高中数学第五章 统计与概率5.4 统计与概率的应用备课ppt课件
展开1.理解总体、样本、样本容量、普查与抽样调查的概念,了解普查与抽样调查的局限性.2.了解简单随机抽样的含义;掌握简单随机抽样的两种方法:抽签法和随机数表法.
1.理解总体、样本、样本容量等概念,提升学生的数据分析素养.2.通过抽签法和随机数表法抽取样本的学习,体会抽样的必要性和重要性,提升学生的逻辑推理和数学抽象素养.
问题导学预习教材必备知识探究
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WEN TI DAO XUE YU XI JIAO CAI BI BEI ZHI SHI TAN JIU
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一、普查与抽样调查1.思考 为了解某校高一学生的学习、生活等情况,将问题设计成调查问卷,方案一是全校1 500名高一学生都完成调查问卷,统计结果,方案二是随机抽取100名高一学生完成调查问卷,统计结果.这两种方案是普查还是抽样调查?提示 方案一是普查;方案二是抽样调查.
2.填空 (1)普查①定义:一般地,对总体中__________都进行考察的方法称为普查(也称为全面调查).②优点:普查能够了解总体中每个个体的情况,从而能准确地掌握总体的特征.③适用条件:在总体包含的个体总数不大,或有特殊需要的情况下,可以采用普查的方法.(2)抽样调查①定义:只抽取______进行考察的方法称为抽样调查.②适用条件:普查的方法有时会因为各种原因而无法实施,例如成本太高、时间上不容许、考察方法具有破坏性等,此时就采用抽样调查.
3.做一做 医生要检验病人血液中血脂的含量,通常抽取少量的血样进行检验,采取的调查方法应该是________.
二、简单随机抽样1.思考 有放回抽样是简单随机抽样吗?提示 不是.简单随机抽样是从总体中逐个抽取的,是一种不放回抽样.
2.填空 (1)定义:一般地,简单随机抽样就是从总体中不加任何分组、划类、排队等完全随机地抽取个体.(2)特点:总体中的每一个个体都有______的机会被抽到.(3)适用范围:当总体中的个体之间差异程度较小和总体中个体数目较少时,通常采用这种方法.
(4)常见的简单随机抽样方法有________、____________.①抽签法的优缺点抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量________时,操作起来就比较麻烦,而且如果抽取之前搅拌不均匀,可能导致抽取的样本不具有代表性.②随机数表法用随机数表进行简单随机抽样的一般步骤为:(ⅰ)对总体进行编号.(ⅱ)在随机数表中任意指定一个开始选取的位置.位置的确定可以随机确定,也可用其他方式随机确定.(ⅲ)按照一定规则选取编号.例如,若编号是两位,规则可以是每次从左往右选取两个数字,也可以是每次只选取每一组的前两个数字,还可以是每次只选取下面一行同一位置对应的两个数字,等等.规则一经确定,就不能更改.在选取过程中,遇到__________________________的数字,应该舍弃.(ⅳ)按照得到的编号找出对应的个体.
超过编号范围或已经选取了
温馨提醒 抽签法与随机数表法的辨析(1)相同点:①都是简单随机抽样;②都要求被抽取样本的总体的个体数有限;③都是从总体中逐个进行抽取,都是不放回抽样.(2)不同点:随机数表法更适用于总体中的个体数较多的情况,这样可以节约大量的人力和制作号签的成本;而抽签法适用于总体中的个体数相对较少的情况.
3.做一做 用随机数表法进行抽样有以下几个步骤:①对总体中的个体编号;②获取样本号码;③选定开始的数字;④选定读数的方向.这些步骤的先后顺序应为___________.
HU DONG HE ZUO YAN XI TI XING GUAN JIAN MENG LI TI SHENG
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例1 下列抽样方法是简单随机抽样的是________(填序号).①从无数个个体中抽取20个个体作为样本;②从50台冰箱中一次性抽取5台冰箱进行质量检测;③彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签;④某车间工人加工一种零件100个,为了解这100个零件的直径,从中有放回地抽取5个进行测量.
解析 ①不是简单随机抽样,因为总体的个数是无限的,不是有限的;②不是简单随机抽样,在这次抽取中,没有逐个抽取,而是一次性抽取;③是简单随机抽样,因为满足“总体个数有限、逐个抽取、无放回抽样、等可能抽样”这四个特点;④不是简单随机抽样,在这次抽取中,不是无放回抽取.
简单随机抽样的特点及判断方法(1)总体个数有限:简单随机抽样要求被抽取样本的总体个数有限;(2)逐个抽取:简单随机抽样是从总体中逐个进行抽取;(3)无放回抽样:简单随机抽样是一种无放回抽样;(4)等可能抽样:每次从总体中抽取一个个体时各个个体被抽取的可能性相等.
