内容正文:
17.1 方差
复习回顾
1.什么是中位数,如何求一组数据的中位数?
2.什么是众数,一组数据的众数具有唯一性吗?
3.平均数、中位数和众数都可以反映数据的什么特点?
中位数是一组数据由小到大排序后最中间的那个数,当数字个数n是奇数时,中位数是排序后第 个,当数字个数是偶数时,中位数是排序后第 和第 个数的平均数。
众数是一组数据中出现次数最多的数,众数不具有唯一性。
平均数、中位数和众数都反映了数据的集中趋势。
刘亮和李飞参加射击训练的成绩(单位:环)如下:
如果你是教练,你会选谁代表参赛?
成绩 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次 9次 10次
刘亮 7 8 8 9 7 8 8 9 7 9
李飞 6 8 7 7 8 9 10 7 9 9
情景导入
从平均数来看。能否比较出两人的谁成绩较好?
教练的烦恼
?
10
9
8
7
6
5
射击成绩(环)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
次数
刘亮的射击成绩
10
9
8
7
6
5
射击成绩(环)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
次数
李飞的射击成绩
观察统计图上点的
分布情况,你能选出
参赛选手吗?
用怎样的量能刻画
一组数据相对平均数的波动大小?
稳中求胜
波动得比较厉害的数据里,数据与平均数一般差的比较多.
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
差
新知探究
累
积
成绩 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次 9次 10次
刘亮 7 8 8 9 7 8 8 9 7 9
李飞 6 8 7 7 8 9 10 7 9 9
-1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 1
( )+ + + +( ) + + + + ( )+ =0
-2 0 -1 -1 0 1 2 -1 1 1
( )+ +( )+( )+ + + +( )+ + =0
成绩 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次 9次 10次
刘亮 7 8 8 9 7 8 8 9 7 9
李飞 6 8 7 7 8 9 10 7 9 9
-1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 1
-2 0 -1 -1 0 1 2 -1 1 1
活动探究
成绩 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次 9次 10次
刘亮 7 8 8 9 7 8 8 9 7 9
李飞 6 8 7 7 8 9 10 7 9 9
-1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 1
-2 0 -1 -1 0 1 2 -1 1 1
1 0 0 1 1 0 0 1 1 1
4 0 1 1 0 1 4 1 1 1
+ + + + + + + + + =6
+ + + + + + + + + =14
活动探究
第一组:-1,-1,...,-1,1,1,...,1
1000个
1000个
第二组:10,-10,10,-10,10,-10,10,-10,10,-10
活动探究
波动程度:第一组<第二组
平方和 :
2000 1000
第一组>第二组
?
寡不敌众
只要数据足够多,即使波动程度再小,也可能盖过波动程度大的数据.
如何避免计算结果受数据个数的影响呢?
经历方差的形成过程,了解方差的意义;
新知生成
方差的意义
方差的定义
方差用来衡量一组数据的波动程度
即
设一组数据为x1,x2,…,xn,各数据
与平均数之差的平方的平均值,叫做这组数据的方差,
记做s2.
方差越大,数据的波动越大,越不稳定;
方差越小,数据的波动越小,越稳定
现学现用
问题4 根据方差公式,求出甲、乙射击成绩的方差。
问题5 根据计算得到的方差,分析谁的成绩更好?
由于 ,所以在平均成绩相同的情况下,乙的成绩更稳定。
现学现用
例1 有三组数据,每组5个数据的大小如图所示
(1)根据图示,直观比较三组数据的波动大小。
(2)分别计算三组数据的方差。
解:(1)图的波动最小,(2)图的波动最大.
现学现用
(2)分别计算三组数据的平均数和方差。
(3)结合这三组数据,说明方差的大小与数据波动大小的关系。
(3)解:
方差越大,数据波动越大;
方差越小,数据波动越小。
现学现用
例2 某车床加工标准内径为50mm的轴承,现测量了八个轴承的内径(单位:mm)
数据如下:50.1 50.0 49.9 49.8 50.1 50.3 50.0 49.8
(1)计算这组数据的方差。
(2)将各数据分别减50,再计算方差,结果有变化吗?
(3)将数据分别减50后再乘10,然后计算方差,结果有什么变化?
解:(2)方差不变;(3)方差扩大100倍。
及时总结
平均数 中位数 众数 方差
都+k +k +k +k 不变
都-k -k -k -k 不变
都乘k ×k ×k ×k ×k2
都×a+b ×a+b ×a+b ×a+b ×a2
都+a×b +a×b +a×b +a×b ×b2
思考 给数组的每一个数都做相应变化,数组的平均数、中位数、众数、方差分别如何变化?
1.检查人员从两家的鸡腿中各随机抽取9 个,记录它们的质量(单位:g)如下表所示.根据表中的数据,你认为快餐公司应该选购哪家加工厂的鸡腿?
甲 78 79 78 80 80 81 85 85 83
乙 76 77 74 86 81 79 80 82 85
三:小试牛刀
求方差的一般步骤:
第一步:先平均 ,计算一组数据的平均数
第二步:后求差,计算每个数据与平均数的差
第三步:平方和,求上面所得差的平方和
第四步:再平均,用求得的平方和除以原数据的个数
1、要想判断小明的数学成绩是否稳定,那么需要知道他连续几次数学考试成绩的( )
A、平均数 B、中位数 C、众数 D、方差
2、要从甲、乙、丙三名同学中选出一名学生参加数学竞赛,对这三名学生进行了10次数学测试,经过数据的分析,3人的平均成绩均为92分,甲的方差为0.024,乙的方差为0.08,丙的方差为0.015,则这10次测试成绩比较稳定的是( )
A、甲 B、乙 C、丙 D、无法确定
D
C
课堂练习
3.样本方差的作用是( )
A.表示总体的平均水平
B.表示样本的平均水平
C.准确表示总体的波动大小
D.表示样本的波动大小,从而估计总体的波动大小
D
4.在样本方差的计算公式
中, 数字10 表示___________ ,数字20表示 _______.
数据的个数
平均数
课堂练习
课堂小结
方差
方差的统计学意义(判断数据的波动程度):
方差越大(小),数据的波动越大(小).
公式:
①数据x1-3,x2-3,x3-3,…,xn-3
平均数为 ,方差为 .
若数据x1、x2、…、xn平均数为 ,方差为s2,则
x
-3
x
s2
知识拓展
③数据3x1 ,3x2 ,3x3 ,…,3xn
平均数为 ,方差为 .
9s2
3x
谢 谢
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