題型1:數(shù)字特征
例1.為了檢查一批手榴彈的殺傷半徑,抽取了其中20顆做試驗(yàn),得到這20顆手榴彈的殺傷半徑,并列表如下:
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(1)在這個(gè)問題中,總體、個(gè)體、樣本和樣本容量各是什么?
(2)求出這20顆手榴彈的殺傷半徑的眾數(shù)、中位數(shù)和平均數(shù),并估計(jì)這批手榴彈的平均殺傷半徑.
解析: (1)總體是要檢查的這批手榴彈的殺傷半徑的全體;個(gè)體是每一顆手榴彈的殺傷半徑;樣本是所抽取的20顆手榴彈的殺傷半徑;樣本容量是20。
(2)在20個(gè)數(shù)據(jù)中,10出現(xiàn)了6次,次數(shù)最多,所以眾數(shù)是10(米)。
20個(gè)數(shù)據(jù)從小到大排列,第10個(gè)和第11個(gè)數(shù)據(jù)是最中間的兩個(gè)數(shù),分別為9(米)和10(米),所以中位數(shù)是
(9+10)=9.5(米)。
樣本平均數(shù)
(米)
所以,估計(jì)這批手榴彈的平均殺傷半徑約為9.4米。
點(diǎn)評(píng):(1)根據(jù)總體、個(gè)體、樣本、樣本容量的概念答題.要注意:總體、個(gè)體和樣本所說的考察對(duì)象是一種數(shù)量指標(biāo),不能說成考察的對(duì)象是手榴彈,而應(yīng)說是手榴彈的殺傷半徑。
(2)讀懂表格的意義,利用概念求眾數(shù)、中位數(shù),用樣本平均數(shù)估計(jì)這批手榴彈的平均殺傷半徑.另外在這里要會(huì)簡(jiǎn)便計(jì)算有多個(gè)重復(fù)數(shù)據(jù)的樣本的平均數(shù)。
例2.為估計(jì)一次性木質(zhì)筷子的用量,1999年從某縣共600家高、中、低檔飯店抽取10家作樣本,這些飯店每天消耗的一次性筷子盒數(shù)分別為:
0.6 3.7 2.2 1.5 2.8
3.線性回歸
回歸分析:對(duì)于兩個(gè)變量,當(dāng)自變量取值一定時(shí),因變量的取值帶有一定隨機(jī)性的兩個(gè)變量之間的關(guān)系叫相關(guān)關(guān)系或回歸關(guān)系。
回歸直線方程:設(shè)x與y是具有相關(guān)關(guān)系的兩個(gè)變量,且相應(yīng)于n個(gè)觀測(cè)值的n個(gè)點(diǎn)大致分布在某一條直線的附近,就可以認(rèn)為y對(duì)x的回歸函數(shù)的類型為直線型:
。其中
,
。我們稱這個(gè)方程為y對(duì)x的回歸直線方程。
2.頻率分布直方圖、折線圖與莖葉圖
樣本中所有數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)組)的頻率和樣本容量的比,就是該數(shù)據(jù)的頻率。所有數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)組)的頻率的分布變化規(guī)律叫做頻率分布,可以用頻率分布直方圖、折線圖、莖葉圖來表示。
頻率分布直方圖:
具體做法如下:
(1)求極差(即一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值的差);
(2)決定組距與組數(shù);
(3)將數(shù)據(jù)分組;
(4)列頻率分布表;
(5)畫頻率分布直方圖。
注:頻率分布直方圖中小正方形的面積=組距×
=頻率。
折線圖:連接頻率分布直方圖中小長(zhǎng)方形上端中點(diǎn),就得到頻率分布折線圖。
總體密度曲線:當(dāng)樣本容量足夠大,分組越多,折線越接近于一條光滑的曲線,此光滑曲線為總體密度曲線。
1.用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征
(1)眾數(shù)、中位數(shù)
在一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)據(jù)叫做這組數(shù)據(jù)的眾數(shù);
將一組數(shù)據(jù)按照從大到小(或從小到大)排列,處在中間位置上的一個(gè)數(shù)據(jù)(或中間兩位數(shù)據(jù)的平均數(shù))叫做這組數(shù)據(jù)的中位數(shù);
(2)平均數(shù)與方差
如果這n個(gè)數(shù)據(jù)是
,那么
叫做這n個(gè)數(shù)據(jù)平均數(shù);
如果這n個(gè)數(shù)據(jù)是
,那么
叫做這n個(gè)數(shù)據(jù)方差;同時(shí)
叫做這n個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。
2.熱點(diǎn)問題是頻率分布直方圖和用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征。
“統(tǒng)計(jì)”是在初中“統(tǒng)計(jì)初步”基礎(chǔ)上的深化和擴(kuò)展,本講主要會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體的分布,并會(huì)用樣本的特征來估計(jì)總體的分布。
預(yù)測(cè)2007年高考對(duì)本講的考察是:
