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§1.5估量總體的分布(一)一、教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)問與技能:(1)通過實例體會分布的意義和作用。(2)在表示樣本數(shù)據(jù)的過程中,學(xué)會列頻率分布表,畫頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。(3)通過實例體會頻率分布直方圖、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,精確?????地做出總體估量。2、過程與方法:通過對現(xiàn)實生活的探究,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問解決問題的方法,理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和規(guī)律推理的數(shù)學(xué)方法。3、情感態(tài)度與價值觀:通過對樣本分析和總體估量的過程,感受數(shù)學(xué)對實際生活的需要,生疏到數(shù)學(xué)學(xué)問源于生活并指導(dǎo)生活的事實,體會數(shù)學(xué)學(xué)問與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。二、重點與難點:重點:會列頻率分布表,畫頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。難點:能通過樣本的頻率分布估量總體的分布。三、教學(xué)方法:探究歸納,思考溝通四、教學(xué)設(shè)想(一)、創(chuàng)設(shè)情境在NBA的2004賽季中,甲、乙兩名籃球運動員每場競賽得分的原始記錄如下﹕甲運動員得分﹕12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50;乙運動員得分﹕8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33請問從上面的數(shù)據(jù)中你能否看出甲,乙兩名運動員哪一位發(fā)揮比較穩(wěn)定?如何依據(jù)這些數(shù)據(jù)作出正確的推斷呢?這就是我們這堂課要爭辯、學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容——用樣本的頻率分布估量總體分布(板出課題)。(二)、探究新知〖探究〗:我國是世界上嚴(yán)峻缺水的國家之一,城市缺水問題較為突出,某市政府為了節(jié)省生活用水,方案在本市試行居民生活用水定額管理,即確定一個居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)a,用水量不超過a的部分按平價收費,超出a的部分按議價收費。假如期望大部分居民的日常生活不受影響,那么標(biāo)準(zhǔn)a定為多少比較合理呢?你認(rèn)為,為了了較為合理地確定出這個標(biāo)準(zhǔn),需要做哪些工作?(讓同學(xué)開放爭辯)為了制定一個較為合理的標(biāo)準(zhǔn)a,必需先了解全市居民日常用水量的分布狀況,比如月均用水量在哪個范圍的居民最多,他們占全市居民的百分比狀況等。因此接受抽樣調(diào)查的方式,通過分析樣本數(shù)據(jù)來估量全市居民用水量的分布狀況。分析數(shù)據(jù)的一種基本方法是用圖將它們畫出來,或者用緊湊的表格轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)的排列方式,作圖可以達(dá)到兩個目的,一是從數(shù)據(jù)中提取信息,二是利用圖形傳遞信息。表格則是通過轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)的構(gòu)成形式,為我們供應(yīng)解釋數(shù)據(jù)的新方式。下面我們學(xué)習(xí)的頻率分布表和頻率分布圖,則是從各個小組數(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)分布的規(guī)律??梢宰屛覀兏宄目吹秸麄€樣本數(shù)據(jù)的頻率分布狀況。頻率分布的概念:頻率分布是指一個樣本數(shù)據(jù)在各個小范圍內(nèi)所占比例的大小。一般用頻率分布直方圖反映樣本的頻率分布。其一般步驟為:計算一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值的差,即求極差(1)打算組距與組數(shù);⑵將數(shù)據(jù)分組;⑶列頻率分布表;⑷畫頻率分布直方圖。以制定居民用水標(biāo)準(zhǔn)問題為例,經(jīng)過以上幾個步驟畫出頻率分布直方圖。(讓同學(xué)自己動手作圖)頻率分布直方圖的特征:⑴從頻率分布直方圖可以清楚的看出數(shù)據(jù)分布的總體趨勢。⑵從頻率分布直方圖得不出原始的數(shù)據(jù)內(nèi)容,把數(shù)據(jù)表示成直方圖后,原有的具體數(shù)據(jù)信息就被抹掉了?!