第3章 数据分析初步 3.3 方差和标准差
1.数据0,-1,6,1,x的众数为-1,则这组数据的方差是( )
A. 2 B. C. D.
2. 一组数据:6,4,a,3,2的平均数是5,则这组数据的方差为( )
A.8 B.5 C.2 D.3
3. 数据-1,0,1,2,3的标准差是( )
A. 2 B.± C. D.1
4. 已知甲、乙两组数据的平均数分别是甲=80,乙=90,方差分别是S2=10,S2=5.比较这两组数据,下列说法中正确的是( )
A. 甲组数据较好 B. 乙组数据较好
C. 甲组数据的极差较大 D. 乙组数据的波动较小
5. 一次数学测试,某小组五名同学的成绩如下表(有两个数据被遮盖).
组员 甲 乙 丙 丁 戊 标准差 平均成绩
得分 81 79 ■ 80 82 ■ 80
那么被遮盖的两个数据依次是( )
A.80,2 B.80, C.78,2 D.78,
6. 已知A组四人的成绩分别为90、60、90、60,B组四人的成绩分别为70、80、80、70,用下列哪个统计知识分析区别两组成绩更恰当( )
A.平均数 B.中位数 C.众数 D.方差
7. 在一次射击训练中,某位选手五次射击的环数分别为5,8,7,6,9,则这位选手五次射击环数的方差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8. 已知一组数据的方差是3,则这组数据的标准差是( )
A. B.3 C. D. 9
9. 某村引进甲、乙两种水稻品种,各选6块条件相同的实验田,同时播种并核定亩产,结果甲、乙两种水稻的平均产量均为550 kg/亩,方差分别为S甲2=141.7,S乙2=433.3,则产量稳定,适合推广的品种为( )
A.甲、乙均可 B.甲 C.乙 D.无法确定
10. 下表记录了甲、乙、丙、丁四名射击运动员最近几次选拔赛成绩的平均数和方差:
甲 乙 丙 丁
平均数(环) 9.14 9.15 9.14 9.15
方差 6.6 6.8 6.7 6.6
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应选择( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11. 已知一组数据10,8,9,,5的众数是8,那么这组数据的方差是
12. 如果数据x1,x2,x3,…,x8的方差等于a,那么新数据6x1+3,6x2+3,6x3+3,…,6x8+3的方差为
13. 已知一组数据a,b,c的平均数为5,方差为4,那么数据a-2,b-2,c-2的平均数和方差分别是_________.
14. 在方差的计算公式S2=[(x1-20)2+(x2-20)2+…+(x10-20)2]中,数字10和20分别表示样本_____________,样本____________.
15. 已知一个样本的方差为3,则这个样本的标准差是________.
16. 已知一组数据-3,x,-2,3,1,6的中位数为1,则其标准差为____.
17. 一个样本的方差为s2=[(x1-6)2+(x2-6)2+(x3-6)2+…+(x7-6)2],则这个样本的容量为___.
18.市运会举行射击比赛,校射击队从甲、乙、丙、丁四人中选拔一人参赛。在选拔赛中,每人射击10次,计算他们10发成绩的平均数(环)及方差如下表。请你根据表中数据选一人参加比赛,最合适的人选是 。
甲 乙 丙 丁
平均数 8.2 8.0 8.0 8.2
方差 2.1 1.8 1.6 1.4
19. 甲、乙、丙、丁四名射击运动员在选拔赛中,每人射击了10次,甲、乙两人的成绩如表所示.丙、丁两人的成绩如图所示.欲选一名运动员参赛,从平均数与方差两个因素分析,应选____.
甲 乙
平均数 9 8
方差 1 1
20. 跳远运动员小刚对训练效果进行测试,6次跳远的成绩(单位:m)如下:7.6,7.8,7.7,7.8,8.0,7.9.这6次成绩的平均数为7.8 m,方差为 m2.若小刚再跳两次,成绩分别为7.7 m,7.9 m,则小刚这8次跳远成绩的方差将________.(填“变大”“变小”或“不变”)
21. 若样本方差S2=×
,则这个样本的平均数为___,样本容量为_____.
22. 一次期中考试中,A,B,C,D,E五位同学的数学,英语成绩(单位:分)的有关信息如下表所示:
A B C D E 平均分 标准差
数学 71 72 69 68 70
英语 88 82 94 85 76 85
(1)完成上表.
(2)为了比较不同学科考试成绩的好与差,采用标准分是一个合理的选择,标准分的计算公式:标准分(P)=(个人成绩-平均成绩)÷成绩标准差,从标准分看,标准分大的考试成绩更好.
问:A同学在本次考试中,数学与英语哪个学科考得更好?
23. 为了比较市场上甲、乙两种电子钟每日走时误差的情况,从这两种电子钟中,各随机抽取10台进行测试,两种电子钟走时误差的数据如下表(单位:秒):
编号类型 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
甲 1 -3 -4 4 2 -2 2 -1 -1 2
乙 4 -3 -1 2 -2 1 -2 2 -2 1
(1)计算甲、乙两种电子钟走时误差的平均数;
(2)计算甲、乙两种电子钟走时误差的方差;
(3)根据经验,走时稳定性较好的电子钟质量更优.若两种类型的电子钟价格相同,请问:应买哪种电子钟更合适?请说明理由.
