高中数学第20讲(必修3)随机抽样、正态分布.ppt

1、第20讲随机抽样、正态分布1特级教师王新敞源头学子1.了解分布的意义和作用，会列频率分布表，会画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图，理解它们各自的特点.2.理解样本数据标准差的意义和作用，会计算数据标准差.3.能从样本数据中提取基本的数字特征（如平均数、标准差），并做出合理的解释.2特级教师王新敞源头学子4.会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解用样本估计总体的思想.5.会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想，解决一些简单的实际问题.6.通过实际问题，借助直观（如实际问题的直方图），认识正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.3特级教师王新敞源头学

2、子1.某初级中学共有30个班，其中初一有12个班，初二有12个班，初三有6个班.现从中抽出5个班进行调查，则应在初三6个班中抽取个班.12.把数据x1,x2,xn分成若干组,已知某数xi的频数和频率分别为4和0.125,则n的值是()CA.16 B.24C.32 D.644特级教师王新敞源头学子3.数据5，10，73，1，3，105，111的中位数与极差的差为.-100因为中位数是10，极差是111-1=110，故所求的值为10-110=-100.4.将一组数据同时减去3.1，得到一组新数据,若原数据的平均数、方差分别为、s2,则新数据的平均数是,方差是.-3.1s25特级教师王新敞源头学子设

3、=(x1+x2+xn),则=(x1-3.1)+(x2-3.1)+(xn-3.1)=-3.1.s2=(xi-)2=(xi-3.1)-(-3.1)2=(xi-)2=s2.6特级教师王新敞源头学子1.数据的基本数字特征(1)平均数：一组数据的平均数，记为.设有n个数据x1,x2,xn，则平均数为=.(2)中位数：一组数据按照从小到大或从大到小的顺序进行排列时，处于中间位置的数.当这组数据的个数为奇数时，中位数为中间一个数；当这组数据的个数为偶数时，中位数为中间的两个数的平均数.7特级教师王新敞源头学子(3)众数:一组数据中出现次数最多的数.(4)极差:一组数据中最大数与最小数的差.(5)方差:一组数

4、据中所有数与平均数的差的平方和的平均数,记为s2，即s2=.(6)标准差：方差的算术平方根,记作s.2.主要统计图表(1)基本统计图表：象形、条形、折线、扇形统计图.8特级教师王新敞源头学子(2)频率分布直方图的画图步骤：()求极差；()决定组距与组数；()将数据分组；()列频率分布表；()画频率分布直方图(以频率组距为纵坐标).(3)频率分布折线图：连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点所得的折线.(4)总体密度曲线：随着样本容量的增加,作频率分布折线图时所分的组数增加,组距减小,相应的频率折线图会越来越接近于一条光滑曲线,则称这条光滑曲线为总体密度曲线.9特级教师王新敞源头学子(5)茎叶

5、图：中间的数字表示数据的十位数字，旁边的数字分别表示两组数据中各个数据的个位数字.3.抽样方法(1)简单随机抽样：从含有N个个体的总体中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(nN)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做.有两种常用方法：简单随机抽样10特级教师王新敞源头学子():就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后，每次从中取出一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.():利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样.(2)系统抽样：按下列步骤进行抽样：()先将总体的N个个体编号；()确定分段间隔k，对编

6、号进行分段；()在第1段用 简 单 随 机 抽 样 确 定 第 一 个 个 体 编 号l(lk);()按照一定的规则抽取样本.抽签法随机数表法11特级教师王新敞源头学子(3)分层抽样:即.在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽出一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本12特级教师王新敞源头学子题型一 抽样方法例1 在我国东南沿海有60个人均GDP在3万元以上的城市，其中人均GDP在34万元之间的有36个，在45万元之间的有18个，在5万元以上的有6个.国家环保总局欲用分层抽样从中随机抽取部分城市进行环境调查，若抽取的人均GDP在45万元之间的城市个数为3，

7、则抽取的人均GDP在34万元之间的城市个数为.13特级教师王新敞源头学子根据分层抽样的特征，在各层抽取的比例是相同的，故可先依据已知求出这个比例，再求解.抽取的人均GDP在45万元之间的城市的比例为，故抽取的人均GDP在34万元之间的城市的比例也是，则抽取的城市个数为36 .分层抽样在各层抽取样本的比例是相等的,这是解决分层抽样计算问题的主要依据.14特级教师王新敞源头学子题型二 频率分布表与频率分布直方图例2在生产过程中，测得纤维产品的纤度(表示纤维粗细的一种量)共有100个数据，数据分组如下表分组1.30,1.34)1.34,1.38)1.38,1.42)1.42,1.46)1.46,1.

