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第二十章
数据的分析
20.2
数据的波动程度
第1课时
方差
人教版
八年级数学下册
教学课件
1.
情景导学
1
2.
新课目标
2
3.
新课进行时
4.
知识小结
目录
Contents
5.
随堂演练
6.
课后作业
第一部分
情景导学
情景导学
甲
7.65
7.50
7.62
7.59
7.65
7.64
7.50
7.40
7.41
7.41
乙
7.55
7.56
7.53
7.44
7.49
7.52
7.58
7.46
7.53
7.49
农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子.选择种子时,甜玉米的产量和产量的稳定性是农科院所关心的问题.为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关情况,农科院各用10块自然条件相同的试验田进行试验,得到各试验田每公顷的产量(单位:t)如表所示.
情景导学
根据这些数据估计,农科院应该选择哪种甜玉米种子呢?
上面两组数据的平均数分别是:
说明在试验田中,甲、乙两种甜玉米的平群产量相差不大,由此可以估计这种地区种植这两种甜玉米,它们的产量相差不大。
情景导学
为了可以直观地甲、乙看出这两种玉米的产量情况,
我们根据这两组数据画成下面的图.
由上图可以看出,甲种甜玉米在试验田的产量的
波动性较大,乙种甜玉米产量在平均值附近.
为了刻画一组数据的波动大小,我们可以采用很多统
计的方法,例如方差.
情景导学
刘教练到我班选拔一名篮球队员,刘教练对陈方楷和李霖东两名学生进行5次投篮测试,每人每次投10个球,下图记录的是这两名同学5次投篮中所投中的个数.
队
员
第
1次
第2次
第3次
第4次
第5次
李霖东
7
8
8
8
9
陈方楷
10
6
10
6
8
(1)请求出以上两组数据的平均数、中位数、众数;
(3)若要选一个投篮稳定的队员,选谁更好?
(2)用复式折线统计图表示上述数据;
第二部分
新课目标
新课目标
1.理解方差的概念及统计学意义;
2.会计算一组数据的方差;
(重点)
3.能够运用方差判断数据的波动程度,并解决简单的实际问题.(难点)
第三部分
新课进行时
新课进行时
核心知识点一
方差的意义
农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子.
选择种子时,甜玉米的产量和产量的稳定性是农科院
所关心的问题.为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关
情况,农科院各用10
块自然条件相同的试验田进行试
验,得到各试验田每公顷
的产量(单位:t)如下表:
新课进行时
甲
7.65
7.50
7.62
7.59
7.65
7.64
7.50
7.40
7.41
7.41
乙
7.55
7.56
7.53
7.44
7.49
7.52
7.58
7.46
7.53
7.49
根据这些数据估计,农科院应该选择哪种甜玉米种子呢?
新课进行时
(1)甜玉米的产量可用什么量来描述?请计算后说明.
说明在试验田中,甲、乙两种甜玉米的平均产量相差不大.
可估计这个地区种植这两种甜玉米的平均产量相差不大.
甲
7.65
7.50
7.62
7.59
7.65
7.64
7.50
7.40
7.41
7.41
乙
7.55
7.56
7.53
7.44
7.49
7.52
7.58
7.46
7.53
7.49
新课进行时
产量波动较大
产量波动较小
(2)如何考察一种甜玉米产量的稳定性呢?
①请设计统计图直观地反映出甜玉米产量的分布情况.
甲种甜玉米的产量
乙种甜玉米的产量
新课进行时
1.方差的概念:
设有n个数据x1,x2,…,xn,各数据与它们的平均数
的差的平方分别是
,
我们用这些值的平均数,即
来衡量这组数据的波动大小,并把它叫作这组数据的方差.
新课进行时
2.方差的意义
方差用来衡量一组数据的波动大小(即这组数据偏离平均数的大小).
方差越大,数据的波动越大;
方差越小,数据的波动越小.
新课进行时
②请利用方差公式分析甲、乙两种甜玉米的波动程度.
两组数据的方差分别是:
据样本估计总体的统计思想,种乙种甜玉米产量较稳定.
显然
>
,即说明甲种甜玉米的波动较大,这与我们从产量分布图看到的结果一致.
新课进行时
【答】(1)平均数:6,方差:0;(2)平均数:6;方差:
(3)平均数:6,方差:
;(4)平均数:6,方差:
.
1.用条形图表示下列各组数据,计算并比较它们的平
均数和方差,体会方差是怎样刻画数据的波动程度的.
(1)6
6
6
6
6
6;
(2)5
5
6
6
6
7
7;
(3)3
3
4
6
8
9
9;
(4)3
3
3
6
9
9
9.
新课进行时
2.如图是甲、乙两射击运动员的10
次射击训练成绩的折线统计图.观察图形,甲、乙这10
次射击成绩的方差哪个大?
【答】乙的射击成绩波动大,所以乙的方差大.
新课进行时
甲
163
164
164
165
165
166
166
167
乙
163
165
165
166
166
167
168
168
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》,
参加表演的女演员的身高(单位:cm)
如表所示.
