數(shù)學(xué)：222-1《用樣本數(shù)字特征估計(jì)總體數(shù)字特征》課件(新人教A版必修3)2

2.2用樣本估計(jì)總體２.2.2用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征

第一課時(shí)問題提出1.對(duì)一個(gè)未知總體，我們常用樣本的頻率分布估計(jì)總體的分布，其中表示樣本數(shù)據(jù)的頻率分布的基本方法有哪些？2.美國(guó)NBA在2006——2007年度賽季中，甲、乙兩名籃球運(yùn)動(dòng)員在隨機(jī)抽取的12場(chǎng)比賽中的得分情況如下：甲運(yùn)動(dòng)員得分：12，15，20，25，31，31， 36，36，37，39，44，49.乙運(yùn)動(dòng)員得分：8，13，14，16，23，26，28，38，39，51，31，29.如果要求我們根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，估計(jì)、比較甲，乙兩名運(yùn)動(dòng)員哪一位發(fā)揮得比較穩(wěn)定，就得有相應(yīng)的數(shù)據(jù)作為比較依據(jù)，即通過樣本數(shù)據(jù)對(duì)總體的數(shù)字特征進(jìn)行研究，用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征.甲運(yùn)動(dòng)員得分：12，15，20，25，31，31， 36，36，37，39，44，49.乙運(yùn)動(dòng)員得分：8，13，14，16，23，26，28，38，39，51，31，29.用樣本數(shù)字特征估計(jì)總體數(shù)字特征知識(shí)探究（一）：眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù)思考1：在初中我們學(xué)過眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù)的概念，這些數(shù)據(jù)都是反映樣本信息的數(shù)字特征，對(duì)一組樣本數(shù)據(jù)如何求眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù)？思考2：在城市居民月均用水量樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖中，你認(rèn)為眾數(shù)應(yīng)在哪個(gè)小矩形內(nèi)？由此估計(jì)總體的眾數(shù)是什么？月均用水量/t頻率組距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O思考3：在頻率分布直方圖中，每個(gè)小矩形的面積表示什么？中位數(shù)左右兩側(cè)的直方圖的面積應(yīng)有什么關(guān)系？取最高矩形下端中點(diǎn)的橫坐標(biāo)2.25作為眾數(shù).思考4：在城市居民月均用水量樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖中，從左至右各個(gè)小矩形的面積分別是0.04，0.08，0.15，0.22，0.25，0.14，0.06，0.04，0.02.由此估計(jì)總體的中位數(shù)是什么？月均用水量/t頻率組距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O0.5-0.04-0.08-0.15-0.22=0.01，0.01÷0.5=0.02，中位數(shù)是2.02.

思考5：平均數(shù)是頻率分布直方圖的“重心”，在城市居民月均用水量樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖中，各個(gè)小矩形的重心在哪里？從直方圖估計(jì)總體在各組數(shù)據(jù)內(nèi)的平均數(shù)分別為多少？0.25，0.75，1.25，1.75，2.25，2.75，3.25，3.75，4.25.

月均用水量/t頻率組距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O思考6：根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)中數(shù)學(xué)期望原理，將頻率分布直方圖中每個(gè)小矩形的面積與小矩形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積相加，就是樣本數(shù)據(jù)的估值平均數(shù).由此估計(jì)總體的平均數(shù)是什么？0.25×0.04+0.75×0.08+1.25×0.15+1.75×0.22+2.25×0.25+2.75×0.14+3.25×0.06+3.75×0.04+4.25×0.02=2.02（t）.

平均數(shù)是2.02.

平均數(shù)與中位數(shù)相等，是必然還是巧合？知識(shí)回顧1.如何根據(jù)樣本頻率分布直方圖，分別估計(jì)總體的眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù)？（1）眾數(shù)：最高矩形下端中點(diǎn)的橫坐標(biāo).（2）中位數(shù)：直方圖面積平分線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).（3）平均數(shù)：每個(gè)小矩形的面積與小矩形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)的乘積之和.思考7：從居民月均用水量樣本數(shù)據(jù)可知，該樣本的眾數(shù)是2.3，中位數(shù)是2.0，平均數(shù)是1.973，這與我們從樣本頻率分布直方圖得出的結(jié)論有偏差，你能解釋一下原因嗎？頻率分布直方圖損失了一些樣本數(shù)據(jù)，得到的是一個(gè)估計(jì)值，且所得估值與數(shù)據(jù)分組有關(guān).注:在只有樣本頻率分布直方圖的情況下，我們可以按上述方法估計(jì)眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù)，并由此估計(jì)總體特征.思考8：一組數(shù)據(jù)的中位數(shù)一般不受少數(shù)幾個(gè)極端值的影響，這在某些情況下是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)極端值的不敏感有時(shí)也會(huì)額成為缺點(diǎn)，你能舉例說明嗎？樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)大于（或小于）中位數(shù)說明什么問題？你怎樣理解“我們單位的收入水平比別的單位高”這句話的含義？如：樣本數(shù)據(jù)收集有個(gè)別差錯(cuò)不影響中位數(shù)；大學(xué)畢業(yè)生憑工資中位數(shù)找單位可能收入較低.平均數(shù)大于（或小于）中位數(shù)，說明樣本數(shù)據(jù)中存在許多較大（或較?。┑臉O端值.這句話具有模糊性甚至蒙騙性，其中收入水平是員工工資的某個(gè)中心點(diǎn)，它可以是眾數(shù)、中位數(shù)或平均數(shù).小結(jié)：眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)各自優(yōu)缺點(diǎn)

