数据的数字特征(1)
高一年级 数学
问题与情境 :
如下是某学校高一(1)班和高一(2)班某一次期中考试的语文成绩,试从不同的角度对两班成绩进行对比.
高一(1)班:69 84 69 80 75 70 75 71 87 70 80 84 73 81 81 73
66 78 68 79 73 75 76 76 70 74 71 86 63 88
高一(2)班:76 86 74 82 77 68 62 82 72 82 76 81 84 79 67 78
70 72 81 89 81 77 72 77 67 67 72 79 81 75 75 84
上述情境中的两个班的语文成绩,可以从哪些角度进行对比?
上述情境中的两个班的语文成绩,可以从最值、平均数、中位数
等角度进行对比.
最值 :
一组数据的最值指的是其中的最大值和最小值,反映数据
最极端的情况.一般地,最大值用max表示,最小值用min表示.
最值 :
日常生活中,对于一组给定的数据,我们什么时候会关注最值?甚至什么时候只关注最值?能举出具体例子吗?
平均数:
一组数据的平均数(算术平均数)指的是所有数据的和除以数据个数所得的商,反映数据的平均水平(中心位置).如果给定的一组数是 ,则这组数的平均数为
简记为: .
平均数:
其中 表示求和,右边式子中的 表示求和范围,其最小值与最大值分别写在 的下面和上面.
平均数:
其中 表示求和,右边式子中的 表示求和范围,其最小值与最大值分别写在 的下面和上面.
例如: . .
平均数:
其中 表示求和,右边式子中的 表示求和范围,其最小值与最大值分别写在 的下面和上面.
例如: . .
平均数:
求和符号 具有哪些性质?
平均数:
求和符号 具有下列性质:
, ,
,
( 为介于 和 之间的整数).
平均数:
求和符号 性质的证明: .
证明:
.
平均数:
求和符号 性质的证明: .
证明:
.
个
平均数:
日常生活中,对于一组给定的数据,我们什么时候会关注平均值?能举出具体例子吗?
尝试与发现1:
某武术比赛中,共有7个评委,计分的规则是:去掉一个最高分,去掉一个最低分,然后把其他分数的平均数作为选手的最后得分,按照这样的规则,根据以下数据,计算三位选手的最后得分.
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
乙
92
96
95
92
89
92
95
丙
91
91
88
91
98
93
92
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
乙
92
96
95
92
89
92
95
丙
91
91
88
91
98
93
92
如何计算甲组的分数?
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}减92
-2
1
1
0
0
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
92
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}减92
-2
1
1
0
0
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
92
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}减92
-2
1
1
0
0
为什么可以这样计算?
尝试与发现1:
如果 的平均数是 ,且 是常数,则
的平均数是 ,请同学
们自己尝试证明.
尝试与发现1:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}选手
评委1
评委2
评委3
评委4
评委5
评委6
评委7
得分
甲
90
88
93
93
92
92
96
92
乙
92
96
95
92
89
92
95
93.2
丙
91
91
88
91
98
93
92
91.6
尝试与发现1:
有人认为,应该把最高分与最低分之外的分数总分作为选手的最后得分,这样的计分规则与之前的规则是否有本质的区别?
尝试与发现1:
有人认为,应该把最高分与最低分之外的分数总分作为选手的最后得分,这样的计分规则与之前的规则是否有本质的区别?
答:没有本质的区别.
尝试与发现1:
从数学的角度讨论,为什么要去掉一个最高分和一个最低分再计算平均数?平均数具有什么特点?
尝试与发现1:
从数学的角度讨论,为什么要去掉一个最高分和一个最低分再计算平均数?平均数具有什么特点?
答:平均数会受到每一个数的影响,尤其是最大值和最小值,正因为平均数具有这个特点,为了避免过于极端的值影响结果太大,会去掉最大值和最小值再计算平均值.
尝试与发现2:
有甲乙两个组,每组有6名成员,他们暑假读书的本数如下:
甲组:1,2,3,3,4,5
乙组:0,0,1,2,3,12
分别求出两组的平均数.
尝试与发现2:
有甲乙两个组,每组有6名成员,他们暑假读书的本数如下:
甲组:1,2,3,3,4,5 平均数为 3
乙组:0,0,1,2,3,12 平均数为 3
平均数是否很好地表示了每一组数的中心位置?
如果没有,可以选择什么数来表示?
中位数:
有时也可以借助中位数表示一组数的中心位置:如果一组数有奇数个数,且按照从小到大排列后为 ,则称 为这组数的中位数,如果一组数有偶数个数,且按照从小到大排列后为 ,则称 为这组数的中位数.
尝试与发现2:
有甲乙两个组,每组有6名成员,他们暑假读书的本数如下:
甲组:1,2,3,3,4,5 中位数为 3
乙组:0,0,1,2,3,12 中位数为 1.5
相比于平均数,中位数较好地表示了每一组数的中心位置.