1.以基本題目(中、低檔題)為主,多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),以實(shí)際問題為背景,綜合考察學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)、解決實(shí)際問題的能力;
2.變量的相關(guān)性
①通過收集現(xiàn)實(shí)問題中兩個(gè)有關(guān)聯(lián)變量的數(shù)據(jù)作出散點(diǎn)圖,并利用散點(diǎn)圖直觀認(rèn)識(shí)變量間的相關(guān)關(guān)系;
②經(jīng)歷用不同估算方法描述兩個(gè)變量線性相關(guān)的過程。知道最小二乘法的思想,能根據(jù)給出的線性回歸方程系數(shù)公式建立線性回歸方程。
1.用樣本估計(jì)總體
①通過實(shí)例體會(huì)分布的意義和作用,在表示樣本數(shù)據(jù)的過程中,學(xué)會(huì)列頻率分布表、畫頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖,體會(huì)他們各自的特點(diǎn);
②通過實(shí)例理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差;
③能根據(jù)實(shí)際問題的需求合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并作出合理的解釋;
④在解決統(tǒng)計(jì)問題的過程中,進(jìn)一步體會(huì)用樣本估計(jì)總體的思想,會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征;初步體會(huì)樣本頻率分布和數(shù)字特征的隨機(jī)性;
⑤會(huì)用隨機(jī)抽樣的基本方法和樣本估計(jì)總體的思想,解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題;能通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析為合理的決策提供一些依據(jù),認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)的作用,體會(huì)統(tǒng)計(jì)思維與確定性思維的差異;
⑥形成對(duì)數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行初步評(píng)價(jià)的意識(shí)。
常用的抽樣方法及它們之間的聯(lián)系和區(qū)別:
|
類別 |
共同點(diǎn) |
各自特點(diǎn) |
相互聯(lián)系 |
適用范圍 |
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簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 |
抽樣過程中每個(gè)個(gè)體被抽取的概率是相同的 |
從總體中逐個(gè)抽取 |
|
總體中的個(gè)數(shù)比較少 |
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系統(tǒng)抽樣 |
將總體均勻分成幾個(gè)部分,按照事先確定的規(guī)則在各部分抽取 |
在起始部分抽樣時(shí)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 |
總體中的個(gè)數(shù)比較多 |
|
|
分層抽樣 |
將總體分成幾層,分層進(jìn)行抽取 |
各層抽樣時(shí)采用簡(jiǎn)單抽樣或者相同抽樣 |
總體由差異明顯的幾部分組成 |
不放回抽樣和放回抽樣:在抽樣中,如果每次抽出個(gè)體后不再將它放回總體,稱這樣的抽樣為不放回抽樣;如果每次抽出個(gè)體后再將它放回總體,稱這樣的抽樣為放回抽樣。
隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣都是不放回抽樣。
題型1:統(tǒng)計(jì)概念及簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣
例1.為調(diào)查參加運(yùn)動(dòng)會(huì)的1000名運(yùn)動(dòng)員的年齡情況,從中抽查了100名運(yùn)動(dòng)員的年齡,就這個(gè)問題來說,下列說法正確的是( )
A.1000名運(yùn)動(dòng)員是總體 B.每個(gè)運(yùn)動(dòng)員是個(gè)體
C.抽取的100名運(yùn)動(dòng)員是樣本 D.樣本容量是100
解析:這個(gè)問題我們研究的是運(yùn)動(dòng)員的年齡情況,因此應(yīng)選D。
答案:D
點(diǎn)評(píng):該題屬于易錯(cuò)題,一定要區(qū)分開總體與總體容量、樣本與樣本容量等概念。
例2.今用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣從含有6個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為2的樣本。問:① 總體中的某一個(gè)體
在第一次抽取時(shí)被抽到的概率是多少?② 個(gè)體
不是在第1次未被抽到,而是在第2次被抽到的概率是多少?③ 在整個(gè)抽樣過程中,個(gè)體
被抽到的概率是多少?
