5.1.3 第2课时 频数分布直方图与频率分布直方图-(PPT版)【满分思维】2026-2027学年高中数学必修第二册配套课件(人教B版)
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教辅
内容正文:
5.1 统计
5.1.3 数据的直观表示
1
第2课时 频数分布直方图与频率分布直方图
2
探究点一 频数与频率
探究点二 频率分布直方图和频率分布折线图
探究点三 频数分布直方图与频率分布直方图的应用
◆
◆
◆
◆
课前预习
课中探究
课堂评价
课后习题
3
【学习目标】
结合实际问题,理解频数分布直方图、频率分布直方图的特点及
差异,体会频率分布直方图在统计中的重要作用.
4
知识点一 频数分布直方图与频率分布直方图
1.频数分布直方图与频率分布直方图的绘制步骤
(1)找出最值,计算______;
(2)合理分组,确定______;
(3)整理数据:逐个检查原始数据,统计每个区间内数的个数,并
求出频数与数据个数的______;
(4)作出频数分布直方图与频率分布直方图.
极差
区间
比值
课 前 预 习
5
2.频数分布直方图与频率分布直方图的表示
频数分布直
方图 纵坐标是频数,每一组数对应的矩形______与______
成正比
频率分布直
方图 纵坐标是 ,每一组数对应的矩形高度与频率成正
比,每个矩形的面积等于这一组数对应的频率.所有
矩形的面积之和为1
高度
频数
课 前 预 习
6
【诊断分析】
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)频率分布直方图的高表示某组上的个体在样本中出现的频数与
组距的比值.( )
×
[解析] 频率分布直方图的高表示某组上的个体在样本中出现的频率
与组距的比值.
课 前 预 习
7
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(2)若固定分组数,随着样本容量的增加,频率分布表中各个频率会
稳定在某个值的附近,从而频率分布直方图中的各个矩形的高度也会
稳定在特定的值上.( )
√
(3)在绘制频率分布直方图时,所分的组数越多越好.( )
×
(4)频率分布表和频率分布直方图是一组数据频率分布的两种形式,
前者准确,后者直观.( )
√
课 前 预 习
8
知识点二 频数分布折线图与频率分布折线图
作频数分布折线图与频率分布折线图的方法:把每个矩形上面一边
的中点用线段连接起来.为了方便看图,折线图都画成与横轴相交,
所以折线图与横轴的左、右两个交点是没有实际意义的.
课 前 预 习
9
探究点一 频数与频率
例1(1)在100个人中,有40个学生,21个干部,29个工人,10个农民,则
0.29是工人的( )
A.频数 B.频率 C.累计频率 D.累计频数
[解析] ,表示工人的频率.
√
课 中 探 究
10
(2)一个容量为32的样本,已知某组数据的频率为 ,则该组数
据的频数为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
[解析] 设该组数据的频数为,则,解得 ,
所以该组数据的频数为8.故选B.
√
课 中 探 究
11
[素养小结]
注意频数与频率的区别:频数是指出现的次数,频率指频数与总数
的比值.
课 中 探 究
12
探究点二 频率分布直方图和频率分布折线图
例2 某中学从高一年级随机抽取50名学生进行体能测试(满分100分),
其得分(单位:分)如下.
48 64 52 86 71 48 64 41 86 79
71 68 82 84 68 64 62 68 81 57
90 52 74 73 56 78 47 66 55 64
56 88 69 40 73 97 68 56 67 59
70 52 79 44 55 69 62 58 32 58
根据上面的数据,回答下列问题:
(1)这次测试成绩的最高分和最低分分别是多少?
解: 这次测试成绩的最高分是97分,最低分是32分.
课 中 探 究
13
探究点二 频率分布直方图和频率分布折线图
例2 某中学从高一年级随机抽取50名学生进行体能测试(满分100分),
其得分(单位:分)如下.
