内容正文:
9.1.1 简单随机抽样
【大单元教学】2022-2023学年高一数学同步备课系列(人教A版2019必修第二册)
【单元目标】
课程目标
1.了解总体、样本、样本容量的概念,了解数据的随机性.
2.通过实例,了解简单随机抽样的含义及其解决问题的过程.
3.掌握两种简单随机抽样.
4.会计算样本均值,了解样本与总体的关系.
数学学科素养
1.数学抽象:随机抽样的相关概念;
2.数据分析:利用抽签法,随机数法解决实际问题;
3.数学运算:计算样本均值.
【单元知识结构框架】
教学重点:简单随机抽样的定义,抽样方法,各种方法适用情况,及对比.
教学难点:简单随机抽样中的等可能性及简单随机抽样的特点,随机数表法应用.
新课引入
在现实生活中,我们经常会接触到各种统计数据,例如,人口总量、经济增长率、就业状况、物价指数、产品的合格率、商品的销售额、农作物的产量、人均水资源、居民人均年收入、电视台节目的收视率、学生的平均身高等.要正确阅读并理解这些数据,需要具备一些统计学的知识.
统计的研究对象是数据,核心是通过数据分析研究和解决问题,因此,首先要设法获取与问题有关的数据,从而为解决问题奠定基础.
名称 定义
总体 所要 的全体叫作总体
样本 从总体中抽取出的 组成的集合叫作总体的一个样本
个体 总体中的每一个考察对象叫作个体
样本容量 样本中个体的 叫作样本容量
考察对象
统计的相关概念
若干个个体
数目
温故知新
[讨论] 样本与样本容量有什么区别?
解:样本与样本容量是两个不同的概念.样本是从总体中抽取的个体组成的集合,是对象;样本容量是样本中个体的数目,是一个数.
探究与发现
人口普查需要花费巨大的财力、物力,因而不宜经常进行,为了及时掌握全国人口变动状况,我国每年还会进行一次人口变动情况的调查.这种调查是抽取一部分居民进行调查,根据抽取的居民情况来推断总体的人口变动情况.
像这样,根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法,称为抽样调查.我们把从总体中抽取的那部分个体称为样本,样本中包含的个体数称为样本量.调查样本获得的变量值称为样本的观测数据,简称样本数据.
抽样调查的目的是为了了解总体的情况.例如,抽样调查一批待售袋装牛奶的细菌数是否超标,其目的是要了解整批牛奶的细菌含量超标情况,而不只是局限在抽查到的那几袋牛奶的情况.因此,通过抽样调查了解总体的情况,自然希望抽取的样本数据能很好地反映总体的情况,即样本含有和总体基本相同的信息.
2.最常用的简单随机抽样方法有两种: 、 .
1.概念:
一般地,设一个总体含有N个个体,从中 地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会 ,就把这种抽样方法叫作简单随机抽样,这样抽取的样本,叫作简单随机样本.
简单随机抽样
逐个不放回
都相等
抽签法
随机数法
新课讲授
特点 说明
(1)个体数有限 简单随机抽样要求被抽取的样本的总体中含有个体的个数N是
(2)样本中个体数与总体中个体数关系 简单随机样本含个体数n 总体中的个体数N
(3)逐个抽取 简单随机样本是从总体中 的
(4)不放回抽样 简单随机抽样是一种 的抽样
(5)等可能抽样 简单随机抽样中的每个个体进入样本的可能性均为
3.简单随机抽样的特点
有限的
小于或等于
逐个抽取
不放回
问题1 一家家具厂要为树人中学高一年级制作课桌椅,他们事先想了解全体高一年级学生的平均身高,以便设定可调节课桌椅的标准高度.已知树人中学高一年级有712名学生,如果要通过简单随机抽样的方法调查高一年级学生的平均身高,应该怎么抽取样本?
在这个问题中,树人中学全部高一年级的学生构成调查的总体,每一位学生是个体,学生的身高是调查的变量.与“探究”栏目中估计红球的比例类似,我们可以对高一年级进行简单随机抽样,用抽出的样本的平均身高估计高一年级学生的平均身高.实现简单随机抽样的方法有很多,抽签法和随机数法是比较常用的两种方法.
下面分别介绍这两种方法.
例题解析
1.抽签法:
先给712名学生编号,例如按1~712进行编号,然后把所有编号写在外观、质地等无差别的小纸片(也可以是卡片、小球) 上作为号签,并将这些小纸片放在一个不透明的盒里,充分搅拌.最后从盒中不放回地逐个抽取号签,使与号签上的编号对应的学生进入样本,直到抽足样本所需要的人数.
为什么要给学生编号?编号用学号可以吗?
概念解析
(1)抽签法的定义:
一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上