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第二十三章 数据分析
23.3 方 差
1.方差
设n个数据x1,x2,…,xn的平均数为,各个数据与平均数偏差的平方分别是(x1-)2,(x2-)2,…,(xn-)2.偏差平方的 平均数 叫做这组数据的方差,用s2表示,即
s2= [(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2] .
2.方差的应用
方差是衡量一组数据 波动程度 (或离散程度)的量.方差越 大 ,数据的波动越大;方差越 小 ,数据的波动越小.
平均数
[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2]
波动程度
大
小
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知识点1 方差的计算
典题1 (2022邯郸大名三模)甲、乙两组数据如下:
甲组:1,2,3,4,5;
乙组:2 020,2 021,2 022,2 023,2 024.
甲、乙两组数据的平均数、方差的关系分别是: < , = .(填“>”“<”或“=”)
<
=
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变式1-1 如果一组数据6,7,x,9,5的平均数是2x,那么这组数据的方差为( A )
A.4 B.3 C.2 D.1
A
变式1-2 (2022秦皇岛青龙期中)一组数据的方差可以用式子s2=[(x1-50)2+(x2-50)2+…+(x10-50)2]表示,则这组数据的平均数是 50 .
名师点睛
(1)计算一组数据方差的步骤是:①求平均数.②代入公式求方差s2.
(2)注意方差单位是原单位的平方.
50
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知识点2 数据离散程度的应用
典题2 甲、乙两名同学进行射击训练,在相同条件下各射靶5次,成绩统计如表:
命中环数 7 8 9 10
甲命中相应环数的次数 2 2 0 1
乙命中相应环数的次数 1 3 1 0
若从甲、乙两名同学射击成绩方差的角度评价两人的射击水平,谁的射击成绩更稳定些?
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解:甲、乙两名同学射击的平均成绩分别为
=×(7×2+8×2+10×1)=8(环),
=×(7×1+8×3+9×1)=8(环),
=×[2×(7-8)2+2×(8-8)2+(10-8)2]=1.2,
=×[(7-8)2+3×(8-8)2+(9-8)2]=0.4,
∵>,∴乙同学的射击成绩更稳定些.
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变式2-1 某速度滑冰队要从甲、乙、丙、丁四位选手中选拔一名参加省冰雪运动会,对他们进行了十次测试,结果他们的平均成绩均相同,方差如下表:
选手 甲 乙 丙 丁
方差/秒2 0.095 0.085 0.079 a
若决定发挥最稳定的丁参加省运会,则a的值可以是( D )
A.0.10 B.0.09 C.0.08 D.0.07
名师点睛
方差是表示数据离散程度的量,方差越大,数据的离散程度越大(波动越大),数据越不稳定;反之,方差越小,数据的离散程度越小(波动越小),数据越稳定.
D
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—— 基础巩固练 ——
1.如图,下列结论不正确的是( D )
A.a组数据的最大数与最小数的差较大
B.a组数据的方差较大
C.b组数据比较稳定
D.b组数据的方差较大
2.(2022唐山乐亭二模)现有甲组数据:1,2,3,4,5,乙组数据:11,12,13,14,15.若甲、乙两组的方差分别为a,b,则a,b的关系是( A )
A.a=b B.a=10+b
C.a<b D.a>b
D
A
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3.(2022廊坊安次区期末)以2022年北京冬奥会为契机,某学校开展以“弘扬奥林匹克精神,感受冰雪运动魅力”为主题的冰雪嘉年华实践课程.为了解学生掌握滑雪技巧及滑雪水平等情况,教练分别对甲、乙两名学生10次训练的结果进行了统计,其中每次训练的成绩分别为5分,4分,3分,2分,1分五档,统计结果如图所示.下列结论正确的是( A )
A.=,> B.=,<
C.>,> D.<,<
A
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4.学校篮球队5名场上队员的身高分别为:170,173,175,177,180(单位:cm).增加一名身高为175 cm的成员后,现篮球队成员的身高与原来相比,下列说法正确的是( C )
A.方差不变 B.方差变大
C.方差变小 D.不能确定
5.若一组数据1,2,x,4的众数是1,则这组数据的方差为 .
C
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甲路段
乙路段
图中数字表示每一级台阶的高度(单位:cm),并且数据15,16,16,14,14,15的方差=,数据11,15,18,17,10,19的方差=.
6.(一题多问)在某旅游景区上山的一条小路上,有一些断断续续的台阶,如图是其中的甲、乙段台阶路的示意图.请你用所学过的有关统计知识(平均数、中位数和方差)回答下列问题