射击运动员的平均成绩均为8环,则这两名运动员中发挥得更稳定的是 (选填“甲”或“乙”).
19.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》,甲芭蕾舞团的女演员的身高(单位:cm)分别为:163,164,164,164,165;乙芭蕾舞团的女演员身高(单位:cm)分别为:162,163,164,165,166.两个舞团的女演员平均身高均为164cm.则甲、乙两个芭蕾舞团女演员的身高更整齐的是 .(填“甲”或“乙”)
20.甲、乙两人在相同情况下各射靶10次,环数的方差分别是S1,S1.2,则射击稳定性高的是 .
21.某运动队要从甲、乙、丙三名跳高运动员中选拔一人参加比赛,教练组统计了最近几次队内选拔赛的成绩并进行了分析,得到下表:
甲 乙 丙
平均数(cm) 176 173 176
方差(cm2) 10.5 10.5 42.1
根据表中数据,教练组应该选择 参加比赛(填“甲”或“乙”或“丙”).
22.一组数据48,49,50,51,52的方差是 .
23.甲、乙、丙三位同学参加演讲比赛,经过三轮比赛后,三人的成绩平均分相同,方差分别是S甲2=1.2,S乙2=3.3,S丙2=1.5.你认为成绩比较稳定的是 (填“甲”或“乙”或“丙”).
24.某中学为选拔“校园形象代言人”,先后进行了笔试和面试.在笔试中,甲、乙、丙三位同学脱颖而出,他们的笔试成绩(满分为100分)分别是87,85,90.在面试中,十位评委对甲、乙、丙三位同学的表现进行打分,每位评委最高打10分,面试成绩等于各位评委打分之和.对三位同学的面试数据进行整理、描述和分析,并给出了相关信息.
c.甲、乙、丙三位同学面试情况统计表
同学 评委打分的中位数 评委打分的众数 面试成绩 方差
甲 m 9和10 85 1.85
乙 8.5 8 87 s2
丙 8 n p 2.01
根据以上信息,回答下列问题:
(1)m= ,n= ;
(2)求丙同学的面试成绩p;
(3)通过比较方差,可判断评委对学生面试表现评价的一致性程度.据此推断评委对
同学的评价更一致(填“甲”、“乙”或“丙”);
(4)按笔试成绩占40%,面试成绩占60%选出综合成绩最高的同学是 (填“甲”、“乙”或“丙”).
25.s某校为了普及消防安全知识,从七、八两个年级中各选出10名学生参加消防安全知识竞赛(满分100分),并对成绩进行整理分析,得到如下信息:
学生消防安全知识竞赛得分统计表
平均数 众数 中位数
七年级参赛学生成绩 85.5 80 c
八年级参赛学生成绩 85.5 b 86
根据以上信息,回答下列问题:
(1)填空:b= ,c= ;
(2)若七、八年级参赛学生成绩的方差分别记为,,则 (用“>”“<”或“=”填空);
(3)结合统计数据进行分析,哪个年级参赛学生的成绩较好.(写出两条即可)
26.某校举办国学知识竞赛,设定满分10分,学生得分均为整数、在初赛中,甲、乙两组(每组10人)学生成绩如下:甲组:5,6,6,6,6,6,7,9,9,10.乙组:5,6,6,6,7,7,7,7,9,10.经初步整理得如表数据:
组别 平均数 中位数 众数 方差
甲组 7 a 6 3.76
乙组 b 7 C S乙2
(1)填空:a= ,b= ,c= ;
(2)求乙组S乙2的值;
(3)若从甲、乙两组中选择一组成绩较好的小组参加决赛,应选 组.
27.某镇想了解全镇居民上年度人均收入情况,随机抽取了20户家庭进行调查,得到人均收入的结果如下(单位:万元):
3.4,3.5,3.4,3.8,3.8,3.0,3.1,3.3,3.5,3.6,
3.7,3.9,3.6,3.5,3.8,3.6,3.9,3.2,3.1,3.3.
