高中數(shù)學《總體特征數(shù)之方差》學案1 蘇教版必修3

總體特征數(shù)的估計（二）【目標引領】1 學習目標：理解樣本數(shù)據(jù)的方差，標準差的意義和作用，學會計算數(shù)據(jù)的方差、標準差，并使學生領會通過合理的抽樣對總體的穩(wěn)定性水平作出科學的估計的思想。掌握從實際問題中提取數(shù)據(jù)，利用樣本數(shù)據(jù)計算方差，標準差，并對總體穩(wěn)定性水平估計的方法。2 學法指導：方差和標準差計算公式：設一組樣本數(shù)據(jù)，其平均數(shù)為，則樣本方差：s2=（x1）+（x2）2+（xn）2樣本標準差：s=方差和標準差的意義：描述一個樣本和總體的波動大小的特征數(shù)。標準差大說明波動大?！窘處熢诰€】1 解析視屏：若給定一組數(shù)據(jù)，方差為s2，則的方差為若給定一組數(shù)據(jù)，方差為s2，則的方差為；特別地，當時，則有的方差為s2，這說明將一組數(shù)據(jù)的每一個數(shù)據(jù)都減去相同的一個常數(shù)，其方差是不變的，即不影響這組數(shù)據(jù)的波動性；方差刻畫了數(shù)據(jù)相對于均值的平均偏離程度；對于不同的數(shù)據(jù)集，當離散程度越大時，方差越大；方差的單位是原始測量數(shù)據(jù)單位的平方，對數(shù)據(jù)中的極值較為敏感，標準差的單位與原始測量數(shù)據(jù)單位相同，可以減弱極值的影響。2 經(jīng)典回放：例1： 要從甲乙兩名跳遠運動員中選拔一名去參加運動會，選拔的標準是：先看他們的平均成績，如果兩人的平均成績相差無幾，就要再看他們成績的穩(wěn)定程度。為此對兩人進行了15次比賽，得到如下數(shù)據(jù)：（單位：cm）：甲755752757744743729721731778768761773764736741乙729767744750745753745752769743760755748752747如何通過對上述數(shù)據(jù)的處理，來作出選人的決定呢？解：甲750.2乙750.6s甲16.4s乙9.6甲乙兩名跳遠運動員的平均成績相差無幾，乙的成績較穩(wěn)定，所以選拔乙去參加運動會比較合適。點評：總體平均數(shù)描述一總體的平均水平，方差和標準差描述數(shù)據(jù)的波動情況或者叫穩(wěn)定程度。例2：證明方差的兩個性質(zhì)若給定一組數(shù)據(jù)，方差為s2，則的方差為若給定一組數(shù)據(jù)，方差為s2，則的方差為；解：設一組樣本數(shù)據(jù)，其平均數(shù)為=，則樣本方差：s2=（x1）+（x2）2+（xn）2另一組樣本數(shù)據(jù)，其平均數(shù)為=a,則樣本方差=（ax1a）+（ax2a）2+（axna）2=a2（x1）+（x2）2+（xn）2=.同樣：另一組樣本數(shù)據(jù)，其平均數(shù)為=a+b,樣本方差=（ax1+ba-b）+（ax2+ba-b）2+（axn+ba-b）2 = a2（x1）+（x2）2+（xn）2=.點評：特別地，當時，則有的方差為s2，這說明將一組數(shù)據(jù)的每一個數(shù)據(jù)都減去相同的一個常數(shù)，其方差是不變的，即不影響這組數(shù)據(jù)的波動性。【同步訓練】1若的方差為3，則的方差為.2在一次歌手大獎賽上，七位評委為歌手打出的分數(shù)如下：，去掉一個最高分和一個最低分后，所剩數(shù)據(jù)的平均值和方差分別為 （ ）A B C D3. 從甲乙兩個總體中各抽取了一個樣本：甲658496乙876582根據(jù)以上數(shù)據(jù)，說明哪個波動??？4.甲乙兩人在相同條件下個射擊20次，命中的環(huán)數(shù)如下：甲7868659107456678791096乙95787686779658696877問誰射擊的情況比較穩(wěn)定？5為了考察甲乙兩種小麥的長勢，分別從中抽取10株苗，測得苗高如下：甲12131415101613111511乙111617141319681016哪種小麥長得比較整齊？6從A、B兩種棉花中各抽10株，測得它們的株高如下：(CM)A、 25 41 40 37 22 14 19 39 21 42B、 27 16 44 27 44 16 40 16 40 40(1) 哪種棉花的苗長得高？(2) 哪種棉花的苗長得整齊？ 【拓展嘗新】7“用數(shù)據(jù)說話”，這是我們經(jīng)常可以聽到的一句話，但數(shù)據(jù)有時也會被利用，從而產(chǎn)生誤導。例如，一個企業(yè)中，絕大多數(shù)是一線工人，他們的年收入可能是一萬元左右，另有一些經(jīng)理層次的人，年收入可以達到幾十萬元。這時年收入的平均數(shù)會比中位數(shù)大得多。盡管這時中位數(shù)比平均數(shù)更合理些，但是這個企業(yè)的老板到人力市場去招聘工人時，也許更可能用平均數(shù)來回答有關工資待遇方面的提問。你認為“我們單位的收入比別的單位高”這句話應當怎么理解？【解答】112 2D3甲波動小 4乙情況比較穩(wěn)定 5甲種小麥長得比較整齊6乙種棉花的苗長得高，甲種棉花的苗長得整齊。7從收入的平均數(shù)及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定程度（兩極分化的程度）來分析。