训练1 下面的抽样方法是简单随机抽样的是________.(1)从无数张高考试卷中抽取50张试卷作为样本;(2)从80台笔记本电脑中一次性抽取6台电脑进行质量检查;(3)用抽签法从10件产品中选取3件进行质量检验.
解析 (1)不是简单随机抽样,因为被抽取的总体个数无限.(2)不是简单随机抽样,因为是“一次性抽取”而简单随机抽样是逐个抽取.
例2 要从某汽车厂生产的30辆汽车中随机抽取3辆进行测试,请选择合适的抽样方法,并写出抽样过程.
解 应使用抽签法,步骤如下:①将30辆汽车编号,号码是01,02,03,…30;②将01~30这30个编号写在大小、形状都相同的号签上;③将写好的号签放入一个不透明的容器中,并搅拌均匀;④从容器中每次抽取一个号签,连续抽取3次,并记录上面的编号,所得号码对应的3辆汽车就是要抽取的对象.
一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点:一是制签是否方便;二是个体之间差异不明显.一般地,当样本容量和总体容量较小时,可用抽签法.
训练2 下列抽样试验中,适合用抽签法的是________.(填序号)①从某厂生产的3 000件产品中抽取600件进行质量检验;②从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验;③从某厂生产的3 000件产品中抽取10件进行质量检验.
解析 ①③中总体容量较大,不适合用抽签法,②符合抽签法的特点.
抽签法与随机数表法的应用
例3 假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,应如何操作?
解 第一步,将800袋牛奶编号为000,001,…,799.第二步,在随机数表中任选一个数作为起始数(例如选出第8行第7列的数7).第三步,从选定的数7开始依次向右读,每次读三位(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),将编号范围内的数取出,编号范围外或重复的数去掉,直到取满60个号码为止,就得到一个容量为60的样本.
随机数表法抽样的步骤(1)编号:这里的所谓编号,实际上是新编数字号码,编号位数相等.(2)确定读数方向:为了保证选取数字的随机性,应在面对随机数表之前就指出开始数字的纵、横位置,然后确定读数方向.(3)获取样本:读数在总体编号内的取出,而读数不在总体编号内的和已取出的不再取出,依次下去,直至得到容量为n的样本.
训练3 高三某班有34位同学,座位号记为01,02,…,34,用下面的随机数表选取5组数作为参加青年志愿者活动的五位同学的座号.选取方法是从随机数表第一行的第6列和第7列数字开始,由左到右依次选取两个数字,则选出来的第4个志愿者的座号为________.49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 2096 43 84 26 34 91 64 57 24 55 06 88 7704 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06
解析 从随机数表第一行的第6列和第7列数字35开始,由左到右依次选取两个数字,不超过34的依次为21,32,09,16,17,第四个志愿者的座号为16.
1.统计活动的基础是“数据的收集”,设计抽样的基本原则是使抽取的样本更具有代表性.2.判断所给的抽样是否为简单随机抽样的依据是简单随机抽样的四个特征:个数有限、逐个抽取、等可能、不放回.
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
拓展延伸分层精练 核心素养达成
1.下面的四个问题中可以用抽样调查方法的是( )A.检验10件产品的质量B.银行对公司10万元存款的现钞的真假检验C.跳伞运动员检查20个伞包及伞的质量D.检验一批汽车的防碰撞性能
解析 根据抽样调查与普查的概念可知A,B,C一般采用普查的方法,只有D是采用抽样调查的方法.
2.从某年级500名学生中抽取60名学生进行身高的统计分析,下列说法正确的是( )A.500名学生是总体B.每个被抽查的学生是个体C.抽取的60名学生的身高是一个样本D.抽取的60名学生的身高是样本容量
解析 由于抽取的是60名学生的身高,因此500名学生的身高是总体,每个学生的身高是个体,抽取的60名学生的身高构成一个样本,样本的容量为60.
3.(多选)某工厂的质检人员对生产的100件产品,采用随机数表法抽取10件检查,对100件产品采用下面的编号方法.其中正确的是( )A.01,02,03,…,100B.001,002,003,…,100C.00,01,02,…,99D.-50,-49,-48,…,-1,1,…,48,49,50
解析 根据随机数表法的要求,编号时数字位数相同,并且不能出现负数,才能达到随机等可能抽样.
4.(多选)下列抽样方法中不是简单随机抽样的是( )A.在机器传送带上抽取30件产品作为样本B.在无限多个个体中抽取50个个体作为样本C.箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,每次任意地拿出一个零件进行质量检验,检验后不再把它放回箱子里,直到抽取10个零件为止D.从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本
解析 A不符合,因为传送带上的产品数量不确定;B不符合,因为个体的数量无限;C符合,因为满足简单随机抽样的定义;D不符合,因为它不是逐个抽取.