解析:(1)
,(2)
,(3)
。
點(diǎn)評(píng):由問題(1)的解答,出示簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的定義,問題( 2 )是本講難點(diǎn);诖耍(jiǎn)單隨機(jī)抽樣體現(xiàn)了抽樣的客觀性與公平性。
題型2:系統(tǒng)抽樣
例3.為了了解參加某種知識(shí)競(jìng)賽的1003名學(xué)生的成績(jī),請(qǐng)用系統(tǒng)抽樣抽取一個(gè)容量為50的樣本。
解析:(1)隨機(jī)地將這1003個(gè)個(gè)體編號(hào)為1,2,3,…,1003.
(2)利用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,先從總體中剔除3個(gè)個(gè)體(可利用隨機(jī)數(shù)表),剩下的個(gè)體數(shù)1000能被樣本容量50整除,然后再按系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行.
點(diǎn)評(píng):總體中的每個(gè)個(gè)體被剔除的概率相等
,也就是每個(gè)個(gè)體不被剔除的概率相等
.采用系統(tǒng)抽樣時(shí)每個(gè)個(gè)體被抽取的概率都是
,所以在整個(gè)抽樣過程中每個(gè)個(gè)體被抽取的概率仍然相等,都是
。
例4.(2004年福建,15)一個(gè)總體中有100個(gè)個(gè)體,隨機(jī)編號(hào)為0,1,2,…,99,依編號(hào)順序平均分成10個(gè)小組,組號(hào)依次為1,2,3,…,10.現(xiàn)用系統(tǒng)抽樣方法抽取一個(gè)容量為10的樣本,規(guī)定如果在第1組隨機(jī)抽取的號(hào)碼為m,那么在第k小組中抽取的號(hào)碼個(gè)位數(shù)字與m+k的個(gè)位數(shù)字相同.若m=6,則在第7組中抽取的號(hào)碼是___________.
剖析:此問題總體中個(gè)體的個(gè)數(shù)較多,因此采用系統(tǒng)抽樣.按題目中要求的規(guī)則抽取即可.
∵m=6,k=7,m+k=13,∴在第7小組中抽取的號(hào)碼是63.
答案:63
點(diǎn)評(píng):當(dāng)總體中個(gè)體個(gè)數(shù)較多而差異又不大時(shí)可采用系統(tǒng)抽樣。采用系統(tǒng)抽樣在每小組內(nèi)抽取時(shí)應(yīng)按規(guī)則進(jìn)行。
題型3:分層抽樣
例5.(2006湖北文,19)某單位最近組織了一次健身活動(dòng),活動(dòng)分為登山組和游泳組,且每個(gè)職工至多參加了其中一組。在參加活動(dòng)的職工中,青年人占42.5%,中年人占47.5%,老年人占10%。登山組的職工占參加活動(dòng)總?cè)藬?shù)的
,且該組中,青年人占50%,中年人占40%,老年人占10%。為了了解各組不同的年齡層次的職工對(duì)本次活動(dòng)的滿意程度,現(xiàn)用分層抽樣的方法從參加活動(dòng)的全體職工中抽取一個(gè)容量為200的樣本。試確定
(Ⅰ)游泳組中,青年人、中年人、老年人分別所占的比例;
(Ⅱ)游泳組中,青年人、中年人、老年人分別應(yīng)抽取的人數(shù)。
解析:(Ⅰ)設(shè)登山組人數(shù)為
,游泳組中,青年人、中年人、老年人各占比例分別為a、b、c,則有
,解得b=50%,c=10%.
