内容正文:
第4章 数据分析
4.5 方差第1课时
1.认识离差和方差,掌握方差的计算公式.
2.理解方差的意义,会用方差公式来比较两组数据的波动大小.
活动探究
学习目标
当堂检测
课堂总结
任务一:认识离差和方差,掌握方差的计算公式.
(1)请同学们计算两人每次训练成绩与平均成绩的差(s),填入下表.
甲乙百米跑成绩如下表,二人的平均成绩都是12.5秒,由折线图可知乙成绩波动较小.
活动1:继续关注数据的离散程度中的情景题,思考下列问题,并与同学交流.
序数 1 2 3 4 5 6 7 8
甲的成绩/秒 12.0 12.2 13.0 12.6 13.1 12.5 12.4 12.2
乙的成绩/秒 12.2 12.4 12.7 12.5 12.9 12.2 12.8 12.3
观察表格,你能说出每个数据的实际意义吗?
序数 1 2 3 4 5 6 7 8
甲/s
乙/s
-0.5 -0.3 0.5 0.1 0.6 0 -0.1 -0.3
-0.3 -0.1 0.2 0 0.4 -0.3 0.3 -0.2
活动探究
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离差:在一组数据中,一个数据与这组数据的平均数的差.
离差可能是正数,可能是负数,也可能是0.
离差的符号和大小反映了该数据偏离平均数的程度.
新知生成
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(2)思考下列探究问题:
探究:设有一组数据x1, x2, x3,……,xn,它们的平均数为 ,n为数据的个数,如何利用一组数据中全部数据的离差来反映这组数据的离散程度呢?
①下列是小亮和小莹设想的方案,你认同谁?说说你的理由(可借助下列表格数据)
小亮:用所有数据离差之和表示离散程度,即
小莹:取所有数据的离差的绝对值之和,即
序数 1 2 3 4 5 6 7 8
甲/s -0.5 -0.3 0.5 0.1 0.6 0 -0.1 -0.3
乙/s -0.3 -0.1 0.2 0 0.4 -0.3 0.3 -0.2
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任意一组数据所有数据离差的和总为0.故不能用离差的和表示一组数据的离散程度.
甲、乙每次跑步成绩与平均成绩的偏差绝对值的和分别为:
由此也可看出乙的成绩波动较小,利用绝对值的方案消除了离差中的负号对求和的影响,并且意义明显,便于理解,故小莹的方案有道理.
活动探究
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不足:a.去绝对值符号这一步骤不便于计算;
②利用所有数据的离差的绝对值之和度量离散程度有什么不足之处呢?
如何改进此方法?
刻画一组数据的离散程度,常选用各数据离差的平方的平均数,即
来刻画这组数据的离散程度,我们把s2叫做这组数据的方差.
新知生成
b.所有数据离差的绝对值之和,既与每个数据离差的大小有关,也与数
据个数多少有关,所以可能因为数据个数的不同导致出现错误的判断.
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练一练
2.五个数1,3,a,5,8的平均数是4,则a =_____,这五个数的方差=_____.
3
5.6
1.某组数据的方差计算公式为 ,则数 8、2表示这组数据的_____ __,x1、x2、x3...x8的和为_____.
容量、平均数
16
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任务二:理解方差的意义,会用方差公式来比较两组数据的波动大小.
解:甲、乙两队女演员身高平均数均是165 cm,身高方差分别为:
S甲2<S乙2,所以甲队女演员的身高更整齐.
在一次广场舞比赛中,甲、乙两个队参加表演的女演员身高(单位:cm)如下表:
甲队 163 164 165 165 165 165 166 167
乙队 162 164 164 165 165 166 167 167
问题:1.通过计算,你发现哪个队女演员的身高更整齐?
2.由问题1的分析,你发现了什么规律?与同学交流
活动:解决下列情景问题.
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归纳总结
方差和数据波动的关系:
方差越大,数据的波动越大,即各数据分布越分散,偏离平均数的程度越大;
方差越小,数据的波动越小,即各数据分布越集中,偏离平均数的程度越小.
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B
1.人数相同的八年级(1)、(2)两班学生在同一次数学测试中,班级平均分和方差为 = =80,S²甲=24,S²乙=18,则成绩较为稳定的班级是( )
A.甲班 B.乙班 C.两班成绩一样稳定 D.无法确定
2.数据-2,-1,0,1,2的方差是( )
A.3 B.2 C.1