數(shù)學(xué)必修三用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布課件

1、2.2 用樣本估計(jì)總體2.2.1 用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布1. 1. 通過實(shí)例體會(huì)分布的意義和作用通過實(shí)例體會(huì)分布的意義和作用. .2.2.在表示樣本數(shù)據(jù)的過程中，學(xué)會(huì)列頻率分布表，畫頻率在表示樣本數(shù)據(jù)的過程中，學(xué)會(huì)列頻率分布表，畫頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖. .( (重點(diǎn)重點(diǎn)) ) 3.3.通過實(shí)例體會(huì)頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖的通過實(shí)例體會(huì)頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖的各自特征，從而恰當(dāng)?shù)剡x擇上述方法分析樣本的分布，準(zhǔn)各自特征，從而恰當(dāng)?shù)剡x擇上述方法分析樣本的分布，準(zhǔn)確地做出總體估計(jì)確地做出總體估計(jì). . ( (難點(diǎn)難點(diǎn)) )我國(guó)是世

2、界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，城市缺水問題較為突出我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，城市缺水問題較為突出.20002000年全國(guó)主要城市中缺水情況排在前年全國(guó)主要城市中缺水情況排在前1010位的城市位的城市 某市政府為了節(jié)約生活用水，計(jì)劃在本市試行居某市政府為了節(jié)約生活用水，計(jì)劃在本市試行居民生活用水定額管理，即確定一個(gè)居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)民生活用水定額管理，即確定一個(gè)居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)a , a , 用水量不超過用水量不超過a a的部分按平價(jià)收費(fèi)，超過的部分按平價(jià)收費(fèi)，超過a a的部分的部分按議價(jià)收費(fèi)按議價(jià)收費(fèi). .(1)(1)如果希望大部分居民的日常生活不受影響，那如果希望大部分居民的日常生活不受影響，

3、那 么標(biāo)準(zhǔn)么標(biāo)準(zhǔn)a a定為多少比較合理呢？定為多少比較合理呢？(2)為了較合理地確定這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，你認(rèn)為需要做為了較合理地確定這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，你認(rèn)為需要做 哪些工作？哪些工作？3.1 2.5 2.0 2.0 1.5 1.0 1.6 1.8 1.9 1.6 3.1 2.5 2.0 2.0 1.5 1.0 1.6 1.8 1.9 1.6 3.4 2.6 2.2 2.2 1.5 1.2 0.2 0.4 0.3 0.4 3.4 2.6 2.2 2.2 1.5 1.2 0.2 0.4 0.3 0.4 3.2 2.7 2.3 2.1 1.6 1.2 3.7 1.5 0.5 3.8 3.2 2.7 2.3 2.1 1

4、.6 1.2 3.7 1.5 0.5 3.8 3.3 2.8 2.3 2.2 1.7 1.3 3.6 1.7 0.6 4.1 3.3 2.8 2.3 2.2 1.7 1.3 3.6 1.7 0.6 4.1 3.2 2.9 2.4 2.3 1.8 1.4 3.5 1.9 0.8 4.3 3.2 2.9 2.4 2.3 1.8 1.4 3.5 1.9 0.8 4.3 3.0 2.9 2.4 2.4 1.9 1.3 1.4 1.8 0.7 2.0 3.0 2.9 2.4 2.4 1.9 1.3 1.4 1.8 0.7 2.0 2.5 2.8 2.3 2.3 1.8 1.3 1.3 1.6 0.9 2

5、.3 2.5 2.8 2.3 2.3 1.8 1.3 1.3 1.6 0.9 2.3 2.6 2.7 2.4 2.1 1.7 1.4 1.2 1.5 0.5 2.4 2.6 2.7 2.4 2.1 1.7 1.4 1.2 1.5 0.5 2.4 2.5 2.6 2.3 2.1 1.6 1.0 1.0 1.7 0.8 2.4 2.5 2.6 2.3 2.1 1.6 1.0 1.0 1.7 0.8 2.4 2.8 2.5 2.2 2.0 1.5 1.0 1.2 1.8 0.6 2.22.8 2.5 2.2 2.0 1.5 1.0 1.2 1.8 0.6 2.2 這些數(shù)字告訴我們什么信息？這些數(shù)字告

