资料简介
5.1 总体平均数与方差的估计
第5章 用样本推断总体
湘教版九年级数学上册教学课件
1.理解并掌握总体平均数与方差的概念;
2.掌握总体平均数与方差的基本计算.
(重点、难点)
学习目标
(1)要想知道一锅汤的味道怎么办?
(2)要想知道一座矿山(铁矿)的含铁量怎么办?
(3)要想知道一批炮弹的杀伤力该怎么办?
(4)合肥市17年的中考,要想估计这届学生的整体
水平,应该怎样做?
导入新课
问题引入
用样本平均数估计总体平均数一
我们知道,当要考察的对象很多或考察本身带
有破坏性时,统计学中常常使用样本数据的代表意
义估计总体的方法来获得对总体的认识.
例如,实际生活中经常用样本的平均数来估
计总体的平均数.
讲授新课
问题:果园里有100 棵梨树,在收获前,果农常会先
估计果园里梨的产量.你认为该怎样估计呢?
梨的个数?
每个梨的质量?
合作探究
(1)果农从100 棵梨树中任意选出10 棵,数出这
10棵梨树上梨的个数,得到以下数据:
154,150,155,155,159,
150,152,155,153,157.
你能估计出平均每棵树的梨的个数吗?
所以,平均每棵梨树上梨的个数为154.
12
梨的质量
x/kg 0.2≤x<0.3 0.3≤x<0.4 0.4≤x<0.5 0.5≤x<0.6
频数 4 16 8
(2)果农从这10 棵梨树的每一棵树上分别随机摘4
个梨,这些梨的质量分布如下表:
能估计出这批梨的平均质量吗?
所以,平均每个梨的质量约为0.42 kg.
样本估计总体;
用样本平均数估计总体平均数.
(3)能估计出该果园中梨的总产量吗?
思考:这个生活中的问题是如何解决的,体现了怎
样的统计思想?
所以,该果园中梨的总产量约为6 468 kg.
例1:某单位共有280位员工参加了社会公益捐款活动,
从中任意抽取了12位员工的捐款数额,记录如下:
估计该单位的捐款总额.
捐款数额/元 0 3 4 5 6
员工人数 2 9 28 16 5
典例精析
变式:抽查某商场10月份7天的营业额(单位:万元)
,结果如下:
3.0,3.1,2.9,3.0,3.4,3.2,3.5.
试估计这个商场10月份的营业额(精确到0.01万元).
解:这7天营业额的平均数为:
10月份的营业额为:3.16×31=97.87万元.
株数
黄瓜根数0
5
10
15
20
10 13 14 15
种菜能手李大叔种植了一批
新品种的黄瓜,为了考察这
种黄瓜的生长情况,李大叔
抽查了部分黄瓜株上长出的
黄瓜根数,得到右面的条形
图,请估计这个新品种黄瓜
平均每株结多少根黄瓜.
答:这个新品种黄瓜平均每株结16.25根黄瓜.
解:
做一做
10
15
20
18
想一想:某家电商场今年7月15日至7月20日,每天销
售某种空调数量(单位:台)为:
6,8,8,10,12,10.
据此预测,下半年销售量可达到1656台,请问是怎样
作出预测的?这种预测有道理吗?
用这几天销售量的平均数乘以下半年的天数得到,
这样预测没有道理,因为空调的销售量受天气的影响
变化很大.且用来求平均数的天数过少,没有代表性.
例2:老王家的鱼塘中放养了某种鱼1500条,若干年
后,准备打捞出售,为了估计鱼塘中这种鱼的总质
量,现从鱼塘中捕捞三次,得到数据如下表:
(1)鱼塘中这种鱼平均每条重约多少千克?
鱼的条数 平均每条鱼的
质量/千克
第1次 15 2.8
第2次 20 3.0
第3次 10 2.5
(2)若这种鱼放养的成活率是82%,鱼塘中这种鱼约
有多少千克?
(3)如果把这种鱼全部卖掉,价格为每千克6.2元,
那么这种鱼的总收入是多少元?若投资成本为14000
元,这种鱼的纯收入是多少元?