眾數(shù)：眾數(shù)容易計(jì)算，體現(xiàn)了樣本數(shù)據(jù)的最大集中點(diǎn)，但它只能表示樣本數(shù)據(jù)中的很少一部分信息。

中位數(shù)：它不受少數(shù)幾個(gè)極端值影響，易計(jì)算能較好的表現(xiàn)數(shù)字信息，中位數(shù)常用語數(shù)據(jù)質(zhì)量較差、數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤的。

平均數(shù)：可以反映出更多關(guān)于樣本數(shù)據(jù)全體信息，擔(dān)起受極端值影響大。1.數(shù)據(jù)：1，1，3，3的眾數(shù)和中位數(shù)分別是()A.1或3，2 B.3，2C.1或3，1或3 D.3，32.頻率分布直方圖中最高小矩形的中間位置所對(duì)的數(shù)字特征是()A.中位數(shù) B.眾數(shù)C.平均數(shù) D.標(biāo)準(zhǔn)差練習(xí)小測(cè)3.從甲、乙、丙三個(gè)廠家生產(chǎn)的同一件產(chǎn)品中各抽出8件產(chǎn)品，對(duì)其使用壽命進(jìn)行跟蹤調(diào)查，結(jié)果如下（單位：年）甲：3，4，5，6，8，8，8，10乙：4，6，6，6，8，9，12，13丙：3，3，4，7，9，10，11，12三家廣告中都稱該產(chǎn)品的使用壽命是8年，請(qǐng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果判斷廠家在廣告中分別運(yùn)用了平均數(shù)、眾數(shù)、中位數(shù)中哪一種集中趨勢(shì)的特征數(shù)？答案：甲運(yùn)用了眾數(shù)，乙運(yùn)用了平均數(shù)，丙運(yùn)用了中位數(shù)4.當(dāng)10名工人某天生產(chǎn)同一種零件，生產(chǎn)的零件數(shù)分別是15，17，14，10，15，19，17，16，14，12，則這一天10名工人生產(chǎn)的零件的中位數(shù)是（）5.已知一組數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列為-1，0，4，x,6，15，且這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)為5那么數(shù)據(jù)的眾數(shù)為（）A.5B.6C.4D.5.5作業(yè)甲、乙兩人數(shù)學(xué)成績(jī)(單位：分)的莖葉圖如圖所示：分別求出二人的成績(jī)的平均值、眾數(shù)、中位數(shù)，并對(duì)二人的成績(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析思考3：對(duì)于樣本數(shù)據(jù)x1，x2，…，xn，設(shè)想通過各數(shù)據(jù)到其平均數(shù)的平均距離來反映樣本數(shù)據(jù)的分散程度，那么這個(gè)平均距離如何計(jì)算？思考4：反映樣本數(shù)據(jù)的分散程度的大小，最常用的統(tǒng)計(jì)量是標(biāo)準(zhǔn)差，一般用s表示.假設(shè)樣本數(shù)據(jù)x1，x2，…，xn的平均數(shù)為，則標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式是：那么標(biāo)準(zhǔn)差的取值范圍是什么？標(biāo)準(zhǔn)差為0的樣本數(shù)據(jù)有何特點(diǎn)？s≥0，標(biāo)準(zhǔn)差為0的樣本數(shù)據(jù)都相等.思考5：對(duì)于一個(gè)容量為2的樣本：x1，x2(x1<x2)，則,

在數(shù)軸上，這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有什么幾何意義？由此說明標(biāo)準(zhǔn)差的大小對(duì)數(shù)據(jù)的離散程度有何影響？標(biāo)準(zhǔn)差越大離散程度越大，數(shù)據(jù)較分散；標(biāo)準(zhǔn)差越小離散程度越小，數(shù)據(jù)較集中在平均數(shù)周圍.知識(shí)遷移s甲=2，s乙=1.095.計(jì)算甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員的射擊成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)差，比較其射擊水平的穩(wěn)定性.甲：78795491074乙：95787