内容正文:
第06讲 9.2.4 总体离散程度的估计
课程标准
学习目标
①理解方差、标准差的含义,会计算方差和标准差。
②.掌握求分层随机抽样总样本的平均数及方差的方法。
平均数、中位数和众数为我们提供了一组数据的集中趋势的信息,这是概括一组数据的特征的有效方法.但仅知道集中趋势的信息,很多时候还不能使我们做出有效决策.这节课我们共同来研究总体离散趋势的有关知识.
知识点1:总体离散程度的估计
(1)极差
一组数据中的最大值与最小值的差称为极差.
(2)方差与标准差
一组数据,,,,用表示这组数据的平均数,
则这组数据的方差:;
标准差:
【即学即练1】(2024·陕西安康·校联考模拟预测)已知五个数,,,,的平均数为,则这五个数的方差为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题可知,得,
则方差.
故选:A.
【即学即练2】(2023·广东珠海·统考模拟预测)已知数据的平均数是5,则这组数据的标准差为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,解得,
故这组数据的方差为,
故标准差为.
故选:D
(3)总体方差和标准差
如果总体中所有个体的变量值分别为,,总体平均数为,则称
为总体方差,为总体标准差.
(4)样本方差和标准差
如果一个样本中个体的变量值分别为,,,样本平均数为,则称
为样本方差,为样本标准差.
(5)加权方差
如果总体的个变量值中,不同的值共有()个,记为,,,其中出现的频数为(),则总体方差为.
题型01计算几个数据的极差,方差,标准差
【典例1】(多选)(2023上·四川成都·高二校考阶段练习)已知一组数据的平均数为5 , 则此组数据的( )
A.众数为2 B.上四分位数为4
C.极差为 3 D.方差为
【典例2】(2024上·云南曲靖·高二曲靖一中校考期末)某台机床生产一种零件,在10天中每天生产的次品零件数依次是:0,1,0,2,2,0,3,1,2,4,这组数据的平均数是 ,中位数是 ,标准差是 .
【典例3】(2024上·广西桂林·高一统考期末)一个样本容量为7的样本的平均数为5,方差为2.现样本加入新数据4,5,6,此时样本容量为10,方差为 .
【变式1】(2024上·河南南阳·高三方城第一高级中学校联考期末)已知一组数据1,3,9,5,7,则这组数据的标准差为 .
【变式2】(2023上·陕西榆林·高三榆林市第一中学校联考阶段练习)已知数据15,14,14,a,16的平均数为15,则其方差为 .
【变式3】(2024上·上海松江·高二上海市松江二中校考期末)将某选手的7个得分去掉1个最高分,去掉1个最低分,5个剩余分数的平均分为22,现场作的7个分数的茎叶图,后来有1个数据模糊,无法辨认,在图中以x表示,则5个剩余分数的方差为
题型02根据方差,标准差求参数
【典例1】(2023下·江西赣州·高三统考阶段练习)某校举行校园歌手大赛,5名参赛选手的得分分别是9,8.7,9.3,x,y.已知这5名参赛选手的得分的平均数为9,方差为0.1,则( )
A.0.5 B.0.6 C.0.7 D.0.8
【典例2】(2024上·湖北武汉·高三统考期末)已知如下的两组数据:
第一组:10、11、12、15、14、13
第二组:12、14、13、15、a、16
若两组数据的方差相等,则实数的值为 .
【典例3】(2023下·湖北武汉·高一校联考期末)已知一组数据,,,的平均值为,,删去一个数之后,平均值没有改变,方差比原来大4,则这组数据的个数 .
【变式1】(2022上·湖北·高二校联考阶段练习)已知样本的平均数是9,方差是2,则( )
A.41 B.71 C.55 D.45
【变式2】(2023下·河南商丘·高一商丘市第一高级中学校联考阶段练习)已知,一组数据4,2,,,7的方差为3.6,则 .
【变式3】(2022下·河南焦作·高一统考期末)已知一组数据的平均数,方差,去掉一个数据之后,剩余数据的平均数没有变,方差变为24,则这组数据的个数 .
题型03方差,标准差性质
【典例1】(2024上·云南保山·高三统考期末)将每个数均加上9,得到,则两组数数字特征不同的是( )
A.平均数 B.方差
C.极差 D.众数的个数
【典例2】(2023上·吉林白城·高三校考阶段练习)已知数据,,…,的极差为8,方差为6,则数据,,…,的极差和方差分别为( )
A.24,19 B.25,19
C.24,54 D.25,54
【典例3】(多选)(2023上·江苏盐城·高三盐城中学校联考阶段练习