内容正文:
第二十章 数据的分析
第1课时
20.2 数据的波动程度
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一、创设情境,引入新知
阅读本课教材相关内容,找出疑惑之处.
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二、理解概念,完善新知
问题研究:农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子.选择种子时,甜玉米的产量和产量的稳定性是农科院所关心的问题.为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关情况,农科院各用10块自然条件相同的试验田进行试验,得到各试验田每公顷的产量(单位:t)如表所示.
根据这些数据估计,农科院应该选择哪种甜玉米种子呢?
甲 7.65 7.50 7.62 7.59 7.65 7.64 7.50 7.40 7.41 7.41
乙 7.55 7.56 7.53 7.44 7.49 7.52 7.58 7.46 7.53 7.49
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甲、乙两种甜玉米的平均产量相差不大,由此可以估计出这个地区种植这两种甜玉米,它们的平均产量相差不大.
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比较上面两幅图可以看出,甲种甜玉米在各试验田的产量波动较大,乙种甜玉米在各试验田的产量较集中地分布在平均产量附近.从图中看出的结果能否用一个量来刻画呢?
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设有n个数据x1,x2,…,xn,各数据与它们的平均数
的差的平方分别是
(x1- )2,(x2- )2,…,(xn- )2,我们用这些值的平均数,即
s2=
[(x1- )2+(x2- )2+ …+(xn- )2)]
来衡量这组数据波动的大小,并把它叫做这组数据的方差,记作s2.
由此可知,乙种甜玉米的产量比较稳定,
可以推测,这个地区比较适合种植乙种甜玉米.
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分析甲、乙两种甜玉米的波动程度:
s2甲=
[(7.65-7.54)2+(7.50-7.54)2+ …+(7.41-7.54)2)] ≈ 0.01,
s2乙=
[(7.55-7.52)2+(7.56-7.52)2+ …+(7.49-7.52)2)] ≈ 0.002.
s2甲 > s2乙.
三、解决问题,应用新知
问题1:在一次芭蕾舞比赛中,甲、乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧《天鹅湖》,参加表演的女演员的身高(单位:cm)如表所示.
哪个芭蕾舞团女演员的身高更整齐?
甲 163 164 164 165 165 166 166 167
乙 163 165 165 166 166 167 168 168
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由此可知,甲芭蕾舞团女演员的身高更整齐.
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s2甲 < s2乙.
【答】甲、乙两团的身高平均数分别是
=165 ,
=166.
方差分别是
s2甲=
[(163-165)2+(164-165)2+ … +(167-165)2)] =1.5,
s2乙=
[(163-166)2+(165-166)2+ …+(168-166)2)] =2.5.
问题2:用条形图表示下列各组数据,计算并比较它们的平均数和方差,体会方差是怎样刻画数据的波动程度的.
(1)6 6 6 6 6 6;
(2)5 5 6 6 6 7 7;
(3)3 3 4 6 8 9 9;
(4)3 3 3 6 9 9 9.
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【答】(1)平均数:6;方差:0 (2)平均数:6;方差:
(3)平均数:6;方差: (4)平均数:6;方差:
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问题3:下面两组数据,你认为哪一组稳定?
(1)15,16,18,19,20,22,23,24,25;
(2)18,19,20,19,18,21,22,20,21.
【答】第(2)组比较稳定.
四、课堂闯关,自主反馈
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问题4:在体操比赛中,往往在所有裁判给出的分数中,去掉一个最高分和一个最低分,然后计算余下分数的平均分.6个B组裁判对某一运动员的打分数据(动作完成分)为:
9.4, 8.9,8.8,8.9,8.6, 8.7.
(1)如果不去掉最高分和最低分,这组数据的平均数和方差分别是多少(结果保留小数点后两位)?
(2)如果去掉最高分和最低分,这组数据的平均数和方差又分别是多少(结果保留小数点后两位)?
(3)你认为哪种统计平均分的方法更合理?
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(3)去掉最高分和最低分的统计方法更合理.
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【答】(1)
≈8.88,s2=0.06 ;
(2)
≈8.83,s2≈0.01;
问题5:在一次女子排球比赛中,甲、乙两队参赛选手的年龄(单位:岁)如下:
(1)两队参赛选手的平均年龄分别是多少?
(2)你能说说两队参赛选手年龄波动的情况吗?
甲队 26 25 28 28 24 28 26 28 27 29
乙队 28 27 25 28 27 26 28 27 27 26
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五、本课小结
方差可