内容正文:
《导学案》新教材 数学S·必修第一册
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1.抽样方法的选择和设计
本章学习了比较典型和常用的抽样方法:简单随机抽样、分层随机抽样,它们的共同点:①都是不放回抽样;②在抽样过程中,每个个体被抽到的可能性相等,体现了抽样的客观性和公平性.
(1)抽样方法的要点
①简单随机抽样:是抽样中一个最基本的方法——逐一不放回地抽取.一次抽取所有样本和抽取样本检查后放回样本都不是简单随机抽样.
②分层随机抽样:将总体分成若干层,在各层中按照该层个体数在总体中所占比例随机抽取一定的样本.
(2)抽样方法应用的注意点
①抽签法中,注意使用已有编号,号签形状、大小一致,搅拌均匀;随机数法中,首先对个体所编号码位数要相同,当题目所给位数不同时,以位数较多的为准,在位数较少的数前面添“0”,凑齐位数,其次是注意编号去重,即舍去抽中的相同编号.
②分层随机抽样中,根据实际情况,可对每层所抽取的数目进行适当的细微调整.如某中学高中学生有900名,为了考察他们的体重情况,打算抽取一个容量为45的样本.已知高一有402名学生,高二有296名学生,高三有202名学生.采用分层随机抽样,样本容量与总体容量的比为45∶900=1∶20,则应从这三个年级中抽取的学生数分别为=20.1;=14.8;=10.1,而学生人数只能是整数,对以上结果进行适当调整,应从三个年级中分别抽取20名,15名,10名学生.
(3)抽样方法的适用原则
①看总体是否由差异明显的几个部分组成.若是,则选用分层随机抽样;否则,考虑用简单随机抽样.
②看总体容量和样本容量的大小.当总体容量较小时,采用抽签法;当总体容量较大、样本容量较小时,采用随机数法.
(4)抽样方法的设计
设计抽样方法时,最核心的问题就是要考虑如何使抽取的样本具有代表性,为此在设计抽样方法时,充分利用对总体情况的了解是非常重要的.
2.用样本估计总体
现实中的总体所包含的个体数往往是很多的,因此我们可通过获取样本数据,分析样本的分布和数字特征,进而对总体作出估计.
(1)估计总体的分布
①样本的分布以图表的形式给出,常见的统计图表有频率分布表、频率分布直方图,两者的优缺点如下:
表示样本分布的方法
优点
缺点
频率分布表
在数量表示上比较确切
不够直观、形象,损失了样本的一些信息,分析数据分布的总体情况不够方便
频率分布
直方图
能够很容易地表示大量数据,非常直观地表示数据分布的情况,使我们能够看到在频率分布表中看不清楚的数据模式
从直方图本身不能得出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的数据信息被抹掉了
②频率分布直方图中相关计算的常用结论
a.图中小矩形的面积=组距×=频率.
b.所有小矩形的面积之和为1.
(2)估计总体的数字特征
通常我们用样本的平均数和方差(标准差)来近似代替总体的平均数和方差(标准差),呈现样本数据的集中趋势及波动大小,从而实现对总体的估计.
①一般情况下,需要将平均数和标准差结合,得到更多样本数据的信息,从而对总体作出较好的估计.因为平均数容易掩盖一些极端情况,使我们对总体作出片面的判断,而标准差较好地避免了极端情况.
②若两组数据的平均数差别很大,也可以仅比较平均数,估计总体的平均水平,从而作出判断.
需要注意的是:通过样本数据的统计图表和数字特征,我们能够估计总体的信息,而且样本容量越大,这种估计也就越精确.当样本数据发生变化时,总体的这些信息不会变化.
学科思想培优
一、抽样方法的选取及应用
随机抽样方法有简单随机抽样、分层随机抽样两种.
[典例1] (1)某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名,现用分层随机抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为( )
A.6 B.8
C.10 D.12
(2)问题:①某小区有800户家庭,其中高收入家庭200户,中等收入家庭480户,低收入家庭120户,为了了解有关家用轿车购买力的某个指标,要从中抽取一个容量为100的样本;②从10名学生中抽取3人参加座谈会.方法:a.简单随机抽样;b.分层随机抽样.则问题与方法配对正确的是( )
A.①a,②b B.①b,②b
C.①a,②a D.①b,②a
[解析] (1)分层随机抽样的原理是按照各部分所占的比例抽取样本.设从高二年级抽取的学生数为n,
则=,解得n=8.
(2)问题①中的总体是由差异明显的几部分组成的,故可采用分层随机抽样方法;问题②中总体的个数较少,故可采用简单随机抽样.故匹配正确的是D.
[答案] (1)B (2)D
二、用样本的数字特