引例:某篮球队对运动员进行3分球投篮成绩测试,
每人每天投3分球10次,对甲、乙两名队员在 五天
中进球的个数统计结果如下:
队员 每人每天进球数
甲 10 6 10 6 8
乙 7 9 7 8 9
经过计算,甲进球的平均数为x甲=8,方差为
.
根据方差做决策二
(1)求乙进球的平均数和方差;
(2)现在需要根据以上结果,从甲、乙两名队员中选出
一人去参加3分球投篮大赛,你认为应该选哪名队员
去?为什么?
例3:为了比较甲、乙两个新品种水稻的产品质量,
收割时各抽取了五块具有相同条件的试验田地,分别
称得它们的质量,得其每公顷产量如下表(单位:t):
1 2 3 4 5
甲 12.6 12 12.3 11.7 12.9
乙 12.3 12.3 12.3 11.4 13.2
(1)哪个品种平均每公顷的产量较高?
(2)哪个品种的产量较稳定?
1 2 3 4 5
甲 12.6 12 12.3 11.7 12.9
乙 12.3 12.3 12.3 11.4 13.2
(1)哪个品种平均每公顷的产量较高?
1 2 3 4 5
甲 12.6 12 12.3 11.7 12.9
乙 12.3 12.3 12.3 11.4 13.2
(2)哪个品种的产量较稳定?
例4 一台机床生产一种直径为40mm的圆柱形零件,在
正常生产时,生产的零件的直径的方差应不超过0.01.如
果超过0.01,则机床应检修调整.
下表是某日8:30-9:30及10:00-11:00两个时段
中各随机抽取10个零件量出的直径的数值(单位:mm)
8:30 — 9:30 40 39.8 40.1 40.2 39.8 40.1 40.2 40.2 39.8 39.8
10:00 —
11:00 40 40 39.9 40 39.9 40.2 40 40.1 40 39.9
试判断在这两个时段内机床生产是否正常.
解 在8:30-9:30这段时间内生产的零件中,随机抽
取的10个零件的直径的平均数 、方差 分别为:
在10:00-11:00这段时间内生产的零件中,随机抽取
的10个零件的直径的平均数 、方差 分别为:
由于随机抽取的8:30—9:30这段时间内生产
的10个零件的直径的方差为0.03,远远超过0.01的
界限,因此我们可以推断在这段时间内该机床生
产不正常.
类似地,我们可以推断在10:00—11:00这段
时间内该机床生产正常.
(1)在解决实际问题时,方差的作用是什么?
反映数据的波动大小.
方差越大,数据的波动越大;方差越小,数据的波
动越小,可用样本方差估计总体方差.
(2)运用方差解决实际问题的一般步骤是怎样的?
先计算样本数据平均数,当两组数据的平均数
相等或相近时,再利用样本方差来估计总体数据的波
动情况.
知识要点
做一做
某跳远队准备从甲、乙两名运动员中选取成绩稳
定的一名参加比赛.下表是这两名运动员10次测验成
绩(单位:m):
甲 5.85 5.93 6.07 5.91 5.99
6.13 5.98 6.05 6.00 6.19
乙 6.11 6.08 5.83 5.92 5.84
5.81 6.18 6.17 5.85 6.21
你认为应该选择哪名运动员参赛?为什么?
【解】甲、乙测验成绩的平均数分别是
x甲 =6.01 , x乙= 6.
方差分别是
s2甲≈0.009 54,s2乙≈0.024 34.
s2甲< s2乙, 因此,甲成绩较稳定,应该选甲参加比赛.
例5 某校要从甲、乙两名跳远运动员中挑选一人参
加一项校际比赛.在最近10次选拔赛中,他们的成绩
(单位: cm)如下:
甲:585 596 610 598 612 597 604 600 613 601
乙:613 618 580 574 618 593 585 590 598 624
(1)这两名运动员的运动成绩各有何特点?
分析:分别计算出平均数和方差;根据平均
数判断出谁的成绩好,根据方差判断出谁的
成绩波动大.
解: (585+596+610+598+612+597+604+600+613+601)
=601.6,s2甲≈65.84;
(613+618+580+574+618+593+585+590+598+624)
=599.3,s2乙≈284.21.