48 64 52 86 71 48 64 41 86 79
71 68 82 84 68 64 62 68 81 57
90 52 74 73 56 78 47 66 55 64
56 88 69 40 73 97 68 56 67 59
70 52 79 44 55 69 62 58 32 58
根据上面的数据,回答下列问题:
(2)将区间[30,100]平均分成7个小区间,试列出这50名学生体能测试成绩
的频率分布表,进而画出频率分布直方图和频率分布折线图.
课 中 探 究
14
解: 根据题意,列出样本的频率分布表如下表:
频率分布直方图和频率分布折线图如图所示.
分组 频数 频率
[30,40) 1 0.02
[40,50) 6 0.12
[50,60) 12 0.24
[60,70) 14 0.28
[70,80) 9 0.18
[80,90) 6 0.12
[90,100] 2 0.04
合计 50 1.00
课 中 探 究
15
[素养小结]
(1)在列频率分布表时,极差、组距、组数有如下关系:
①若<m></m>为整数,则<m></m>组数;
②若<m></m>不为整数,则<m></m>的整数部分<m></m>组数.
(2)组距和组数的确定没有固定的标准,将数据分组时,组数力求
合适,使数据的分布规律能较清楚地呈现出来,组数太多或太少都
会影响了解数据的分布情况.若样本容量不超过100,按照数据的多少
常分为<m></m>组,一般样本容量越大,所分组数越多.
课 中 探 究
16
探究点三 频数分布直方图与频率分布直方图的应用
例3(1)(多选题)在一次科普知识竞赛中共有200人参赛,经过评判,
这200名参赛者的得分都在[40,90]内,其得分的频率分布直方图如图
所示,则 ( )
A.a=0.005
B.这200名参赛者得分的中位数约为66.67
C.得分在[60,80)内的频率为0.5
D.得分在[40,60)内的共有80人
√
√
√
课 中 探 究
17
[解析] 由题意有10a+0.035×10+0.03×10+0.02×10+0.01×10=1,
解得a=0.005,故A正确;
设中位数为x,因为0.005×10+0.035×10=0.4<0.5,0.4+0.03×10=0.7>0.5,
所以x∈[60,70),所以(x-60)×0.03=0.5-0.4=0.1,解得x≈63.33,故B错误;
由题意得,得分在[60,80)内的频率为(0.03+0.02)×10=0.5,故C正确;
由题意得,得分在[40,60)内的频率为
(0.005+0.035)×10=0.4,
则得分在[40,60)内的共有200×0.4=80(人),
故D正确.故选ACD.
课 中 探 究
18
(2)为了解本市居民的生活成本,甲、乙、丙三名同学利用假期分
别对三个社区进行了“家庭每月日常消费额”的调查,他们将调查所
得的数据分别绘制成频率分布直方图(如图所示),记甲、乙、丙
所调查数据的标准差分别为,, ,则它们的大小关系为__________
___.
课 中 探 究
19
[解析] 根据三个频率分布直方图知,甲的数据两端的数较多,
绝大部分数都处在两端,偏离平均数较远,最分散,其标准差最大;
乙的数据不如甲偏离程度大,标准差比甲小;
丙的数据最集中,标准差最小.
综上可知 .
课 中 探 究
20
变式 [2025· 成都实验外国语学校高一月考]
文明城市是反映城市整体文明水平的综合性
荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的
最大受益者,更是文明城市的主要创造者.
某市为提高市民对文明城市创建的认识,
举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,
将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)
分成六组:, , 得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中 的值;
课 中 探 究
21
解:由每组小矩形的面积之和为1,
得 ,
解得 .
课 中 探 究
22
变式[2025· 成都实验外国语学校高一月考]
文明城市是反映城市整体文明水平的综合性
荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的
最大受益者,更是文明城市的主要创造者.
某市为提高市民对文明城市创建的认识,
举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,
将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)
分成六组:, , 得到如图所示的频率分布直方图.