6、訴我們什么信息？ 通過抽樣，我們獲得了通過抽樣，我們獲得了100100位居民某年的月平均用水量位居民某年的月平均用水量( (單位：?jiǎn)挝唬簍) t) ，如下表：，如下表： 很容易發(fā)現(xiàn)的是一個(gè)居民月平均用水量的最小值時(shí)很容易發(fā)現(xiàn)的是一個(gè)居民月平均用水量的最小值時(shí)0.2t0.2t，最大值是，最大值是4.3t4.3t，其他在，其他在0.2t0.2t4.3t4.3t之間之間. . 分析數(shù)據(jù)的一種基本方法是用圖將它們畫出來，或分析數(shù)據(jù)的一種基本方法是用圖將它們畫出來，或者用緊湊的表格改變數(shù)據(jù)的排列方式者用緊湊的表格改變數(shù)據(jù)的排列方式. .初中我們?cè)?jīng)學(xué)過初中我們?cè)?jīng)學(xué)過頻數(shù)分布圖和頻數(shù)分布表，這使我們能夠

7、清楚地知道數(shù)頻數(shù)分布圖和頻數(shù)分布表，這使我們能夠清楚地知道數(shù)據(jù)分布在各個(gè)小組的個(gè)數(shù)據(jù)分布在各個(gè)小組的個(gè)數(shù). .下面將要學(xué)習(xí)的頻率分布表和頻率分布圖，則是從各個(gè)小下面將要學(xué)習(xí)的頻率分布表和頻率分布圖，則是從各個(gè)小組數(shù)據(jù)在樣本容量中所占比例大小的角度，來表示數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)在樣本容量中所占比例大小的角度，來表示數(shù)據(jù)分布的規(guī)律布的規(guī)律. .它可以使我們看到整個(gè)樣本數(shù)據(jù)的它可以使我們看到整個(gè)樣本數(shù)據(jù)的頻率分布頻率分布情況情況. .頻率分布表和頻率分布直方圖頻率分布表和頻率分布直方圖（1 1）求極差（一組數(shù)據(jù)中的最大值與最小值的差）求極差（一組數(shù)據(jù)中的最大值與最小值的差）. .例如，例如，4.3-0.2=4

8、.14.3-0.2=4.1，說明樣本數(shù)據(jù)的變化范圍是，說明樣本數(shù)據(jù)的變化范圍是4.1(t).4.1(t).（2 2）決定組距與組數(shù)）決定組距與組數(shù). .設(shè)設(shè)k=k=極差極差組距，若組距，若k k為整數(shù)，則組數(shù)為整數(shù)，則組數(shù)=k=k，否則，組數(shù)，否則，組數(shù)=k+1.=k+1.為方便其間，組距的選擇應(yīng)力求為方便其間，組距的選擇應(yīng)力求“取整取整”. .在本問題中，如在本問題中，如果取組距為果取組距為0.50.5（t)t)，那么，那么組數(shù)組數(shù)= =極差極差組距組距=4.1 =4.1 0.5=8.20.5=8.2，因此可以將數(shù)據(jù)分為因此可以將數(shù)據(jù)分為9 9組，這個(gè)組數(shù)是比較合適的，于是取組，這個(gè)組數(shù)是比

9、較合適的，于是取組距為組距為0.50.5，組數(shù)為，組數(shù)為9.9.（4 4）列頻率分布表）列頻率分布表. . 計(jì)算各小組的頻率，作出下面的計(jì)算各小組的頻率，作出下面的頻率分布表頻率分布表. .（頻數(shù)（頻數(shù)= =樣本數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的個(gè)數(shù), ,頻率頻率= =頻數(shù)頻數(shù)樣本容量）樣本容量）（3 3）將數(shù)據(jù)分組）將數(shù)據(jù)分組. .以組距為以組距為0.50.5將數(shù)據(jù)分組時(shí)，可以分成以下將數(shù)據(jù)分組時(shí)，可以分成以下9 9組：組：0,0.5),0.5,1),0,0.5),0.5,1),4,4.5.,4,4.5.列頻率分布表列頻率分布表: :分組分組頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)頻數(shù)頻率頻率0,0.