试据此估计该镇居民上年度的人均收入及方差.
28.根据以下素材,探索完成“问题解决”中的任务1和任务2.
让学生了解班级粮食浪费现状.体会浪费粮食的危害
背景 为了解落实“光盘行动”的情况,某校同学调研了七、八年级部分班级某一天的餐厨垃圾质量.
素材1 从七、八年级中随机抽取了10个班的餐厨垃圾质量,数据如表:(单位:kg) 七年级0.80.90.80.91.11.72.31.11.91.6八年级1.00.91.31.01.91.00.91.72.31.0
素材2 餐厨垃圾质量用x表示.分四个等级: A:x<l;B:1≤x<1.5;C:1.5≤x<2;D:≥2.(备注:餐厨垃圾质量越小,说明光盘行动落实越到位)
素材3 七、八年级抽取的班级餐厨垃圾数据分析表 年级平均数中位数众数方差A等级所占百分比七年级a1.10.80.2640%八年级1.3b1.00.22c
问题解决
任务1 数据处理 (1)求出素材3表格中的a,b,c的值;
任务2 数据分析 (2)根据以上数据,你认为该校七、八年级的“光盘行动”,哪个年级落实得更好,请说明理由.(写出一条理由即可).
29.风鸣山中学组织全校学生参加国家禁毒知识学习,现让八年级和九年级参与学习的学生参加禁毒知识竞赛,再从中各随机选出20名同学的成绩进行分析.,将学生竞赛成绩分为A,B,C,D四个等级,分别是:A.x≤70,B:70≤x<80.C:80≤x<90,D:90≤x≤100.下面给出了部分信息:
其中,八年级学生的竞赛成绩为:66,75,76,78,79,81,82,83,84,86,86,88,88,88,91,92,94,95,96,96:
九年级等级C的学生成绩为:86,88,83,81,87,82,89.
两组数据的平均数、中位数、众数、方差如表所示:
学生 平均数 中位数 众数 方差
八年级 85.2 86 b 59.66
九年级 85.2 a 91 91.76
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= ,b= ,m= ;
(2)根据以上数据,你认为在此次禁毒知识竞赛中,哪个年级的成绩更好?请说明理由(一条理由即可);
(3)若八年级有700名学生参加禁毒知识学习,九年级有800名学生参加禁毒知识学习,请估计两个年级参赛学生中成绩优秀(大于或等于90分)的学生共有多少人?
30.疫情防控人人有责,为此我校在七、八年级举行了“新冠疫情防控”知识竞赛,从七、八年级各随机抽取了10名学生进行比赛(百分制),测试成绩整理、描述和分析如下:
(成绩得分用x表示,共分成四组:A.80≤x<85,B.85≤x<90,C.90≤x<95,D:95≤x≤100)
七年级10名学生的成绩是:96,80,96,86,99,96,90,100,99,82.
八年级10名学生的成绩在C组中的数据是:94,90,92.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级 平均数 中位数 众数 方差
七年级 92.4 b c 52
八年级 92 93 100 50.4
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次比赛中 年级成绩更平衡,更稳定;
(2)直接写出上述a、b、c的值:a= ,b= ,c= ;
(3)我校八年级共1200人参加了此次调查活动,估计参加此次调查活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是多少?
31.为了解八年级学生的体质健康状况.某校在八年级学生中随机抽取了45名学生进行体质检测(满分10分,最低5分),并按照男生、女生把成绩整理如下:
平均数 中位数 众数 方差
男生 7.36 7.5 c 2.07
女生 a b 7 1.96
根据上述信息,解答下列问题:
(1)求抽取的女生人数;
(2)根据统计图可知.a= ,b= .c= .
32.我市某中学举办“网络安全知识答题竞赛”,初、高中部根据初赛成绩各选出5名选手组成初中代表队和高中代表队参加学校决赛,两个队各选出的5名选手的决赛成绩如表所示.(1)根据图示计算出a、b、c的值;
(2)结合两队成绩的平均数和中位数进行分析,哪个队的决赛成绩较好?
