内容正文:
第2节 用样本估计总体
[课程标准要求]
1.能用样本估计总体的集中趋势参数(平均数、中位数、众数、百分位数),理解集中趋势参数的统计含义.
2.能用样本估计总体的离散程度参数(标准差、方差、极差),理解离散程度参数的统计含义.
1.百分位数
(1)第p百分位数的定义: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)四分位数:25%,50%,75%这三个分位数把一组由小到大排列后的数据分成四等份,因此称为四分位数,其中第25百分位数也称为第一四分位数或下四分位数,第75百分位数也称为第三四分位数或上四分位数.
第50百分位数就是中位数,中位数是百分位数的特例,百分位数是中位数的推广.
2.总体集中趋势的估计
数字
特征
样本数据
频率分布直方图
众数
出现次数最多的数据
取最高的小矩形底边中点的横坐标
中位数
将数据按大小顺序依次排列,处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)
把频率分布直方图划分为左右两个面积相等的部分,分界线与x轴交点的横坐标
平均数
样本数据的算术平均数
=(x1+x2+…+xn)
每个小矩形的面积乘小矩形底边中点的横坐标之和
平均数、中位数、众数分别从不同角度描述了一组数据的特征,刻画了一组数据的大致情况.平均数表示“一般水平”,中位数表示“中等水平”,众数表示“多数水平”.一组数据的平均数、中位数都是唯一的.众数不一定唯一,还可以没有,且众数一定是原数据中的数,而平均数和中位数都不一定是原数据中的数.
3.总体离散程度的估计
设一组数据x1,x2,x3,…,xn的平均数为 ,则这组数据的方差和标准差分别是
s2=,s=.
1.若数据x1,x2,…,xn的平均数为 ,方差为s2,则数据mx1+a,mx2+a,…,mxn+a的平均数为m+a,方差为m2s2.
2.s2=(xi-)2=-,即方差等于各数平方的平均数减去平均数的平方.
1.(多选题)(2021·新高考Ⅰ卷)有一组样本数据x1,x2,…,xn,由这组数据得到新样本数据y1,y2,…,yn,其中yi=xi+c(i=1,2,…,n),c为非零常数,则( CD )
A.两组样本数据的样本平均数相同
B.两组样本数据的样本中位数相同
C.两组样本数据的样本标准差相同
D.两组样本数据的样本极差相同
解析:设样本数据x1,x2,…,xn的平均数、中位数、标准差、极差分别为,m,σ,t,依题意,得新样本数据y1,y2,…,yn的平均数、中位数、标准差、极差分别为+c,m+c,σ,t,因为c≠0,所以C,D正确.
2.(多选题)(2022·辽宁沈阳一模)某团队共有20人,他们的年龄分布如表所示,
年龄
28
29
30
32
36
40
45
人数
1
3
3
5
4
3
1
有关这20人年龄的众数、极差、百分位数说法正确的是( ACD )
A.众数是32
B.众数是5
C.极差是17
D.25%分位数是30
解析:年龄为32的有5人,故众数是32,A正确,B错误;45-28=17,极差为17,C正确;因为20×25%=5,所以(30+30)÷2=30,故25%分位数是30,D正确.
3.如图是某学校随机抽取的100名学生数学月考成绩的频率分布直方图,据此估计该校本次月考数学成绩的总体情况(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表),下列说法正确的是( D )
A.平均数为74
B.众数为60或70
C.中位数为75
D.该校数学月考成绩在80分以上的学生约占25%
解析:对于A,=0.005×10×55+0.04×10×65+0.03×10×75+0.02×10×85+0.005×10×95=73,故A不正确;
对于B,由频率分布直方图可知众数为65,故B不正确;
对于C,设中位数为x,则0.005×10+0.04×10+0.03×(x-70)=0.5,
解得x=71,故C不正确;
对于D,数学月考成绩在80分以上的学生约占
0.02×10+0.005×10=0.25=25%,故D正确.
4.已知一组数据4,2a,3-a,5,6的平均数为4,则a的值是 ,该组数据的方差是 .
解析:由已知,得4+2a+3-a+5+6=20,
所以a=2.
s2=×[(4-4)2+(4-4)2+(1-4)2+(5-4)2+(6-4)2]=.
答案:2
总体百分位数的估计
离散型数字的百分位数
[例1]按从小到大顺序排列的9个数据:10,16,25,33,39,43,m,65,70,若这组数据的第一四分位数与第三四分位数的和是73,则m等于( )
A.40 B.48 C.50 D.5