10、5)0.5,1)1,1.5)1.5,2)2,2.5)2.5,3)3,3.5)3.5,4)4,4.5合計(jì)合計(jì)48152225146420.040.080.150.220.250.140.060.041001.00頻率頻率= =樣本容量樣本容量頻數(shù)頻數(shù)注意頻數(shù)的合計(jì)應(yīng)是樣本容量，頻率合計(jì)應(yīng)是注意頻數(shù)的合計(jì)應(yīng)是樣本容量，頻率合計(jì)應(yīng)是1.1.0.02頻率頻率/ /組距組距0.080.080.160.160.300.300.440.440.500.500.280.280.120.120.080.080.040.04頻率分布表一般頻率分布表一般分分“分組分組”，“頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)累計(jì)”（可?。墒。?，“頻

11、頻數(shù)數(shù)”，“頻率頻率”, , “頻率頻率/ /組距組距” ” 五列，最后一行五列，最后一行是合計(jì)是合計(jì)(5)(5)畫頻率分布直方圖畫頻率分布直方圖. .根據(jù)頻率分布表可以得到如圖所示的頻率分布直方圖根據(jù)頻率分布表可以得到如圖所示的頻率分布直方圖: :月均用月均用水量水量/t0.100.200.300.400.50O頻率頻率/組距組距0.511.52.53.54.5234提升總結(jié)：頻率分布直方圖提升總結(jié)：頻率分布直方圖第一步：第一步：畫平面直角坐標(biāo)系畫平面直角坐標(biāo)系. . 第二步：第二步：在橫軸上均勻標(biāo)出各組分點(diǎn)，在縱軸上標(biāo)出單在橫軸上均勻標(biāo)出各組分點(diǎn)，在縱軸上標(biāo)出單位長(zhǎng)度位長(zhǎng)度. .第三步：第

12、三步：以組距為寬，各組的頻率與組距的商為高，分以組距為寬，各組的頻率與組距的商為高，分別畫出各組對(duì)應(yīng)的小長(zhǎng)方形別畫出各組對(duì)應(yīng)的小長(zhǎng)方形. .頻率分布是指一個(gè)樣本數(shù)據(jù)在各個(gè)小范圍內(nèi)所占比例的大頻率分布是指一個(gè)樣本數(shù)據(jù)在各個(gè)小范圍內(nèi)所占比例的大小小. .一般用頻率分布直方圖來反映樣本的頻率分布一般用頻率分布直方圖來反映樣本的頻率分布. . 月均用水量月均用水量/t頻率頻率/組距組距0.50.50.40.40.30.30.20.20.10.10.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 O各組的頻率在圖中哪里顯示出來？各組的頻率在圖中

13、哪里顯示出來？各小長(zhǎng)方形的面積各小長(zhǎng)方形的面積= =頻率頻率. .各小長(zhǎng)方體的面積之和是否為定值？各小長(zhǎng)方體的面積之和是否為定值？各小長(zhǎng)方形的面積之和為各小長(zhǎng)方形的面積之和為1.1.寬度：組距寬度：組距高度：高度：頻率頻率組距組距月均用水量月均用水量/t0.50.50.40.40.30.30.20.20.10.10.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 O 你能根據(jù)上述頻率分布直方圖指出居民月均用水量的你能根據(jù)上述頻率分布直方圖指出居民月均用水量的一些數(shù)據(jù)特點(diǎn)嗎？一些數(shù)據(jù)特點(diǎn)嗎？頻率頻率/組距組距（1 1）居民月均用水量的分

14、布是呈）居民月均用水量的分布是呈“山峰山峰”狀的，而且是狀的，而且是“單峰單峰”的；的；（2 2）大部分居民的月均用水量集中在一個(gè)中間值附近，）大部分居民的月均用水量集中在一個(gè)中間值附近，只有少數(shù)居民的月均用水量很多或很少；只有少數(shù)居民的月均用水量很多或很少；（3 3）居民月均用水量的分布有一定的對(duì)稱性）居民月均用水量的分布有一定的對(duì)稱性. .頻率分布直方圖非常直觀地表明了樣本數(shù)據(jù)的分布情況，頻率分布直方圖非常直觀地表明了樣本數(shù)據(jù)的分布情況，使我們能夠看到頻率分布表中看不太清楚的數(shù)據(jù)模式，但使我們能夠看到頻率分布表中看不太清楚的數(shù)據(jù)模式，但原始數(shù)據(jù)不能在圖中表示出來原始數(shù)據(jù)不能在圖中表示出來.