5.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )
A.08 B.07 C.02 D.01
解析 从随机数表第1行的第5列开始由左到右依次选取两个数字中小于20的编号,依次为08,02,14,07,01,则第5个个体的编号为01.
6.采用简单随机抽样,从6个标有序号A,B,C,D,E,F的球中抽取1个球,则每个球被抽到的可能性是________.
解析 每个个体被抽到的可能性是一样的.
7.下列调查方式中比较合理的是________.①了解某综艺节目的收视率,采用抽查的方式;②了解某渔场中青鱼的平均质量,采用抽查的方式;③了解一批手机的使用寿命,采用普查的方式;④了解一批新能源电动汽车的刹车性能,采用普查的方式.
解析 ①②采用抽查方式;③了解手机寿命的过程会有破坏性,应采用抽查方式;④了解汽车刹车性能,因涉及人身安全,对汽车没有破坏性,应采用普查的形式.
8.考察某公司生产的500克袋装牛奶的三聚氰胺含量是否超标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,先将800袋牛奶按000,001,…,799进行编号,如果从随机数表第7行第8列的数“3”开始向右读,则得到的第4个样本个体的编号是________(下面摘取了随机数表中的第7行至第9行).第7行 84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76第8行 63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79第9行 33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
解析 由随机数表可以看出前4个样本个体的编号是331,572,455,068.所以第4个样本个体的编号是068.
9.某校2021级高一年级有50位任课教师,为了调查老师的业余兴趣情况,打算抽取一个容量为5的样本,问此样本若采用抽签法将如何获得?
解 首先,把50位任课教师编上号码:1,2,3,…,50.制作50个形状、大小相同的号签(号签可以用小球、卡片、纸条等制作),然后将这些号签放在同一个不透明的箱子里,进行均匀搅拌.抽签时,每次从中抽出1个号签,不放回,连续抽取5次,就得到一个容量为5的样本.
10.现有一批编号为10,11,…,99,100,…,600的元件,打算从中抽取一个容量为6的样本进行质量检验.如何用随机数表法设计抽样方案?
解 (1)将元件的编号调整为010,011,012,…,099,100,…,600.(2)在随机数表中任选一数作为开始数字,任选一方向作为读数方向.比如,选第6行第7列的数“0”,向右读(见课本随机数表6-2).(3)每次读取三位,凡不在010~600中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到370,016,203,503,211,491.(4)以上号码对应的6个元件就是要抽取的样本.
11.用抽签法进行抽样有以下几个步骤:①把号码写在形状、大小相同的号签上(号签可以用小球、卡片、纸条制作);②将总体中的个体编号; ③从这个容器中逐个不放回地抽取号签,将取出号签所对应的个体作为样本;④将这些号签放在一个容器内并搅拌均匀.这些步骤的先后顺序应为( )A.②①④③ B.②③④①C.①③④② D.①④②③
解析 由抽签法的定义可知,抽签法的步骤为将总体中的个体编号;把号码写在形状、大小相同的号签上(号签可以用小球、卡片、纸条制作);将这些号签放在一个容器内并搅拌均匀;从这个容器中逐个不放回地抽取号签,将取出号签所对应的个体作为样本.顺序为②①④③.
12.要研究某种品牌的850颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将850颗种子按001,002,…,850进行编号,如果从随机数表第3行第6列的数开始向右读,请依次写出最先检验的4颗种子的编号___________________(下面抽取了随机数表的第1行至第5行).第1行 03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95第2行 97 74 24 67 62 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73第3行 16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10第4行 12 56 85 99 26 96 96 68 27 31 05 03 72 93 15 57 12 10 14 21 88 26 49 81 76第5行 55 59 56 35 64 38 54 82 46 22 31 62 43 09 90 06 18 44 32 53 23 83 01 30 30
227,665,650,267
解析 由随机数表的第3行第6列得4颗种子的编号依次为:227,665,650,267.
13.某大学为了支援我国西部教育事业,从报名的60名大三学生中选10人组成志愿小组,请用抽签法和随机数表法设计抽样方案.
解 抽签法:第一步:将60名大学生编号,编号为01,02,03,…,60;第二步:将60个号码分别写在60张外形完全相同的纸条上,并揉成团,制成号签;第三步:将60个号签放入一个不透明的盒子中,充分搅匀;第四步:从盒子中逐个不放回地抽取10个号签,并记录上面的编号;第五步:所得号码对应的学生,就是志愿小组的成员.随机数表法:第一步:将60名学生编号,编号为01,02,03,…,60;第二步:在随机数表中任选一数开始,按某一确定方向读数;第三步:凡不在01~60中的数或已读过的数,都跳过去不作记录,依次记录下10个读数;第四步:找出号码与记录的数相同的学生组成志愿小组.
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