由上面计算结果可知:甲队员的平均成绩较好,
也比较稳定,乙队员的成绩相对不稳定.但甲队员
的成绩不突出,乙队员和甲队员相比比较突出.
(2)历届比赛表明,成绩达到5.96 m就很可能夺
冠,你认为为了夺冠应选谁参加这项比赛?如果历届
比赛成绩表明,成绩达到6.10 m就能打破纪录,那
么你认为为了打破纪录应选谁参加这项比赛.
解:从平均数分析可知,甲、乙两队员都有夺
冠的可能.但由方差分析可知,甲成绩比较平稳,
夺冠的可能性比乙大.
但要打破纪录,成绩要比较突出,因此乙队
员打破纪录的可能性大,我认为为了打破纪录,
应选乙队员参加这项比赛.
1.某灯泡厂为了测量一批灯泡的使用寿命,从中随
机抽查了50只灯泡,它们的使用寿命如下表所示
.这批灯泡的平均使用寿命是多少?
解:据上表得各小组的组中值,于是
使用寿命
x/h
600≤x
<1 000
1 000≤x
<1 400
1 400≤x
<1 800
1 800≤x
<2 200
2 200≤x
<2 600
灯泡只数 5 10 12 17 6
因此,可以估计这批灯泡的平均使用寿命大
约是1 672 h.
当堂练习
2.为了解某小区居民7月份的用水情况,任意抽查了
20户家庭的月用水量,结果如下:
如果该小区有200户家庭,估计该小区居民7月份
的用水总量.
用水量/m3 10 12 13 14 15 16 17 18
户数 3 5 2 3 3 2 1 1
解:每户用水量的平均数为:
200户家庭的用水量约为13.5×200=2700m3.
3.6月5日是“世界环境日”,某校“绿色”小组进入
明光社区进行一次有关“白色污染”方面的抽样调查,
调查结果如下:
如果该社区有500户居民,请你估计该社区居民每天
要丢弃多少个废塑料袋?
每户居民平均每天
丢弃废塑料袋/个
0 3 4 5 6
户数 2 9 28 16 5
解:每户居民每天丢弃废塑料袋的的平均个数为:
500户居民每天丢弃塑料袋个数约为:
4.15×500=2075个.
4.为了检查一批零件的质量,从中随机抽取10件,
测得它们的长度(单位:mm)如下:
22.36 22.35 22.33 22.35 22.37
22.34 22.38 22.36 22.32 22.35
根据以上数据,估计这批零件的平均长度.
解:根据以上数据,得
= 22.351
即样本平均数为 22.351
答:这批零件的平均长度大约是22.351mm.
5.检查人员从两家的鸡腿中各随机抽取15 个,记录它
们的质量(单位:g)如下表所示.根据表中的数据,
你认为快餐公司应该选购哪家加工厂的鸡腿?
解:样本数据的平均数分别是:
样本平均数相同,
估计这批鸡腿的平均
质量相近.
甲 74 74 75 74 76 73 76 73 76 75 78 77 74 72 73
乙 75 73 79 72 76 71 73 72 78 74 77 78 80 71 75
解:样本数据的方差分别是:
由 可知,两家加工厂的鸡腿质量大致相等;
由 < 可知,甲加工厂的鸡腿质量更稳定,大小更均
匀.因此,快餐公司应该选购甲加工厂生产的鸡腿.
甲 74 74 75 74 76 73 76 73 76 75 78 77 74 72 73
乙 75 73 79 72 76 71 73 72 78 74 77 78 80 71 75
6.农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子.选择种子
时,甜玉米的产量和产量的稳定性是农科院所关心的
问题.为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关情况,农
科院各用10 块自然条件相同的试验田进行试验,得到
各试验田每公顷的产量(单位:t)如下表:
品种 各试验田每公顷产量(单位:吨)
甲
7.65 7.50 7.62 7.59 7.65
7.64 7.50 7.40 7.41 7.41
乙
7.55 7.56 7.58 7.44 7.49
7.58 7.58 7.46 7.53 7.49
根据这些数据估计,农科院应该选择哪种甜玉
米种子呢?