15、 . 如果市政府希望如果市政府希望85%85%左右的居民每月的用水量不超過左右的居民每月的用水量不超過標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述頻率分布表，你對(duì)制定居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述頻率分布表，你對(duì)制定居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)（即（即a a的取值）有何建議？的取值）有何建議？88%88%的居民在的居民在3t3t以下，標(biāo)準(zhǔn)可定為以下，標(biāo)準(zhǔn)可定為3t.3t.在實(shí)際中，取在實(shí)際中，取a=3ta=3t一定能保證一定能保證85%85%以上的居民用水不超標(biāo)以上的居民用水不超標(biāo)嗎？嗎？在實(shí)踐中，對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論是需要進(jìn)行評(píng)價(jià)的在實(shí)踐中，對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論是需要進(jìn)行評(píng)價(jià)的. .頻率分布直方圖如下頻率分布直方圖如下：月均用水量月均用水量/t/t0.

16、100.200.300.400.500.511.5 22.533.544.5連接頻率分布直方圖中各連接頻率分布直方圖中各小長(zhǎng)方形上端的中點(diǎn)小長(zhǎng)方形上端的中點(diǎn), ,得到得到頻率分布折線圖頻率分布折線圖. .o頻率頻率/組距組距利用樣本頻率分布對(duì)總體分布進(jìn)行相應(yīng)估計(jì)利用樣本頻率分布對(duì)總體分布進(jìn)行相應(yīng)估計(jì): :（1 1）上例的樣本容量為）上例的樣本容量為100100，如果增至，如果增至1 0001 000，其頻率，其頻率分布直方圖的情況會(huì)有什么變化？假如增至分布直方圖的情況會(huì)有什么變化？假如增至10 00010 000呢？呢？（2 2）樣本容量越大，這種估計(jì)越精確）樣本容量越大，這種估計(jì)越精確. .

17、（3 3）當(dāng)樣本容量無限增大，組距無限縮小，那么頻率）當(dāng)樣本容量無限增大，組距無限縮小，那么頻率分布直方圖就會(huì)無限接近于一條光滑曲線分布直方圖就會(huì)無限接近于一條光滑曲線總體密度總體密度曲線曲線. .總體密度曲線總體密度曲線月均用月均用水量水量/tab（圖中陰影部分的面積，表示總體在某個(gè)區(qū)間（圖中陰影部分的面積，表示總體在某個(gè)區(qū)間 (a, b) (a, b) 內(nèi)取值的百分比）內(nèi)取值的百分比）. .o頻率頻率/組距組距總體密度曲線總體密度曲線總體密度曲線反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分總體密度曲線反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分比比,精確地反映了總體的分布規(guī)律，是研究總體分布的工精確地反映了總體的

18、分布規(guī)律，是研究總體分布的工具具.用樣本頻率分布直方圖去估計(jì)相應(yīng)的總體分布時(shí)，用樣本頻率分布直方圖去估計(jì)相應(yīng)的總體分布時(shí)，一般樣本容量越大，頻率分布直方圖就會(huì)無限接近總體一般樣本容量越大，頻率分布直方圖就會(huì)無限接近總體密度曲線，就越精確地反映了總體的分布規(guī)律，即越精密度曲線，就越精確地反映了總體的分布規(guī)律，即越精確地反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分比確地反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分比.莖葉圖莖葉圖某賽季甲、乙兩名籃球運(yùn)動(dòng)員每場(chǎng)比賽得分的原始記錄某賽季甲、乙兩名籃球運(yùn)動(dòng)員每場(chǎng)比賽得分的原始記錄如下：如下：甲運(yùn)動(dòng)員得分：甲運(yùn)動(dòng)員得分：13,51,23,8,26,38,16,33,14,28,3

19、9;13,51,23,8,26,38,16,33,14,28,39;乙運(yùn)動(dòng)員得分：乙運(yùn)動(dòng)員得分： 49,24,12,31,50,31,44,36,15,37,25,36,39.49,24,12,31,50,31,44,36,15,37,25,36,39.莖葉圖莖葉圖甲甲乙乙0123452 55 41 6 1 6 7 94 9 084 6 36 83 8 9 1葉就是從莖的葉就是從莖的旁邊生長(zhǎng)出來旁邊生長(zhǎng)出來的數(shù)，表示得的數(shù)，表示得分的個(gè)位數(shù)字分的個(gè)位數(shù)字莖是指中間莖是指中間的一列數(shù)，的一列數(shù)，表示得分的表示得分的十位數(shù)字十位數(shù)字 從運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)的分布來看，乙運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)更好；從運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)的分

