内容正文:
24.2 数据的离散程度
数学 八年级下册
数据的离散程度(1)——方差
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方差指各数据与它们的平均数的差的平方的平均数, 常用“s2”表示
s2= [(x1- )2+(x2- )2+…+(xn- )2].
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1. 求数据2, 3, 4的方差.
解: = =3,
s2= [(2-3)2+(3-3)2+(4-3)2]= .
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2.求数据1, 2, 5, 4的方差.
解: = =3,
s2= [(1-3)2+(2-3)2+(5-3)2+(4-3)2]= .
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方差的意义:反映一组数据的离散程度
方差越大, 数据的离散程度越大;
方差越小, 数据的离散程度越小.
当一组数据中的每个数据都相同时, 方差为0.
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3. 对甲、乙两名同学的100米短跑进行5次测试, 他们的成
绩通过计算得 甲= 乙, =0.25, =0.076, 成绩比较稳定
的是 . (填“甲”或“乙”)
4.甲、乙两个合唱队队员的平均身高都是170 cm, 方差分别
为 =1.45, =0.85, 则这两个合唱队的队员身高较整齐
的是 队. (填“甲”或“乙”)
乙
乙
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5. (新教材P170例1改编)甲、乙两名射击运动员在相同条
件下各射靶5次, 命中的环数如下表所示.
(1)分别计算两人的平均成绩.
(2)求出每组数据的方差.
(3)谁的射击成绩比较稳定?
甲 5 8 8 9 10
乙 9 6 10 5 10
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解:(1) 甲= =8,
乙= =8.
(2) = [(5-8)2+(8-8)2+(8-8)2+(9-8)2+(10-8)2]=2.8,
= [(9-8)2+(6-8)2+(10-8)2+(5-8)2+(10-8)2]=4.4.
(3)∵ < , ∴甲的射击成绩比较稳定.
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6.(新教材P168问题改编)甲、乙两台编织机同时编织一种
毛衣, 在5天中, 两台编织机每天出的合格品数量如下(单位:
件):
甲:10, 8, 7, 7, 8;
乙:9, 8, 7, 7, 9.
在这5天中, 哪台编织机出合格品的离散程度较小?
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解: 甲= (10+8+7+7+8)=8,
乙= (9+8+7+7+9)=8,
= [(10-8)2+2×(8-8)2+2×(7-8)2]=1.2,
= [2×(9-8)2+(8-8)2+2×(7-8)2]=0.8.
∴乙编织机出合格品的离散程度较小.
∵ 甲= 乙, > ,
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7.已知样本数据为1, 2, 3, 4, 5, 则这5个数的平均数是 ,每
个数据关于平均数的离差(或偏差)分别为 ,
离差平方和是 , 方差是 .
3
-2, -1, 0, 1, 2
10
2
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8.下列四组数据中, 最稳定的是 ( )
A. 6, 6, 6, 6, 6
B. 5, 5, 6, 7, 7
C. 3, 4, 5, 6, 7
D. 3, 3, 6, 9, 9
A
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9.(2025·惠州期末)某学校航天社团开展航天知识竞赛活动,
经过筛选, 决定从甲、乙、丙、丁四名同学中选择一名同
学代表该社团参加比赛. 经过统计, 四名同学成绩(单位:
分)的平均数及方差如表所示. 如果要选一名成绩好且状
态稳定的同学参赛, 那么应该选择 ( )
A.甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
D
统计量 甲 乙 丙 丁
平均数 96 96 98 98
方差 1.0 0.4 0.6 0.2
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10.某组数据的方差计算公式为
s2= , 对此给出下列判断:
①平均数为3;
②中位数为3;
③众数为3;
④样本容量为3;
⑤这几个数关于平均数的离差平方和d2=16.