8、50)1.50,1.54)合计频数425302910210015特级教师王新敞源头学子(1)完成频率分布表，并在给定的坐标系中画出频率分布直方图；分组频数频率1.30,1.34）41.34,1.38）251.38,1.42）301.42,1.46）291.46,1.50）101.50,1.54)2合计10016特级教师王新敞源头学子17特级教师王新敞源头学子(2)估计纤度落在1.38,1.50)中的概率及纤度小于1.40的概率是多少？(3)统计方法中，同一组数据常用该 组 区 间 的 中 点 值（例 如 区 间1.30,1.34）的中点值是1.32）作为代表.据此，估计纤度的期望.18特级教师

9、王新敞源头学子分组频数频率1.30,1.34）40.041.34,1.38）250.251.38,1.42）300.31.42,1.46）290.291.46,1.50）100.101.50,1.54)20.02合计1001.00(1)频率分布表为：19特级教师王新敞源头学子20特级教师王新敞源头学子(2)纤度落在1.38,1.50）中的概率约 为 0.30+0.29+0.10 0.69，纤 度 小 于1.40的概率约为0.04+0.25+120.300.44.(3)总 体 数 据 的 期 望 约 为1.320.04+1.360.25+1.400.30+1.440.29+1.480.10+1.

10、520.02=1.4088.21特级教师王新敞源头学子1.解答本题时，第(1)问首先需计算出每组的频率（利用频数100）；第(2)问注意1.38,1.42)中既有小于1.40，又有大于1.40的，可以认为各一半；第(3)问先计算出中点的概率，然后根据期望的定义求解.2.本题主要考查频率分布直方图、频率、期望等概念和用样本频率估计整体分布的统计方法，考查运用概率、统计知识解决实际问题的能力.22特级教师王新敞源头学子题型三 样本的数字特征估计总体例3对甲、乙两名自行车赛手在相同条件下进行了6次测试，测得他们的最大速度(m/s)的数据如下表：(1)画出茎叶图,由茎叶图你能获得哪些信息?(2)分别求

11、出甲、乙两名自行车赛手最大速度(m/s)数据的平均数、中位数、标准差，并判断选谁参加比赛更合适.甲273830373531乙33293834283623特级教师王新敞源头学子(1)画茎叶图,中间数为数据的十位数字:从这个茎叶图上可以看出,甲、乙的最大速度情况都是分布均匀的,只是乙更好一些;乙的中位数是33.5,甲的中位数是33.因此,乙发挥比较稳定,总体情况比甲好.(2)=33，=33；s甲=3.96,s乙=3.56;甲的中位数是33，乙的中位数是33.5.综合比较，选乙参加比赛较为合适.24特级教师王新敞源头学子1.统计的基本思想方法是用样本估计总体，即用局部推断整体，这就要求样本应具有很好

12、的代表性，而样本良好客观的代表性，完全依赖抽样方法，弄清简单随机抽样和分层抽样的客观合理性，从而会在不同的情况下采用适当的抽样方法.掌握三种抽样方法的抽样步骤.25特级教师王新敞源头学子三种抽样方法的比较：类别类别共同点共同点各自特点各自特点相互联系相互联系适用范围适用范围简单简单随机随机抽样抽样抽样过抽样过程中每个程中每个个体被抽个体被抽取的概率取的概率是相等的是相等的;均属均属于不放回于不放回抽样抽样从总体中逐个从总体中逐个抽取抽取最基本的抽最基本的抽样方法样方法总体中的个总体中的个体数较少体数较少分层分层抽样抽样将总体分成几将总体分成几层进行抽取层进行抽取各层抽样时各层抽样时采用简单随采

13、用简单随机抽样机抽样总体由差异总体由差异明显的几部明显的几部分组成分组成系统系统抽样抽样将总体均分成将总体均分成几部分，按事几部分，按事先确定的规则先确定的规则在各部分抽取在各部分抽取在起始部分在起始部分抽样时采用抽样时采用简单随机抽简单随机抽样样总体中的个总体中的个体数较多体数较多26特级教师王新敞源头学子2.频率分布直方图会使样本的一些数字特征更明显,绘制频率分布直方图时,要合理分组,以便使数据中的特征能更好地反映出来.总体分布估计中,(1)先确定分组的组数,其方法是：最大数据与最小数据之差除组距得组数.(2)计算每组中的频数及频率，其中频率=.(3)画出直方图.3.画茎叶图的步骤如下：(1)将每个数据分为茎(高位)和叶(低位)两部分;27特级教师王新敞源头学子(2)将最小茎和最大茎之间数按大小次序排成一列，写在左(右)侧；(3)将各个数据的叶按大小次序写在其茎右(左)侧；4.用样本的数字特征(众数、中位数、平均数)估计总体数字特征.28特级教师王新敞源头学子课后再做好复习巩固课后再做好复习巩固.谢谢！谢谢！再见！29特级教师王新敞源头学子