20、布來看，乙運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)更好；從葉在莖上的分布情況來看，乙運(yùn)動(dòng)員的得分更集中于從葉在莖上的分布情況來看，乙運(yùn)動(dòng)員的得分更集中于峰值附近，說明乙運(yùn)動(dòng)員的發(fā)揮更穩(wěn)定峰值附近，說明乙運(yùn)動(dòng)員的發(fā)揮更穩(wěn)定. .莖葉圖的優(yōu)、缺點(diǎn)：莖葉圖的優(yōu)、缺點(diǎn)： 在樣本數(shù)據(jù)較少時(shí)，用莖葉圖表示數(shù)據(jù)的效果較好在樣本數(shù)據(jù)較少時(shí)，用莖葉圖表示數(shù)據(jù)的效果較好. .它不但它不但可以保留所有信息，而且可以隨時(shí)紀(jì)錄，這對(duì)數(shù)據(jù)的紀(jì)錄和表可以保留所有信息，而且可以隨時(shí)紀(jì)錄，這對(duì)數(shù)據(jù)的紀(jì)錄和表示都能帶來方便示都能帶來方便. . 但當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較多時(shí)，莖葉圖就顯得不太方便但當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較多時(shí)，莖葉圖就顯得不太方便. .因?yàn)槊恳粋€(gè)因?yàn)槊恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都要

21、在莖葉圖中占據(jù)一個(gè)空間，如果數(shù)據(jù)很多，枝葉就會(huì)數(shù)據(jù)都要在莖葉圖中占據(jù)一個(gè)空間，如果數(shù)據(jù)很多，枝葉就會(huì)很長(zhǎng)很長(zhǎng). .1.1.將樣本容量為將樣本容量為100100的數(shù)據(jù)按從大到小的順序分為的數(shù)據(jù)按從大到小的順序分為8 8組如下表：組如下表：9 91212131315151414141413131010頻數(shù)頻數(shù)8 87 76 65 54 43 32 21 1組號(hào)組號(hào)則第三組的頻率為（則第三組的頻率為（ ）(A)0.14 (B)1/14 (C)0.03 (D)3/14(A)0.14 (B)1/14 (C)0.03 (D)3/142.2.將一個(gè)容量為將一個(gè)容量為5050的樣本數(shù)據(jù)分組后的樣本數(shù)據(jù)分組后,

22、 ,組距和頻數(shù)如下組距和頻數(shù)如下: :12.512.5，15.515.5），；），；15.515.5，18.518.5），），8 8；18.518.5，21.521.5），），9 9；21.521.5，24.524.5），），1111；24.524.5，27.527.5），），1 1；27.527.5，30.530.5），），6 6；30.530.5，33.533.5，3 3則估計(jì)小于或等于則估計(jì)小于或等于3030的數(shù)據(jù)大約占總體的（的數(shù)據(jù)大約占總體的（ ）(A)(A)(B)(B)(C)(C) (D)(D) 3.3.某地區(qū)為了了解知識(shí)分子的年齡結(jié)構(gòu)，隨機(jī)抽樣某地區(qū)為了了解知識(shí)分子的年齡結(jié)構(gòu)，隨

23、機(jī)抽樣5050名，其名，其年齡分別如下：年齡分別如下： 4242，3838，2929，3636，4141，4343，5454，4343，3434，4444，4040，5959，3939，4242，4444，5050，3737，4444，4545，2929，4848，4545，5353，4848，3737，2828，4646，5050，3737，4444，4242，3939，5151，5252，6262，4747，5959，4646，4545，6767，5353，4949，6565，4747，5454，6363，5757，4343，4646，58.58.(1)(1)列出樣本頻率分布表；列出樣本頻率分布表； (2)(2)畫出頻率分布直方圖；畫出頻率分布直方圖；(3)(3)估計(jì)年齡在估計(jì)年齡在3232歲歲5252歲的知識(shí)分子所占的比例約是多少歲的知識(shí)分子所占的比例約是多少. .【解析】【解析】(1)(1)極差為極差為67-28=3967-28=39，取組距為，取組距為5 5，分為，分為8 8組組. . 分分 組組 頻數(shù)頻數(shù) 頻率頻率 2727，3232） 3 0.063 0.06 32 32