其中正确的有 . (填序号)
①②③⑤
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11.甲、乙两位同学在进行投篮测试, 共五组测试, 每组投10
次, 进球个数的统计结果如下:
甲:9, 9, 9, 6, 7;乙:4, 9, 8, 9, 10;
列表进行数据分析:
选手 平均成绩 中位数 众数 方差
甲 8 b 9 d
乙 a 9 c 4.4
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(1)b= , c= .
(2)试计算乙的平均成绩a和甲的方差d.
(3)请你从平均成绩和成绩的稳定性两个方面分析哪位同学
的成绩更好?
9
9
解:(2)乙的平均成绩:a= =8,
甲的方差:d= ×[(9-8)2+(9-8)2+(9-8)2+(6-8)2+(7-8)2]=1.6.
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(3)甲同学的成绩更好. 理由如下:
∵甲, 乙的平均成绩都为8, 但 < ,
∴甲、乙平均成绩一样, 但甲比乙稳定.
∴甲同学的成绩更好.
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12.(新教材P174习题T1改编)某商场统计了今年1-5月A, B
两种品牌冰箱的销售情况, 并将获得的数据绘制成折线
统计图, 如图所示.
(1)分别求该商场这段时间内A, B两种品牌冰箱月销售量
的中位数和方差;
(2)根据计算结果, 比较该商场1-5月这两种品牌冰箱月
销售量的稳定性.
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解:(1)A品牌中位数:15台;B品牌中位数:15台.
A= =15(台),
B= =15(台),
= ×[(13-15)2+(14-15)2+
(15-15)2+(16-15)2+(17-15)2]=2,
= ×[(10-15)2+(14-15)2+(15-15)2+(16-15)2+(20-15)2]=10.4.
(2)∵ < , ∴A品牌冰箱的月销售量更稳定.
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数据的离散程度(2)——方差计算与决策
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1.A, B两台机械生产同一种产品, 在5天中两台机械每天生
产的合格品数如下表所示.
在这5天中, 哪台机械的性能比较稳定?
A机械/件 7 10 8 8 7
B机械/件 8 9 7 9 7
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解: A= ×(7+10+8+8+7)=8(件),
= [2×(7-8)2+(10-8)2+2×(8-8)2]=1.2,
B= ×(8+9+7+9+7)=8(件),
= [(8-8)2+2×(9-8)2+2×(7-8)2]=0.8.
∵ > , ∴B机械的性能比较稳定.
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2. 下表记录了甲、乙、丙三名学生这学期的射击成绩的
平均数和方差.
根据表中的数据, 要选择一名成绩好且发挥稳定的学生参
加比赛, 应选择 .
乙
学生 甲 乙 丙
平均数 9.23 9.3 9.3
方差 0.23 0.017 0.057
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3.甲、乙、丙三个旅行团的游客人数都相等, 且每个团游客
的平均年龄是32岁, 这三个团游客年龄的方差分别是 =
27, =19.6, =1.6, 导游小王最喜欢带游客年龄相近的
团队. 如果在三个团中选择一个, 那么他应选 ( )
A. 甲团
B. 乙团
C. 丙团
D. 甲团和乙团
C
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4. (新教材P174练习T2改编)甲、乙两台机床同时生产一
种零件. 在10天中, 两台机床每天出次品的数量(单位:件)
如下表所示.
(1)分别计算两组数据的平均数和方差.
(2)哪台机床的性能比较好?
甲 0 1 0 2 2 0 3 1 2 4
乙 2 3 1 1 0 2 1 1 0 0
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解:(1) 甲= (0+1+0+2+2+0+3+1+2+4)=1.5.
= [(0-1.5)2+(1-1.5)2+…+(4-1.5)2]=1.65.
乙= (2+3+1+1+0+2+1+1+0+0)=1.1.
= [(2-1.1)2+(3-1.1)2+…+(0-1.1)2]=0.89.
∵ 甲> 乙, 且 > ,
∴乙机床的性能较好.