故a=100%-50%-10%=40%,即游泳組中,青年人、中年人、老年人各占比例分別為40%、
50%、10%。
(Ⅱ)游泳組中,抽取的青年人數(shù)為
(人);
抽取的中年人數(shù)為
50%=75(人);
抽取的老年人數(shù)為
10%=15(人)。
點(diǎn)評(píng):本小題主要考查分層抽樣的概念和運(yùn)算,以及運(yùn)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
例6.(2006四川文,5)甲校有3600名學(xué)生,乙校有5400名學(xué)生,丙校有1800名學(xué)生,為統(tǒng)計(jì)三校學(xué)生某方面的情況,計(jì)劃采用分層抽樣法,抽取一個(gè)樣本容量為90人的樣本,應(yīng)在這三校分別抽取學(xué)生( )
A.30人,30人,30人 B.30人,45人,15人
C.20人,30人,10人 D.30人,50人,10人
解析:B;
點(diǎn)評(píng):根據(jù)樣本容量和總體容量確定抽樣比,最終得到每層中學(xué)生人數(shù)。
題型4:綜合問題
例7.(1)(2004年湖南,5)某公司在甲、乙、丙、丁四個(gè)地區(qū)分別有150個(gè)、120個(gè)、180個(gè)、150個(gè)銷售點(diǎn).公司為了調(diào)查產(chǎn)品銷售的情況,需從這600個(gè)銷售點(diǎn)中抽取一個(gè)容量為100的樣本,記這項(xiàng)調(diào)查為①;在丙地區(qū)中有20個(gè)特大型銷售點(diǎn),要從中抽取7個(gè)調(diào)查其銷售收入和售后服務(wù)情況,記這項(xiàng)調(diào)查為②.則完成①、②這兩項(xiàng)調(diào)查宜采用的抽樣方法依次是
A.分層抽樣法,系統(tǒng)抽樣法 B.分層抽樣法,簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法
C.系統(tǒng)抽樣法,分層抽樣法 D.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法,分層抽樣法
分析:此題為抽樣方法的選取問題.當(dāng)總體中個(gè)體較多時(shí)宜采用系統(tǒng)抽樣;當(dāng)總體中的個(gè)體差異較大時(shí),宜采用分層抽樣;當(dāng)總體中個(gè)體較少時(shí),宜采用隨機(jī)抽樣.
依據(jù)題意,第①項(xiàng)調(diào)查應(yīng)采用分層抽樣法、第②項(xiàng)調(diào)查應(yīng)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法.故選B.
答案:B
(2)(2005湖北卷理第11題,文第12題)某初級(jí)中學(xué)有學(xué)生270人,其中一年級(jí)108人,二、三年級(jí)各81人,現(xiàn)要利用抽樣方法抽取10人參加某項(xiàng)調(diào)查,考慮選用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、分層抽樣和系統(tǒng)抽樣三種方案,使用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣和分層抽樣時(shí),將學(xué)生按一、二、三年級(jí)依次統(tǒng)一編號(hào)為1,2,…,270;使用系統(tǒng)抽樣時(shí),將學(xué)生統(tǒng)一隨機(jī)編號(hào)1,2,…,270,并將整個(gè)編號(hào)依次分為10段.如果抽得號(hào)碼有下列四種情況:
①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;
②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;
③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;
④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270;
關(guān)于上述樣本的下列結(jié)論中,正確的是 ( )
A.②、③都不能為系統(tǒng)抽樣 B.②、④都不能為分層抽樣
C.①、④都可能為系統(tǒng)抽樣 D.①、③都可能為分層抽樣
解析:D。
點(diǎn)評(píng):采用什么樣的抽樣方法要依據(jù)研究的總體中的個(gè)體情況來定。
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