(2)求样本成绩的平均数和 分位数.
课 中 探 究
23
解:平均数
,所以样本成绩的平均数为74.
成绩落在 内的频率为 ,
成绩落在 内的频率为 ,
设分位数为,则 ,
由 ,解得 ,
所以样本成绩的 分位数为84.
课 中 探 究
24
[素养小结]
(1)频率分布直方图的性质
①因为小矩形的面积<m></m>组距<m></m>频率,所以各小矩形的面积表示相应
各组的频率.这样,频率分布直方图就以面积的形式反映了数据落在各个
小组内的频率大小.
②在频率分布直方图中,各小矩形的面积之和等于1.
③<m></m>样本容量.
(2)频率分布直方图反映了样本在各个范围内取值的可能性,
由抽样的代表性利用样本在某一范围内的频率,
可近似地估计总体在这一范围内的可能性.
课 中 探 究
25
1.下列说法正确的是( )
A.频率分布直方图的每个矩形的高表示取某数的频数
B.频率分布直方图的每个矩形的高表示该组个体在样本中出现的频率
C.频率分布直方图的每个矩形的高表示该组个体在样本中出现的频
率与组距的比值
D.频率分布直方图的每个矩形的高表示该组个体在样本中出现的频
数与组距的比值
√
课 堂 评 价
26
[解析] 频率分布直方图的纵坐标(矩形的高)表示频率与组距的比值,
其相应小组的频率等于该组对应的矩形的面积.
课 堂 评 价
27
2.一个样本容量为600的频数分布表不小心被损坏了一部分.若样本
中数据在内的频率为,则样本中的数据在 内的
频数为( )
A.225 B.295 C.235 D.305
[解析] 因为数据在内的频率为,
所以数据在 内的频数为,
则样本中的数据在 内的频数为 .故选C.
√
课 堂 评 价
28
3.某校举行劳动技能大赛,统计了学生的比赛成绩,得到如图所示的
频率分布直方图,若要85%的学生成绩不高于m,则下列最接近m的是
( )
A.83.3 B.85
C.86.7 D.88
√
课 堂 评 价
29
[解析] 由频率分布直方图,得10×(0.01+a+0.02+0.03+a+0.01)=1,
解得a=0.015,
比赛成绩在[40,80)的频率为0.1+0.15+0.2+0.3=0.75,
比赛成绩在[40,90)的频率为0.1+0.15+0.2+0.3+0.15=0.90,
因此比赛成绩的85%分位数m∈[80,90),
则(m-80)×0.015=0.85-0.75,解得m≈86.67,
所以最接近m的是86.7.故选C.
课 堂 评 价
30
4.某校抽取100名学生测身高,其中身高的最大值为 ,最小值
为 ,根据身高数据绘制频率分布直方图,组距为5,且第一组
下限为 ,则组数为___.
7
[解析] 第一组为,第二组为 ,
第三组为,第四组为 ,
第五组为,第六组为 ,
第七组为 ,所以组数为7.
课 堂 评 价
31
课后习题
32
1.某小学为了解学生的身体状况,抽
取了200名学生的身高,将所得的数据
整理后,画出了如图所示的频率分布
直方图,则所抽取的学生身高在
的人数为( )
A.100 B.90 C.80 D.70
√
课 后 习 题
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[解析] 根据频率分布直方图得,
身高在 的频率为 ,
所以人数为 .故选A.
课 后 习 题
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2.在样本的频率分布直方图中,共有7个小长方形,若中间一个小长
方形的面积等于其他6个小长方形的面积和的 ,且样本量为80,则
中间一组的频数为( )
A.0.25 B.16 C.20 D.0.5
[解析] 设中间一组的频数为,依题意有 ,
解得 .故选B.