哪个芭蕾舞团女演员的身高更整齐?
新课进行时
解:甲、乙两团演员的身高平均数分别是
=
=
=
=
甲
乙
165
166
新课进行时
方差分别是
=
=
=
=
所以,_______<_______.
答:______芭蕾舞团女演员的身高更整齐.
1.5
2.5
甲
新课进行时
1.不同品牌的计算器的操作步骤有所不同,
操作时需要参阅计算器的使用说明书.
2.通常需要先按动有关键,使计算器进入统计状态;
然后依次输入数据x1,x2,…,xn
;最后按动求方差的功能键(例如
键),计算器便会求出方差
的值.
新课进行时
例如:
4.
SHIFT
+
S-Var
+
xσn
+
=
;
5.
将求出的结果平方,就得到方差
.
1.
MODE
+
2-SD
进入SD模式;
2.
SHIFT
+
CLR
+
=
清除统计存储器;
3.
输入数据,每输入一个数据后按
DT
;
新课进行时
甲、乙两班举行电脑汉字输入比赛,参赛学生每分钟输入汉字的个数统计结果如下表:
某同学分析上表后得出如下结论:①甲、乙两班学生成绩平均水平相同;②乙班优秀的人数多于甲班优秀的人数(每分钟输入汉字≥150个为优秀);③甲班成绩的波动比乙班大.上述结论正确的有
.
班级
参加人数
中位数
方差
平均数
甲
55
149
191
135
乙
55
151
110
135
①②③
新课进行时
①数据x1-3,x2-3,x3-3,…,xn-3
平均数为
,方差为
.
③数据3x1
,3x2
,3x3
,…,3xn
平均数为
,方差为
.
④数据2x1-3,2x2-3,2x3-3
,…,2xn-3
平均数为
,方差为
.
②数据x1+3,x2+3,x3+3,…,xn+3
平均数为
,方差为
.
若数据x1、x2、…、xn平均数为
,方差为s2,则
x
+3
x
-3
x
-3
2x
s2
s2
9s2
4s2
3x
(2)数据ax1、ax2、…、axn
平均数为
,
方差为
a2s2
ax
(3)数据ax1±b、ax2±b、…、axn±b
平均数为
,
方差为a2s2
+b
ax
(1)数据x1±b、x2±b、…、xn±b
平均数为
,
方差为
s2
+b
x
第四部分
知识小结
知识小结
方差
方差的统计学意义(判断数据的波动程度):
方差越大(小),数据的波动越大(小).
公式:
第五部分
随堂演练
随堂演练
1.样本方差的作用是(
)
A.表示总体的平均水平
B.表示样本的平均水平
C.准确表示总体的波动大小
D.表示样本的波动大小,从而估计总体的波动大小
D
随堂演练
2.人数相同的八年级(1)、(2)两班学生在同一次数学单元测试中,班级平均分和方差下:
,
,
,则成绩较为稳定的班级是(
)
A.甲班
B.乙班
C.两班成绩一样稳定
D.无法确定
B
随堂演练
3.小凯同学参加数学竞赛训练,近期的五次测试成绩得分情况如图所示,则他这五次成绩的方差
为
.
100
随堂演练
4.在样本方差的计算公式
中,
数字10
表示___________
,数字20表示
_______.
样本容量
平均数
5.五个数1,3,a,5,8的平均数是4,则a
=_____,这五个数的方差_____.
3
5.6
随堂演练
6.为了从甲、乙两名学生中选择一人去参加电脑知识竞赛,在相同条件下对他们的电脑知识进行10次测验,成绩(单位:分)如下:
甲的成绩
76
84
90
84
81
87
88
81
85
84
乙的成绩
82
86
87
90
79
81
93
90
74
78
(1)填写下表:
同学
平均成绩
中位数
众数
方差
85分以上的频率
甲
84
84
0.3
乙
84
84
34
84
90
0.5
14.4
随堂演练
(2)利用以上信息,请从不同的角度对甲、乙两名同学的成绩进行评价.
解:从众数看,甲成绩的众数为84分,乙成绩的众数是90分,乙的成绩比甲好;
从方差看,s2甲=14.4,
s2乙=34,甲的成绩比乙相对稳定;从甲、乙的中位数、平均数看,中位数、平均数都是84分,两人成绩一样好;
从频率看,甲85分以上的次数比乙少,乙的成绩比甲好.
3、甲、乙两台编织机纺织一种毛衣,在5天中
两台编织机每天出的合格品数如下(单位:件):
甲:7
10
8
8
7
;
乙:8
9
7
9
7
.
计算在这5天中,哪台编织机出合格品的波动较小?
随堂演练
解:
所以是乙台编织机出的产品的波动性较小。
因为
第六部分
课后作业
课后作业
1、完成教材本课时对应习题;
2、完成同步练习册本课时的习题。
谢谢欣赏
THANK
YOU
FOR
LISTENING
谢谢大家!
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