内容正文:
第九章 统计与成对数据的统计分析
第一节 统计
【课程标准】1. 理解随机抽样的必要性和重要性.2.会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本,了解分层抽样的方法.3.理解扇形图,折线图及频率分布直方图的特点.4.理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差.5.能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释.6.会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解用样本估计总体的思想.
知识分步 落实
1.随机抽样
(1)简单随机抽样
①放回:一般地,设一个总体含有 ( 为正整数)个个体,从中逐个抽取 个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样.
②不放回:一般地,设一个总体含有 ( 为正整数)个个体,从中逐个抽取 个个体作为样本,如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.
放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.
(2)分层抽样:一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为层.
2.常用统计图表
(1)频率分布直方图
①纵轴表示 ,即小长方形的高 ;
②小长方形的面积 组距 频率;
③各个小长方形的面积的总和等于1.
(2)其它统计图表
统计图表
主要应用
扇形图
直观描述各类数据占总数的比例
条形图和直方图
直观描述不同类别或分组数据的频数和频率
折线图
描述数据随时间的变化趋势
3.用样本的数字特征估计总体的数字特征
(1)众数:一组数据中出现次数最多的数.
(2)中位数:将数据从小到大排列,若有奇数个数,则最中间的数是中位数;若有偶数个数,则中间两数的平均数是中位数.
(3)平均数: ,反映了一组数据的平均水平.
(4)百分位数:一般地,一组数据的第 百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有 的数据小于或等于这个值,且至少有 的数据大于或等于这个值.
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(5)标准差:是样本数据到平均数的一种平均距离, .
(6)方差: 是样本数据, 是样本量, 是样本平均数).
[微提醒] 百分位数反映该组数中小于或等于该百分位数的分布特点.
[对点自测]
1. 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1) 简单随机抽样中,每个个体被抽到的机会,与先后有关.( × )
(2) 分层随机抽样中,每个个体被抽到的可能性与层数及分层有关.( × )
(3) 频率分布直方图中,小长方形的面积越大,表示样本数据落在该区间的频率越大.( √ )
(4) 对一组数据来说,平均数和中位数总是非常接近.( × )
2. (必修第二册P202例2改编)一个量为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14.5,第86百分位数为17.
[解析]因为 ,
所以第75百分位数为 .
因为 ,
所以第86百分位数为第18个数据17.
3. (易错题)总体由编号为1,2, ,99,100的100个个体组成.现用随机数法选取60个个体,利用电子表格软件产生的若干个 范围内的整数随机数的开始部分数据如下,则选出来的第5个个体的编号为31.
8
88
[解析]生成的随机数中落在编号 范围内的有8,44,2,17,8(重复,舍弃),31, ,故选中的第5个个体的编号为31.
4. [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图,则( B )
A. 讲座前问卷答题的正确率的中位数小于
B. 讲座后问卷答题的正确率的平均数大于
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][讲座前中位数为 ,所以 错;
讲座后问卷答题的正确率只有一个是 ,4个 ,剩下全部大于等于 ,所以讲座后问卷答题的正确率的平均数大于 ,所以 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 错;
讲座后问卷答题的正