√
课 后 习 题
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3.已知样本数据为12,7,11,12,11,12,10,10,9,8,13,12,
10,9,6,11,8,9,8,10,那么频率为0.25的样本数据的分组是
( )
A. B. C. D.
[解析] 样本数据在 内的频数为2,频率为0.1;
样本数据在内的频数为6,频率为0.3;
样本数据在 内的频数为7,频率为0.35;
样本数据在 内的频数为5,频率为0.25.故选D.
√
课 后 习 题
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4. 某校举行了艺术展览的参观活动,并在活动结束后让学生对此次活动
进行打分(满分150分),得到如图所示的频率分布折线图,则估计学生对此
次活动打分的平均数为 ( )
A.110分 B.109分 C.113分 D.105分
√
课 后 习 题
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[解析] 由频率分布折线图可知(0.022+0.028+0.018+0.012+2a)×10=1,
解得a=0.010,故估计学生对此次活动打分的平均数为
(0.010×90+0.022×100+0.028×110+0.018×120+0.012×130+0.010×
140)×10=113(分).故选C.
课 后 习 题
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5.为了分析某次数学模拟考试成绩,在90分及以上的同学中随机抽取了
100名同学的成绩,得到如下成绩分布表:
分数区间
人数 14 16 18 30 20 2
设,, 分别对应这组数据的平均数、中位数和众数,每组数据用区间的
中点值作代表,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
√
课 后 习 题
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[解析] 由题中数据可得频率分布直方图如图所示,
则平均数为,
中位数设为,注意到前3个矩形的面积之和为 ,
则位于第4个矩形中,
则 ,
则,由图可知,众数为125,
则 .故选A.
课 后 习 题
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6.一组数据,,, ,的平均数为 ,现定义这组数据的平均差
.如图是甲、乙两组数据的频率分布折线图,
根据折线图,判断甲、乙两组数据的平均差, 的大小关系是 ( )
A. B. C. D.无法确定
√
课 后 习 题
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[解析] 由给定的平均差公式可知,数据越集中于平均值附近,平均差越小.
甲图中,不同组距区间的频率相差不大,
则数据较为均匀地分布在各区间,
而乙图数据较为集中的分布在乙图最高处指代的区间,
其他区间分布的比较少,故乙图平均差比较小.故选C.
课 后 习 题
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7.(多选题)为了解各年龄层对垃圾分类的关注程度,随机选取了200名
年龄在[10,50]的群众进行调查,并根据调查结果绘制如图所示的频率分布
直方图,则 ( )
A.a=0.03
B.估计这些群众年龄的众数为35
C.估计这些群众年龄的50%分位数为36
D.估计这些群众年龄的平均数为34
√
√
√
课 后 习 题
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[解析] 对于A,由题可得10×(0.01+0.02+0.04+a)=1,解得a=0.03,故A正确;
对于B,高度最高的矩形的底边中点对应横坐标为35,则估计众数为35,
故B正确;
对于C,50%分位数即为中位数,前2个矩形面积之
和为10×(0.01+0.02)=0.3,前3个矩形面积之和为
10×(0.01+0.02+0.04)=0.7,则中位数在30到40之间,
设其为x,则(x-30)×0.04=0.5-0.3,解得x=35,则估计中位数为35,故C错误;
对于D,估计平均数为10×(15×0.01+25×0.02+35×0.04+45×0.03)=34,
故D正确.故选ABD.
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8. 将容量为 的样本中的数据分成6组,绘制频率分布直方图.
若第一组至第六组数据的频率之比为,且后三组数据
的频数之和等于66,则 _____.
120
[解析] 设后三组的频数分别为,,,则 ,
由,得,所以 .
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9.(13分)甲、乙两工厂为某公司生产同一款衬衫,质检员从一月到六月
在两个工厂每月各抽查一次进行质检.每次随机抽取100件,获得数据后
绘制成如图所示的统计图并对数据统计如下表,公司规定合格率大于
等于92%视作本次质检通过.