农科院应该选择甲种甜玉米种子
7.为了从甲、乙两名学生中选择一人去参加电脑知
识竞赛,在相同条件下对他们的电脑知识进行10次
测验,成绩(单位:分)如下:
甲的
成绩 76 84 90 84 81 87 88 81 85 84
乙的
成绩 82 86 87 90 79 81 93 90 74 78
(1)填写下表:
同学 平均成绩 中位数 众数 方差 85分以上
的频率
甲 84 84 0.3
乙 84 84 34
84
90 0.5
14.4
(2)利用以上信息,请从不同的角度对甲、乙两
名同学的成绩进行评价.
解:从众数看,甲成绩的众数为84分,乙成绩的
众数是90分,乙的成绩比甲好;
从方差看,s2甲=14.4, s2乙=34,甲的成绩比乙相
对稳定;
从甲、乙的中位数、平均数看,中位数、平均数
都是84分,两人成绩一样好;
从频率看,甲85分以上的次数比乙少,乙的成绩
比甲好.
课堂小结
用样本平均
数估计总体
平均数
理解样本平均数估计
总体平均数意义
运用样本平均数估计总体
平均数解决问题
课堂小结
根据方差做决策方差
方差的作用:比较数据的稳定性
利用样本
方差估计
总体方差
5.2 统计的简单应用
第5章 用样本推断总体
湘教版九年级数学上册教学课件
1.学会用简单随机样本中的“率”估计总体的“率”.
(重点、难点)
2.学习并掌握利用样本推断总体的方法;(重点)
3.能够利用统计数据进行合理的预测.
(重点、难点)
学习目标
导入新课
观察与思考
在日常生活中, 我们经常遇到各种各样的“率
”: 一个国家的森林覆盖率、一个省的婴儿出生率、
一个电视栏目的收视率、一种产品的合格率等等. 那
么这些“率”到底能够说明什么呢? 从统计的观点看, 一个“率
” 就是总体中具有某些特性的个
体在总体中所占的百分比.
当要考察的总体所含个体数量较多时,“率”
的计算就比较复杂,有什么方法来对“率” 作出合
理的估计吗?
讲授新课
用样本的“率”估计总体的“率”一
在实践中,我们常常通过简单随机抽样,用样
本的“率” 去估计总体相应的“率”. 例如工厂
为了估计一批产品的合格率, 常常从该批产品中
随机抽取一部分进行检查,通过对样本进行分析,
从而推断出这批产品的合格率.
可以通过简单随机抽样,先计算出
样本的“率” ,再用样本的“率”
去估计总体相应的“率”.
例1:某工厂生产了一批产品,从中随机抽取1000
件来检查,发现有10件次品. 试估计这批产品的
次品率.
解:由于是随机抽取,即总体中每一件产品都有相
同的机会被抽取,因此,随机抽取的1000件产品
组成了一个简单随机样本,因而可以用这个样本
的次品率 作为对这批产品的次品率的估
计,从而这批产品的次品率为1%.
想一想: 某地为提倡节约用水, 准备实行“阶梯水
价计费”方式,用户月用水量不超出基本月用水量的
部分享受基本价格,超出基本月用水量的部分实行加
价收费. 为更好地决策,自来水公司随机抽取了部分
用户的月用水量数据,并将这些数据绘制成了如图所
示的统计图
(每组数据包括右
端点但不包括左端点).
如果自来水公司将基本月用水量定为每户每月12t,
那么该地20万用户中约有多少用户能够全部享受
基本价格?
由于将基本月用水量定为每户每月
12t,而被抽取的100户用户中,有66户
(10+20+36)没有超出基本月用水量,
因此被随机抽取的用户中有66%的用户
能够全部享受基本价格.
由于这100户用户是随机抽取的,因此
这100户的月用水量就构成了一个简单
随机样本,从而可以用这个样本中的能
够全部享受基本价格的用户比例去估计
总体相应的比例.
因此,估计在该地20万用户中约有
20×66%=13.2(万户)的用户能够全部
享受基本价格.
例2 下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽
样得出的100人的身高h的分组数据(单位:cm):
范 围 122≤h
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