内容正文:
第二节 用样本估计总体
★[考试要求]
1.会用统计图表对总体进行估计,会求n个数据的第p百分位数.2.能用数字特征估计总体集中趋势和总体离散程度.
1.百分位数
一般地,一组数据的第p百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有p%的数据小于或等于这个值,且至少有(100-p)%的数据大于或等于这个值.
2.平均数、中位数和众数
(1)平均数:=(x1+x2+…+xn).
(2)中位数:将一组数据按从小到大或从大到小的顺序排列,处在最 中间 的一个数据(当数据个数是奇数时)或最中间两个数据的 平均数 (当数据个数是偶数时).
(3)众数:一组数据中出现次数 最多 的数据(即频数最大值所对应的样本数据).
3.方差和标准差
(1)方差:s2=[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2].
(2)标准差:s= .
巧用四个有关的结论
(1)若x1,x2,…,xn的平均数为,那么mx1+a,mx2+a,…,mxn+a的平均数为m+a;
(2)数据x1,x2,…,xn与数据x′1=x1+a,x′2=x2+a,…,x′n=xn+a 的方差相等,即数据经过平移后方差不变;
(3)若x1,x2,…,xn的方差为s2,那么ax1+b,ax2+b,…,axn+b的方差为a2s2.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)对一组数据来说,平均数和中位数总是非常接近.( )
(2)一组数据的第p百分位数可以不唯一.( )
(3)方差与标准差具有相同的单位.( )
(4)如果一组数中每个数减去同一个非零常数,则这组数的平均数改变,方差不变.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.若某校高一年级8个班参加合唱比赛的得分分别为87,89,90,91,92,93,94,96,则这组数据的平均数是( )
A.91 B.91.5 C.92 D.92.5
解析:B [平均数==91.5.]
3.(多选)给出一组数据:1,3,3,5,5,5,下列说法正确的是( )
A.这组数据的极差为4
B.这组数据的平均数为3
C.这组数据的中位数为4
D.这组数据的众数为3和5
解析:AC [这组数据的极差为5-1=4,A正确;平均数为=,B错误;中位数为=4,C正确;众数为5,D错误.]
4.一个容量为20的样本,其数据按从小到大的顺序排列为:1,2,2,3,5,6,6,7,8,8,9,10,13,13,14,15,17,17,18,18,则该组数据的第75百分位数为 ________ ,第86百分位数为 ________ .
解析:因为75%×20=15,所以第75百分位数为=14.5.因为86%×20=17.2,所以第86百分位数为第18个数据17.
答案:14.5 17
样本的数字特征和百分位数的估计
[例1] (1)(2022·全国甲卷)某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如下图:
则( )
A.讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%
B.讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%
C.讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D.讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
[解析] B [由图表信息,结合中位数、平均数、标准差、极差的概念,逐项判断即可得解.
讲座前中位数为>70%,所以A错;
讲座后问卷答题的正确率只有一个是80%,4个85%,剩下全部大于等于90%,所以讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%,所以B对;
讲座前问卷答题的正确率更加分散,所以讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,所以C错;
讲座后问卷答题的正确率的极差为100%-80%=20%,讲座前问卷答题的正确率的极差为95%-60%=35%>20%,所以D错.故选B.]
(2)(多选)一组数据2x1+1,2x2+1,2x3+1,…,2xn+1的平均值为7,方差为4,记3x1+2,3x2+2,3x3+2,…,3xn+2的平均值为a,方差为b,则( )
A.a=7 B.a=11
C.b=12 D.b=9
[解析] BD [设x1,x2,……xn的平均值为,方差为s2,则2x1+1,2x2+1,……2xn+1的平均数为2+1=7,4s2=4,故=3,s2=1,则3x1+2,3x2+2,……3xn+2的平均值a=3+2=11,方差b=9s2=9.]
众数、中位数、平均数、方差的意义及常用结论
(1)平均数与方差都是重要的数字特征,是对总体的一种简明的描述,它们所反映的情况有着重要的实际意义,平均数、中