工厂 通过
次数 平均数
(件) 中位数
(件) 众数
(件)
甲工厂 a c 94.5 97
乙工厂 b 94 d 94
(1)求a,b,c,d的值;
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解:由统计图可得,甲工厂合格率大于等于92%的有4次,
乙工厂合格率大于等于92%的有5次,所以a=4,b=5.
甲工厂合格产品数量的平均数为=94,所以c=94.
乙工厂合格产品数量从小到大排列后居于中间的两个数为94,94,
所以d==94.
综上可得,a=4,b=5,c=94,d=94.
课 后 习 题
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(2)公司打算从甲、乙两工厂中选择一个继续生产,请你以质检员的
身份向公司推荐一家工厂,从多个角度分析数据,简述推荐理由.
解: 推荐甲工厂,虽然甲工厂的质检通过次数比乙少一次,
但是平均数与乙相同,中位数、众数均大于乙,
并且从统计图看,甲工厂在质检中衬衫的合格数量越来越多,
而乙越来越少.
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10. 要调查某地区高中学生的身体素质,
从该地区的高中生中抽取100人进行跳远
测试,根据测试成绩制作频率分布直方图
如图,现从这100人中用分层抽样的
方法抽取20人,应从成绩在 内抽取的人数为,则 为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
√
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[解析]由题得 ,
解得.
成绩在 内的学生有 (人),
从这100人中用分层抽样的方法抽取20人,
应从成绩在内抽取的人数为,则 .故选C.
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11.(多选题)为了了解某次数学测验学生的得分情况,数学老师从甲、乙
两个班分别随机选取若干名学生成绩,整理后作出统计图表.由甲班所选取
同学成绩作出图①,且图中a∶b∶c=3∶2∶1;由乙班所选取同学成绩作出
图②,且图中有一个数字污损不清.则下列说法正确的是( )
A.a=0.3
B.若图②中现有数据的平均数和污损前相等,
则图②污损前数据的众数为76
C.若直方图中每个数据都用该区间的中点值代替,
则估计甲班同学成绩的平均数为76
D.估计乙班同学成绩的75%分位数为85
√
√
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[解析] 对于A,设c=x,因为a∶b∶c=3∶2∶1,所以b=2x,a=3x,
由题意得(c+b+a+a+c)×10=1, 所以100x=1,解得x=0.01,
所以a=0.03,b=0.02,c=0.01,故A错误;
对于B,图②中现有数据为58,64,66,73,76,83,85,88,91,
其平均数为=76,
因为现有数据的平均数和污损前相等,所以被污损数字为6,
即成绩为76,则图②污损前数据的众数为76,故B正确;
课 后 习 题
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对于C,估计甲班同学成绩的平均数=55×0.01×10+65×
0.02×10+75×0.03×10+85×0.03×10+95×0.01×10=76,故C正确;
对于D,设被污损成绩为y,则y∈[70,79],y∈Z,所以乙班同学的成绩为
58,64,66,73,76,y,83,85,88,91,
又10×0.75=7.5,所以乙班同学成绩的75%分位数为85,故D正确.
故选BCD.
课 后 习 题
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12.某学校组织全校学生参加网络安全知
识竞赛,成绩(单位:分)的频率分布
直方图如图所示,数据的分组依次为
,, ,
若该校的学生总人数为1000,则成绩不低于60分的学生人数为_____.
700
[解析] 根据频率分布直方图可知,
该校的学生成绩不低于60分的学生人数为
.
课 后 习 题
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13.某中学举办电脑知识竞赛,满分为100分,
80分以上(含80分)为优秀.现将高一年级
两个班参赛学生的成绩进行整理后分成5组,
绘制成频率分布直方图(如图所示).
已知图中从左到右的第一、三、四、五小组
的频率分别为 ,,, ,而第二小组的频数是40,
则参赛的学生人数是_____,成绩优秀的频率是_____.