继骄俊剑和瑯右唤M數(shù)據(jù),假如組距不同,橫軸、縱軸的單位不同,得到的圖和外形也會不同。不同的外形給人以不同的印象,這種印象有時會影響我們對總體的推斷,分別以0.1和1為組距重新作圖,然后談?wù)勀銓D的印象?(把同學(xué)分成兩大組進(jìn)行,分別作出兩種組距的圖,然后組織同學(xué)們對所作圖不同的看法進(jìn)行溝通……)接下來請同學(xué)們思考下面這個問題:〖思考〗:假如當(dāng)?shù)卣谕?5%以上的居民每月的用水量不超出標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)頻率分布表2-2和頻率分布直方圖2.2-1,你能對制定月用水量標(biāo)準(zhǔn)提出建議嗎?(讓同學(xué)認(rèn)真觀看表和圖)2、頻率分布折線圖、總體密度曲線(1).頻率分布折線圖的定義:連接頻率分布直方圖中各小長方形上端的中點,就得到頻率分布折線圖。(2).總體密度曲線的定義:在樣本頻率分布直方圖中,相應(yīng)的頻率折線圖會越來越接近于一條光滑曲線,統(tǒng)計中稱這條光滑曲線為總體密度曲線。它能夠精確地反映了總體在各個范圍內(nèi)取值的百分比,它能給我們供應(yīng)更加精細(xì)的信息?!妓伎肌剑?.對于任何一個總體,它的密度曲線是不是確定存在?為什么?2.對于任何一個總體,它的密度曲線是否可以被格外精確?????地畫出來?為什么?實際上,盡管有些總體密度曲線是餓、客觀存在的,但一般很難想函數(shù)圖象那樣精確?????地畫出來,我們只能用樣本的頻率分布對它進(jìn)行估量,一般來說,樣本容量越大,這種估量就越精確.3、莖葉圖(1).莖葉圖的概念:當(dāng)數(shù)據(jù)是兩位有效數(shù)字時,用中間的數(shù)字表示十位數(shù),即第一個有效數(shù)字,兩邊的數(shù)字表示個位數(shù),即其次個有效數(shù)字,它的中間部分像植物的莖,兩邊部分像植物莖上長出來的葉子,因此通常把這樣的圖叫做莖葉圖。(2).莖葉圖的特征:①用莖葉圖表示數(shù)據(jù)有兩個優(yōu)點:一是從統(tǒng)計圖上沒有原始數(shù)據(jù)信息的損失,全部數(shù)據(jù)信息都可以從莖葉圖中得到;二是莖葉圖中的數(shù)據(jù)可以隨時記錄,隨時添加,便利記錄與表示。②莖葉圖只便于表示兩位有效數(shù)字的數(shù)據(jù),而且莖葉圖只便利記錄兩組的數(shù)據(jù),兩個以上的數(shù)據(jù)雖然能夠記錄,但是沒有表示兩個記錄那么直觀,清楚。(三)、例題精析:〖例1〗:下表給出了某校500名12歲男孩中用隨機(jī)抽樣得出的120人的身高(單位cm)(1)列出樣本頻率分布表;(2)一畫出頻率分布直方圖;(3)估量身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比.。分析:依據(jù)樣本頻率分布表、頻率分布直方圖的一般步驟解題。解:(1)樣本頻率分布表如下:122126122126130134138142146150158154身高(cm)o0.010.020.030.040.050.060.07頻率/組距(2)其頻率分布直方圖如下:(3)由樣本頻率分布表可知身高小于134cm的男孩毀滅的頻率為0.04+0.07+0.08=0.19,所以我們估量身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的19%.〖例2〗:為了了解高一同學(xué)的體能狀況,某校抽取部分同學(xué)進(jìn)行一分鐘跳繩次數(shù)次測試,將所得數(shù)據(jù)整理后,畫出頻率分布直方圖(如圖),圖中從左到右各小長方形面積之比為2:4:17:15:9:3,其次小組頻數(shù)為12.其次小組的頻率是多少?樣本容量是多少?若次數(shù)在110以上(含110次)為達(dá)標(biāo),試估量該學(xué)校全體高一同學(xué)的達(dá)標(biāo)率是多少?9010090100110120130140150次數(shù)o0.0040.0080.0120.0160.0200.0240.028頻率/組距0.0320.036分析:在頻率分布直方圖中,各小長方形的面積等于相應(yīng)各組的頻率,小長方形的高與頻數(shù)成正比,各組頻數(shù)之和等于樣本容量,頻率之和等于1。解:(1)由于頻率分布直方圖以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的頻率大小,因此其次小組的頻率為:又由于頻率=所以(2)由圖可估量該學(xué)校高一同學(xué)的達(dá)標(biāo)率約為(3)由已知可得各小組的頻數(shù)依次為6,12,51,45,27,9,所以前三組的頻數(shù)之和為69,前四組的頻數(shù)之和為114,所以跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在第四小組內(nèi)。(四)課堂精練:P36練習(xí)(五)、課堂小結(jié):1、總體分布指的是總體取值的頻率分布規(guī)律,由于總體分布不
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