(3)计算初中代表队决赛成绩的方差sn中,并判断哪一个代表队选手成绩较为稳定.
平均分(分) 中位数(分) 众数(分) 方差(分2)
初中部 a 85 b S2初中
高中部 85 C 100 160
33.甲、乙两名队员参加射击训练,每人射击10次,成绩分别如下:
根据以上信息,整理分析数据如下:
平均成绩/环 中位数/环 众数/环 方差
甲 a 7 7 1.2
乙 7 b 8 c
(1)a= ;b= ;c= ;
(2)填空:(填“甲”或“乙”).
①从平均数和中位数的角度来比较,成绩较好的是 ;
②从平均数和众数的角度来比较,成绩较好的是 ;
③成绩相对较稳定的是 .
34.某校举办了一次趣味数学竞赛,满分100分,学生得分均为整数,达到成绩60分及以上为合格,达到90分及以上为优秀,这次竞赛中,甲、乙两组学生成绩如下(单位:分)
甲组:30,60,60,60,60,60,70,90,90,100
乙组:50,50,60,70,70,80,80,80,90,90.
(1)
组别 平均分 中位数 方差 合格率 优秀率
甲组 68分 a 376 90% 30%
乙组 b c 196 80% 20%
以上成绩统计分析表中a= 分,b= 分,c= 分;
(2)小亮同学说:“这次竞赛我得了70分,在我们小组中排名属中游略偏上!”观察上面表格判断,小亮可能是甲、乙哪个组的学生?并说明理由
(3)如果你是该校数学竞赛的教练员,现在需要你选一组同学代表学校参加复赛,你会选择哪一组?并说明理由
▉题型2 统计量的选择
【知识点的认识】
(1)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.但这并不是绝对的,有时多数数据相对集中,整体波动水平较小,但个别数据的偏离仍可能极大地影响极差、方差或标准差的值.从而导致这些量度数值较大,因此在实际应用中应根据具体问题情景进行具体分析,选用适当的量度刻画数据的波动情况,一般来说,只有在两组数据的平均数相等或比较接近时,才用极差、方差或标准差来比较两组数据的波动大小.
(2)平均数、众数、中位数和极差、方差在描述数据时的区别:①数据的平均数、众数、中位数是描述一组数据集中趋势的特征量,极差、方差是衡量一组数据偏离其平均数的大小(即波动大小)的特征数,描述了数据的离散程度.②极差和方差的不同点:极差表示一组数据波动范围的大小,一组数据极差越大,则它的波动范围越大;方差和标准差反映了一组数据与其平均值的离散程度的大小.方差(或标准差)越大,数据的离散程度越大,稳定性越小;反之,则离散程度越小,稳定性越好.
35.某校有11名同学参加了中学生规范汉字书写大赛的初赛,他们的成绩各不相同,在统计这些同学的成绩后取前5名代表学校参加复赛.如果小新只知道自己的成绩,想判断自己能否进入复赛,那么他需要知道这组数据的( )
A.平均数 B.中位数 C.众数 D.频数
36.13名同学参加歌咏比赛,他们的预赛成绩各不相同,现取其中前6名参加决赛,小红同学在知道自己成绩的情况下,要判断自己能否进入决赛,还需要知道这13名同学成绩的( )
A.方差 B.众数 C.平均数 D.中位数
37.在某校“我的中国梦”演讲比赛中,有9名学生参加比赛,他们决赛的最终成绩各不相同,其中的一名学生要想知道自己能否进入前5名,不仅要了解自己的成绩,还要了解这9名学生成绩的( )
A.众数 B.方差 C.平均数 D.中位数
38.端午节之前,学校对全校教师爱吃A,B,C哪家公司的粽子做调查,以决定最终向哪家公司采购,则调查所得数据中,最值得学校关注的统计量是 .