100
0.15
课 后 习 题
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[解析] 第二小组的频率为 ,
则参赛的学生人数是 ,
成绩优秀的频率为 .
课 后 习 题
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14.(15分)[2025·长沙高一期中] 某中学有高一学生1200人,
高二学生800人参加环保知识竞赛,现用分层抽样的方法从中抽取
200名学生,对其成绩进行统计分析,成绩分为六组:
, ,, ,
得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求从该校高一、高二学生中
各抽取的人数;
课 后 习 题
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解:已知高一学生有1200人,高二学生有800人,
那么高一、高二学生总人数为 .
现在要抽取200名学生,根据分层抽样的方法,
从高一学生中抽取的人数为 ,
从高二学生中抽取的人数为 .
课 后 习 题
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14.(15分)[2025·长沙高一期中] 某中学有高一学生1200人,
高二学生800人参加环保知识竞赛,现用分层抽样的方法从中抽取
200名学生,对其成绩进行统计分析,成绩分为六组:
, ,, ,
得到如图所示的频率分布直方图.
(2)根据频率分布直方图,求抽取的
200名学生中竞赛成绩在60分(含60分)
以上的人数.
课 后 习 题
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解:由频率分布直方图可知,
成绩在 内的频率为 ,
成绩在内的频率为 ,
成绩在内的频率为 ,
成绩在内的频率为 ,
那么成绩在60分(含60分)以上的频率为 ,
可得抽取的200名学生中竞赛成绩在60分(含60分)以上的人数为
.
课 后 习 题
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15.[2025·云南师大附中高一期中]如图是某市随机抽取的100户居民的
月均用水量频率分布直方图,如果要让 的居民用水不超出标准
(单位:),根据直方图估计,下列最接近 的数为( )
A.8.5 B.9
C.9.5 D.10
√
课 后 习 题
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[解析] 因为 ,
,
所以应在区间 内,
所以,解得 .
故选A.
课 后 习 题
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16.(15分)某高中从学生中招收志
愿者参加迎环保专题活动,现已有
高一540人、高二360人、高三180人
报名参加志愿活动.根据活动安排,
拟采用分层抽样的方法,从已报名的志愿者中抽取120人.对抽出的
120名同学某天参加活动的时间进行了统计,活动时间均在39.5至
99.5分钟之间,其频率分布直方图如图所示.
(1)需从高一、高二、高三年级报名的学生中各抽取多少人?
课 后 习 题
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解:报名的学生共有 (人),抽样比例为 ,
所以从高一年级报名的学生中抽取(人),
从高二年级报名的学生中抽取 (人),
从高三年级报名的学生中抽取 (人).
课 后 习 题
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16.(15分)某高中从学生中招收志
愿者参加迎环保专题活动,现已有
高一540人、高二360人、高三180人
报名参加志愿活动.根据活动安排,
拟采用分层抽样的方法,从已报名的志愿者中抽取120人.对抽出的
120名同学某天参加活动的时间进行了统计,活动时间均在39.5至
99.5分钟之间,其频率分布直方图如图所示.
(2)①请补全图中的频率分布直方图;
课 后 习 题
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解:第三组的频率为 ,
补全频率分布直方图,如图所示.
课 后 习 题
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16.(15分)某高中从学生中招收志
愿者参加迎环保专题活动,现已有
高一540人、高二360人、高三180人
报名参加志愿活动.根据活动安排,
拟采用分层抽样的方法,从已报名的志愿者中抽取120人.对抽出的
120名同学某天参加活动的时间进行了统计,活动时间均在39.5至
99.5分钟之间,其频率分布直方图如图所示.
②求这120名学生参加活动时间的 分位数.
课 后 习 题
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解: 各组的频率分别为,,,,, ,
前四组的频率之和为 ,
前五组的频率之和为 ,
所以分位数为 ,
所以这120名学生参加活动时间的 分位数是83.5.
课 后 习 题
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