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5.(新教材P174练习T1改编)为了从甲、乙两人中选拔一人
参加射击比赛, 现对他们的射击成绩进行了测试, 5次打靶
命中的环数如下:
甲:8, 7, 10, 7, 8;
乙:9, 5, 10, 9, 7.
(1)将下表填写完整.
选手 平均数 方差
甲
乙 3.2
8
1.2
8
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(2)若你是教练, 根据以上信息, 你会选择谁参加射击比赛?
理由是什么?
解:(2)选择甲参加射击比赛. 理由如下:
甲、乙两人的平均数一样, 甲的方差较小, 因此甲的射击成绩比较稳定, 所以选择甲参加射击比赛.
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6.(新教材P175 T3改编)为了考察甲、乙两种小麦的长势,
分别从中随机抽取10株麦苗, 测得苗高(单位:cm)如下表
所示.
(1)分别计算两种小麦的平均苗高.
(2)哪种小麦的长势比较整齐?
甲 12 13 14 15 10 16 13 11 15 11
乙 11 16 7 14 13 19 6 8 10 16
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解:(1)甲小麦的平均苗高是 ×(12+13+14+15+10+16+13+11+15+11)=13(cm),
乙小麦的平均苗高是 ×(11+16+7+14+13+19+6+8+10+16)=12(cm).
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(2) = ×[(12-13)2+(13-13)2+(14-13)2+…+(15-13)2+(11-13)2]=3.6,
= ×[(11-12)2+(16-12)2+(7-12)2+…+(10-12)2+(16-12)2]=16.8.
∵ < ,∴甲种小麦的长势比较整齐.
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7.(新教材P174习题T2改编)为了从甲、乙两名学生中选拔
一人参加明年三月的全市初中数学竞赛, 在每个学段都
对他俩进行了一次测验, 如图是两人赛前5次测验成绩的
折线统计图.
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(1)分别求出两名学生5次测验成绩的平均数及方差.
(2)按往年习惯, 只要达到85分就可获奖, 要超过90分才有可
能获一等奖. 如果你是他们的辅导教师, 应选派哪一名学
生参加这次数学竞赛?请结合所学统计知识说明理由.
解:(1) 甲= (80+95+75+95+85)=86(分),
乙= (85+80+90+85+90)=86(分),
= [(80-86)2+(95-86)2+(75-86)2+(95-86)2+(85-86)2]= ×320=64,
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= [(85-86)2+(80-86)2+(90-86)2+(85-86)2+(90-86)2]= ×70=14.
(2)如果只要获奖, 应该派乙. 因为甲、乙两人的平均数都大于85, 但乙的方差较小, 成绩较稳定.
如果要获得一等奖, 应该派甲. 因为超过90分才可能获得一等奖, 只有甲有2次超过90分.
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8.【易错题】(新教材P172例2改编)为了比较市场上甲、乙
两种电子钟每日走时误差的情况, 从这两种电子钟中, 各
随机抽取10台进行测试, 两种电子钟走时误差的数据(单
位:s)如下表所示.
编号类型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲种电子钟 1 -3 -4 4 2 -2 2 -1 -1 2
乙种电子钟 4 -3 -1 2 -2 1 -2 2 -2 1
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(1)计算甲、乙两种电子钟走时误差的方差.
(2)根据经验, 走时稳定性较好的电子钟质量更优. 若两种类
型的电子钟价格相同, 你买哪种电子钟?为什么?
解:(1) 甲= (1-3-4+4+2-2+2-1-1+2)=0(s),
乙= (4-3-1+2-2+1-2+2-2+1)=0(s),
= [(1-0)2+(-3-0)2+…+(2-0)2]=6,
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= [(4-0)2+(-3-0)2+…+(1-0)2]=4.8.
(2)买乙种电子钟. 理由如下:因为甲、乙两种电子钟走时误差平均数相同, 但乙的方差较小, 所以乙的稳定性较好.
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