八年级数学第五章第4节数据的波动北师大版知识精讲.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途初二数学第五章 第4节 数据的波动北师大版【本讲教育信息】一。 教学内容:数据的波动(5。4)二. 教学目标:1。 了解刻画数据离散程度的三个量度-极差、方差和标准差,能借助计算器求出相应的数值,并在具体问题的情境中加以应用2. 通过实例体会用样本估计总体的思想三。 知识要点分析:1. 数据的波动极差是指一组数据中最大数据与最小数据的差方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数,即s2=(x1)2(x2)2(x3)2(xn)2其中是x1、x2、x3、xn的平均数,s2是方差,而标准差就是方差的算术平方根2. 一般而言,一组数据的极差、方差或标准差越小,这组数据就越稳定【
2、典型例题】知识点1:计算极差、方差和标准差例1. 一组数据1,0,3,5,x的极差是7,那么x的值可能有( )A。 1个B。 2个C. 4个D. 6个题意分析:已知一组数据的极差是7,求这组数据中的一个未知数的值思路分析:根据极差的定义,如果不考虑x,1、0、3、5的极差是6,则x比1、0、3、5这组数据的最大值5大1或比其最小值1小1所以x=6或2解:B解题后的思考:本题主要考查极差定义,求x的值时应注意有两个例2. 计算数据3、4、5、6、7的方差和标准差(精确到0.01)思路分析:根据方差和标准差的计算公式,先求平均数,再求方差,最后求标准差解:=(34567)=5,s2=(35)2(4
3、5)2(55)2(65)2(75)2=2这组数据的方差是2s=1.41这组数据的标准差是1。41解题后的思考:本题考查方差和标准差的定义和计算方法例3. 观察与探究:(1)观察下列各组数据并填空A:1、2、3、4、5,=_,=_B:11、12、13、14、15,=_,=_C:10、20、30、40、50,=_,=_D:3、5、7、9、11,=_,=_(2)分别比较A与B,C与D的计算结果,你能发现什么规律?(3)若已知一组数据x1、x2、x3、xn的平均数为,方差为s2,那么另一组数据3x12,3x22,3xn2的平均数为_,方差为_题意分析:本题要求计算四组数据的平均数和方差,总结其中的规律
4、,再利用所得规律解第(3)题思路分析:(1)代入公式计算各组数据的平均数和方差,=(12345)=3,=(13)2(23)2(33)2(43)2(53)2=2;=(1112131415)=13,=(1113)2(1213)2(1313)2(1413)2(1513)2=2;=(1020304050)=30,=(1030)2(2030)2(3030)2(4030)2(5030)2=200;=(357911)=7,=(37)2(57)2(77)2(97)2(117)2=8(2)总结规律时,既要比较原数据的特征,又要比较结果的变化情况A与B比较,B组数据是A组数据都加10得到的,所以=10=13,而方
5、差不变A与C比较,C组数据是A组各数据的10倍,所以=10=30,=102=1022=200A与D比较,D组数据分别是A组各数据的2倍加1,所以=21=231=7,=22=222=8文档为个人收集整理,来源于网络解:(1)观察下列各组数据并填空A:1、2、3、4、5,=3,=2B:11、12、13、14、15,=13,=2C:10、20、30、40、50,=30,=200D:3、5、7、9、11,=7,=8(2)规律:若数据x1、x2、x3、xn的平均数为,方差为s2,则:数据x1m,x2m,xnm的平均数为m,方差为s2;数据nx1、nx2、nxn的平均数为n,方差为n2s2;数据nx1m,
6、nx2m,nxnm的平均数为nm,方差为n2s2(3)32,9s2解题后的思考:本题所得规律可以直接使用小结:本知识点主要是极差、方差和标准差的定义和计算方法,可以借助计算器运算,如果一组数据较大,还可以先选取一个适当的数与这组数据中的每一个数据求差,使原数据变小,再求方差知识点2:极差、方差和标准差的应用例4甲、乙两台机床同时生产一种零件,在5天内,两台机床每天出的次品数分别如下:甲:3、2、1、1、3;乙:2、2、3、3、0计算两台机床数据的方差,并从结果中分析在这5天中哪台机床出的次品数波动较小题意分析:分别计算甲、乙两台机床每天生产次品数的方差,再根据方差大小判断哪台机床出次品数波动小
7、思路分析:先分别计算甲、乙两组数据的平均数,再计算方差解:=(32113)=2,=(22330)=2=(32)2(22)2(12)2(12)2(32)2=;=(22)2(22)2(32)2(32)2(02)2=,甲机床波动较小解题后的思考:数据波动的大小由方差决定,方差越大,波动程度越大例5. 甲、乙两名同学本学期参加的11次考试成绩如下:甲98100100909691899910010093乙9899969495929298969997(1)求两人的平均分及方差;(2)分析他们的成绩各有什么特点;(3)现要从两人中选一人参加比赛,历届比赛成绩表明,平均成绩达98分以上才可能进入决赛,你认为应
8、该选谁参加这次比赛呢?为什么?题意分析:分析他们的成绩应从平均数、众数、中位数、方差等方面进行比较思路分析:分别计算甲、乙两同学11次考试成绩的平均数、众数、中位数、极差、方差等再根据这些量度,分析他们成绩的特点,决定应该选谁参加比赛解:(1)=(981004909691899993)=96;=(982992962949592297)=96;=(9896)2(10096)24(9096)2(9696)2(9196)2(8996)2(9996)2(9396)2=;=(9896)22(9996)22(9696)22(9496)2(9596)2(9296)22(9796)2=(2)甲的极差为1008
9、9=11,乙的极差为9992=7,甲的极差较大,而乙的极差较小从方差大小看,乙的成绩波动小,比较稳定;而从众数看,甲的众数是100,乙的众数(最好的一个)是99,从这方面看甲的成绩较好从中位数看,甲的中位数是98,而乙的中位数是96,甲的成绩较好(3)甲的成绩98分以上有6次且其中有4次是100分,而乙的成绩98分以上只有4次,并且没有满分,故应选择甲去参加比赛解题后的思考:方差越小只能代表成绩比较稳定,并不代表成绩越好,对于实际问题要具体情况具体分析例6。 某水果销售公司去年38月销售吐鲁番葡萄、哈密大枣的情况见下表:月份销售量3月4月5月6月7月8月吐鲁番葡萄(吨)48581013哈密大枣
10、(吨)8797107(1)请你根据以上数据填写下表:平均数方差吐鲁番葡萄89哈密大枣(2)补全折线统计图(3)请你从以下两个不同的方面对这两种水果在去年38月份的销售情况进行分析:根据平均数和方差分析;根据折线图上两种水果销售量的趋势分析题意分析:本题除了要求计算平均数和方差,还要把哈密大枣38月的销售数量绘制成折线统计图思路分析:(1)直接计算,(2)描点,连线,(3)分析销量趋势时要从波动情况和折线走势两方面进行分析解:(1)8,(2)如下图所示:(3)由于平均数相同,所以大枣的销售情况相对比较稳定从图上看,葡萄的月销售量呈上升趋势(答案不唯一,合理均可)解题后的思考:本题综合考查了统计知
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