24. 某校准备挑选一名跳高运动员参加中学生运动会,对跳高运动队的甲、乙两名运动员进行了8次选拔比赛,他们的成绩(单位:cm)如下:
甲:170 165 168 169 172 173 168 167
乙:160 173 172 161 162 171 170 175
(1)甲、乙两名运动员跳高的平均成绩分别是多少?
(2)哪名运动员的成绩更为稳定?为什么?
(3)若预测跳过165 cm就很可能获得冠军,则该校为了获得冠军,应选哪位运动员参赛?若预测跳过170 cm才能得冠军呢?
25. 小亮与小颖的5次数学单元检测成绩如下:
小亮:98,78,84,90,100;
小颖:85,92,88,94,91.
已知这个班每次数学测试的平均分都在75~80分.试根据以上数据,对小亮和小颖的数学学习状况做一下简要分析.
26. 甲、乙两名同学进行射击训练,在相同条件下各射靶5次,成绩统计如下:
命中环数 7 8 9 10
甲命中相应环数的次数 2 2 0 1
乙命中相应环数的次数 1 3 1 0
若从甲、乙两人射击成绩方差的角度评价两人的射击水平,则谁的射击成绩更稳定些?
27. 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):
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
(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;
(3)根据(1)、(2)计算的结果,你认为推荐谁参加全国比赛更合适,请说明理由.
(计算方差的公式:s2=(x1-)2+(x 2-)2+(x 3-)2+…+(xn-))
28. 观察与探究:
(1)观察下列A、B、C、D四组数据,并求出各组数据的平均数和方差.
A:1,2,3,4,5;
B:11,12,13,14,15;
C:10,20,30,40,50;
D:3,5,7,9,11.
(2)分别比较A与B,C,D的计算结果,你能发现什么规律?
(3)若已知一组数据x1,x2,…,xn的平均数是,方差为s2,试求另一组数据3x1-2,3x2-2,…,3xn-2的平均数和方差.
参考答案:
1---10 BACDD DBABD
11. 2
12. 6a+3
13. 3, 4
14. 容量 平均数
15.
16. 1
17. 7
18. 丁
19. 丙
20. 变小
21. 2 4
22. 解:(1)70 6
(2)P数= P英= 数学更好
23.
解:(1)甲种电子钟走时误差的平均数是0,乙种电子钟走时误差的平均数是0
(2)S甲2=6(s2),S乙2=4.8(s2)
(3)买乙种电子钟更合适,因为两种类型的电子钟价格相同,走时误差的平均数相同,且甲的方差比乙的方差大,说明乙的稳定性更好,故乙种电子钟的质量更优
24. 解:(1)甲的平均成绩为169cm,乙的平均成绩为168cm
(2)S甲2=6cm2,S乙2=31.5cm2,∴甲运动员的成绩更为稳定
(3)若跳过165cm就很可能获得冠军,则在8次成绩中,甲8次都跳过了165cm,而乙只有5次,所以应选甲运动员参加;若跳过170cm才能得冠军,则在8次成绩中,甲只有3次跳过了170cm,而乙有5次,所以应选乙运动员参加
25. 小亮和小颖的平均分都为90分,小亮成绩的方差为68.8,小颖成绩的方差为10,因此,虽然小亮和小颖的平均分一样,而且在班中能高于全班的平均分,但小颖的成绩比较稳定.
26. 由表中的数据,得甲、乙两人射击成绩的平均成绩分别为:
=(7×2+8×2+9×0+10×1)=8,=(7×1+8×3+9×1+10×0)=8,
所以=[2(7-8)2+(8-8)2+(10-8)2]=1.2,
=[(7-8)2+3(8-8)2+(9-8)2]=0.4.因为<,
所以乙同学的射击成绩比较稳定.
27. 解:(1)依题意,得甲的平均成绩是甲=(10×2+8×2+9×2)=9(环),乙的平均成绩是乙=(10×3+9×1+8×1+7×1)=9(环).
(2)s2甲=[2(10-9)2+2(8-9)2+2(9-9)2]=,
s2乙=[3(10-9)2+(7-9)2+(8-9)2+(9-9)2]=.
(3)推荐甲参加全国比赛更合适,理由如下:两人的平均成绩相等,说明实力相当;但甲的六次测试成绩的方差比乙小,说明甲发挥较为稳定,故推荐甲参加比赛更合适.
28. (1)依题意可分别求得=3,=2;=13,=2;=30,=200;=7,=8.
(2)规律:有两组数据,设其平均数分别为,,方差分别为,:①当第二组数每个数据比第一组每个数据都增加m个单位时,则有=+m,=;②当第二组数每个数据是第一组每个数据的n倍时,则有=n,=n2;③当第二组数每个数据是第一组每个数据的n倍加m时,则有=n+m,
=n2.即这些规律可以这样概述:已知一组数据x1,x2,…,xn的平均数为,方差为s2,则新数据mx1+p,mx2+p,…,mxn+p的平均数为m+p,方差为m2s2.
(3)由(2)归纳出的规律,得平均数:3-2,方差:9s2.