高中數(shù)學 2.2.21用樣本數(shù)字特征估計總體數(shù)字特征課件 新人教A版必修3.ppt

2 2用樣本估計總體 2 2用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征 第一課時 問題提出 1 對一個未知總體 我們常用樣本的頻率分布估計總體的分布 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nba在2006 2007年度賽季中 甲 乙兩名籃球運動員在隨機抽取的12場比賽中的得分情況如下 甲運動員得分 12 15 20 25 31 31 36 36 37 39 44 49 乙運動員得分 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 比較甲 乙兩名運動員哪一位發(fā)揮得比較穩(wěn)定 就得有相應的數(shù)據(jù)作為比較依據(jù) 即通過樣本數(shù)據(jù)對總體的數(shù)字特征進行研究 用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征 甲運動員得分 12 15 20 25 31 31 36 36 37 39 44 49 乙運動員得分 8 13 14 16 23 26 28 38 39 51 31 29 用樣本數(shù)字特征 估計總體數(shù)字特征 知識探究 一 眾數(shù) 中位數(shù)和平均數(shù) 思考1 在初中我們學過眾數(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 你認為眾數(shù)應在哪個小矩形內(nèi) 由此估計總體的眾數(shù)是什么 思考3 在頻率分布直方圖中 每個小矩形的面積表示什么 中位數(shù)左右兩側的直方圖的面積應有什么關系 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 由此估計總體的中位數(shù)是什么 0 5 0 04 0 08 0 15 0 22 0 01 0 5 0 1 0 25 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 各個小矩形的重心在哪里 從直方圖估計總體在各組數(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 思考6 根據(jù)統(tǒng)計學中數(shù)學期望原理 將頻率分布直方圖中每個小矩形的面積與小矩形底邊中點的橫坐標之積相加 就是樣本數(shù)據(jù)的估值平均數(shù) 由此估計總體的平均數(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 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) 得到的是一個估計值 且所得估值與數(shù)據(jù)分組有關 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眾數(shù) 中位數(shù)和平均數(shù) 并由此估計總體特征 思考8 一組數(shù)據(jù)的中位數(shù)一般不受少數(shù)幾個極端值的影響 這在某些情況下是一個優(yōu)點 但它對極端值的不敏感有時也會額成為缺點 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)收集有個別差錯不影響中位數(shù) 大學畢業(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 或較小 的極端值 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中心點 它可以是眾數(shù) 中位數(shù)或平均數(shù) 知識探究 二 標準差 樣本的眾數(shù) 中位數(shù)和平均數(shù)常用來表示樣本數(shù)據(jù)的 中心值 其中眾數(shù)和中位數(shù)容易計算 不受少數(shù)幾個極端值的影響 但只能表達樣本數(shù)據(jù)中的少量信息 平均數(shù)代表了數(shù)據(jù)更多的信息 但受樣本中每個數(shù)據(jù)的影響 越極端的數(shù)據(jù)對平均數(shù)的影響也越大 當樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量比較差時 使用眾數(shù) 中位數(shù)或平均數(shù)描述數(shù)據(jù)的中心位置 可能與實際情況產(chǎn)生較大的誤差 難以反映樣本數(shù)據(jù)的實際狀況 因此 我們需要一個統(tǒng)計數(shù)字刻畫樣本數(shù)據(jù)的離散程度 思考1 在一次射擊選拔賽中 甲 乙兩名運動員各射擊10次 每次命中的環(huán)數(shù)如下 甲 78795491074乙 9578768677甲 乙兩人本次射擊的平均成績分別為多少環(huán) 思考2 甲 乙兩人射擊的平均成績相等 觀察兩人成績的頻率分布條形圖 你能說明其水平差異在那里嗎 環(huán)數(shù) 甲的成績比較分散 極差較大 乙的成績相對集中 比較穩(wěn)定 思考3 對于樣本數(shù)據(jù)x1 x2 xn 設想通過各數(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 那么這個平均距離如何計算 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)計量是標準差 一般用s表示 假設樣本數(shù)據(jù)x1 x2 xn的平均數(shù)為 則標準差的計算公式是 那么標準差的取值范圍是什么 標準差為0的樣本數(shù)據(jù)有何特點 s 0 標準差為0的樣本數(shù)據(jù)都相等 標準差越大離散程度越大 數(shù)據(jù)較分散 標準差越小離散程度越小 數(shù)據(jù)較集中在平均數(shù)周圍 知識遷移 s甲 2 s乙 1 095 小結作業(yè) 1 用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征 是指用樣本的眾數(shù) 中位數(shù) 平均數(shù)和標準差等統(tǒng)計數(shù)據(jù) 估