尝试与发现3:
指出甲乙两组数的中位数.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
甲
1
2
2
2
2
3
3
3
5
5
6
6
8
8
9
10
10
12
13
13
乙
0
0
0
0
1
1
2
3
4
5
6
6
7
7
10
14
14
14
14
15
尝试与发现3:
中位数均为5.5,中位数是否能比较全面地体现数据的
分布特点?如果不能,有什么补救的办法呢?
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
甲
1
2
2
2
2
3
3
3
5
5
6
6
8
8
9
10
10
12
13
13
乙
0
0
0
0
1
1
2
3
4
5
6
6
7
7
10
14
14
14
14
15
尝试与发现3:
将甲乙两组数的小于5.5的前十个数,分别看成一组数,他们的中位数分别是2.5和1.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
1
2
2
2
2
3
3
3
5
5
乙
0
0
0
0
1
1
2
3
4
5
百分位数:
这两个数是找小于或等于中位数的所有数的中位数得到的,所以他们分别称为甲乙两组数的25%分位数.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
1
2
2
2
2
3
3
3
5
5
乙
0
0
0
0
1
1
2
3
4
5
百分位数:
一组数的 分位数指的是,满足下列条件的一个数值:至少有 的数据不大于该值,且至少有 的数不小于该值.一般地,当数据个数较多的时候,可以借助多个百分位数来了解数据分布的特点.
百分位数:
计算方法:设一组数按从小到大排列后为 ,计算
的值,如果 不是整数,设 为大于 的最小整数,取 为 分位数,如果 是整数,取 为 分位数,特别地,0分位数是 ,即最小值,
100%分位数是 ,即最大值.
百分位数:
实际应用中,除了中位数外,经常使用的是25%分位数(简称第一四分位数),与75%分位数(简称第三四分位数).
百分位数:
例题:计算尝试与发现3中甲乙两组数的75%分位数.
百分位数:
例题:计算尝试与发现3中甲乙两组数的75%分位数.
解:数据个数20, ,因此,
百分位数:
例题:计算尝试与发现3中甲乙两组数的75%分位数.
解:数据个数20, ,因此,
甲组数的75%分位数为: .
乙组数的75%分位数为: .
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
15
16
甲
9
10
乙
10
14
百分位数:
可见,甲组数用2.5,5.5,9.5,乙组数用1,5.5,12
来刻画,大致可以看出他们的数的分布特点.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
甲
1
2
2
2
2
3
3
3
5
5
6
6
8
8
9
10
10
12
13
13
乙
0
0
0
0
1
1
2
3
4
5
6
6
7
7
10
14
14
14
14
15
问题与情境 :
如下是某学校高一(1)班和高一(2)班某一次期中考试的语文成绩,试从不同的角度对两班成绩进行对比.
高一(1)班:69 84 69 80 75 70 75 71 87 70 80 84 73 81 81 73
66 78 68 79 73 75 76 76 70 74 71 86 63 88
高一(2)班:76 86 74 82 77 68 62 82 72 82 76 81 84 79 67 78
70 72 81 89 81 77 72 77 67 67 72 79 81 75 75 84
问题与情境 :
高一(1)班:69 84 69 80 75 70 75 71 87 70 80 84 73 81 81 73
66 78 68 79 73 75 76 76 70 74 71 86 63 88
高一(1)班的最大值是88,最小值是63,平均数是75.5,中位数75,
第一四分位数70,第三四分位数80.
问题与情境 :
高一(2)班:76 86 74 82 77 68 62 82 72 82 76 81 84 79 67 78
70 72 81 89 81 77 72 77 67 67 72 79 81 75 75 84
高一(2)班的最大值是89,最小值是62,平均数约76.4,中位数77,
第一四分位数72,第三四分位数81.
问题与情境 :
高一(1)班的最大值是88,最小值是63,平均数是75.5,中位数75,
第一四分位数70,第三四分位数80.
高一(2)班的最大值是89,最小值是62,平均数约76.4,中位数77,
第一四分位数72,第三四分位数81.
归纳总结:
对一组数据可以从最值、平均数、中位数及百分位数等角度进行分析.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
意义及作用
不足
最值
平均数
中位数
归纳总结:
对一组数据可以从最值、平均数、中位数及百分位数等角度进行分析.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
意义及作用
不足
最值
反映数据极端情况
无法反映数据的中心位置
平均数
反映数据平均水平
有时受最值影响较大
中位数
反映数据中心位置
数据较多时不足以了解数据分布特点,进一步采用百分位数
归纳总结:
对一组数据可以从最值、平均数、中位数及百分位数等角度进行分析.
数据的不同的数字特征各有优势与不足,应根据现实问题的需要选择恰
当的数字特征来全方位地表达数据的信息.
作业:
1.回忆最值、平均数、中位数及百分位数的求法、作用、不足.
2.已知 ,求下列各式的值.
(1) . (2) . (3) .
3.求1,2,3,4,5,6,7,8,9,10的25%分位数,75%分位数,90%分位数.
谢 谢