数学必修 第二册9.2 用样本估计总体优质课件ppt

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收集数据是为了寻找数据中蕴含的信息.因为实际问题中数据多而且杂乱，往往无法直接从原始数据中发现规律，所以需要根据问题的背景特点，选择合适的统计图表对数据进行整理和直观描述.在此基础上，通过数据分析，找出数据中蕴含的信息，就可以用这些信息来解决实际问题了. 下面我们讨论对随机抽样获取的数据的处理方法.
面对一个统计问题，在随机抽样获得观测数据的基础上，需要根据数据分析的需要，选择恰当的统计图表描述和表示数据，获得样本的规律，并利用样本的规律估计总体的规律，解决相应的实际问题.请看下面的问题.
每户居民月均用水标准如果定得太低，会影响很多居民的日常生活；如果标准太高，则不利于节水.为了确定一个较为合理的用水标准，必须先了解在全市所有居民用户中，月用水量在不同范围内的居民用户所占的比例情况.
如果经费、时间等条件允许，我们可以通过全面调查获得过去一年全市所有居民用户的月均用水量数据，进而得到月均用水量在不同范围内的居民用户所占的比例.由于全市的居民用户很多，通常采用抽样调查的方式，通过分析样本观测数据，来估计全市居民用户月均用水量的分布情况.
9.0 13.6 14.9 5.9 4.0 7.1 6.4 5.4 19.4 2.02.2 8.6 13.8 5.4 10.2 4.9 6.8 14.0 2.0 10.52.1 5.7 5.1 16.8 6.0 11.1 1.3 11.2 7.7 4.92.3 10.0 16.7 12.0 12.4 7.8 5.2 13.6 2.6 22.43.6 7.1 8.8 25.6 3.2 18.3 5.1 2.0 3.0 12.022.2 10.8 5.5 2.0 24.3 9.9 3.6 5.6 4.4 7.95.1 24.5 6.4 7.5 4.7 20.5 5.5 15.7 2.6 5.75.5 6.0 16.0 2.4 9.5 3.7 17.0 3.8 4.1 2.35.3 7.8 8.1 4.3 13.3 6.8 1.3 7.0 4.9 1.87.1 28.0 10.2 13.8 17.9 10.1 5.5 4.6 3.2 21.6
为了探索一组数据的取值规律，一般先要用表格对数据进行整理，或者用图将数据直观表示出来.在初中，我们曾用频数分布表和频数分布图来整理和表示这种数值型数据，由此能使我们清楚地知道数据分布在各个小组的个数.
在这个实际问题中，因为我们更关心月均用水量在不同范围内的居民用户占全市居民用户的比例，所以选择频率分布表和频率分布直方图来整理和表示数据.与画频数分布直方图类似，我们可以按以下步骤制作频率分布表、画频率分布直方图.
2.决定组距与组数 合适的组距与组数对发现数据分布规律有重要意义，组数太多或太少，都会影响我们了解数据的分布情况.组距与组数的确定没有固定的标准，常常需要一个尝试和选择的过程.数据分组的组数与数据的个数有关，一般数据的个数越多，所分组数也越多.当样本量不超过100时，常分成5—12组.为方便起见，一般取等长组距，并且组距应力求“取整”.
5.画频率分布直方图 根据表可以得到如图所示的频率分布直方图.
思考1：观察表和图，你觉得这组数据中蕴含了哪些有用的信息？你能从图表中发现居民用户月均用水量的哪些分布规律？你能给出适当的语言描述吗？
有了样本观测数据的频率分布，我们可以用它估计总体的取值规律.根据100户居民用户的月均用水量的频率分布，可以推测该市全体居民用户月均用水量也会有类似的分布，即大部分居民用户均用水量集中在较低值区域.这使我们确定用水量标准时，可以定一个合适的值，以达到既不影响大多数居民用户的水费支出，又能节水的目的.需要注意的是，由于样本的随机性，这种估计可能会存在一定误差，但这
一误差一般不会影响我们对总体分布情况的大致了解.
思考2：分别以3和27为组数，对数据进行等距分组，画出100户居民用户月均用水量的频率分布直方图.观察图形，你发现不同的组数对于直方图呈现数据分布规律有什么影响？
从上述分析可见，当频率分布直方图的组数少、组距大时，容易从中看出数据整体的分布特点，但由于无法看出每组内的数据分布情况，损失了较多的原始数据信息；当频率分布直方图的组数多、组距小时，保留了较多的原始数据信息，但由于小长方形较多，有时图形会变得非常不规则，不容易从中看出总体数据的分布特点. 这里我们再次指出，对于同一组数据，因为组距、组数不同而得到不同形状的直方图，会给人以不同的频率分布印象，这种印象有时会影响人们对总体的判断.因此我们要注意积累数据分组、合理使用图表的经验.
辨析1：判断正误.1.用样本的频率分布可以估计总体分布.( ) 2.频率分布直方图的纵轴表示频率.( ) 3.频率分布直方图中小矩形的面积表示该组的个体数.( )
辨析2：一个容量为80的样本中，数据的最大值为152，最小值为60，组距为10，应将样本数据分为( ). A.10组 B.9组 C.8组 D.7组
例1.某中学从高一年级随机抽取50名学生进行智力测验，其得分如下(单位：分)：48 64 52 86 71 48 64 41 86 7971 68 82 84 68 64 62 68 81 5790 52 74 73 56 78 47 66 55 6456 88 69 40 73 97 68 56 67 5970 52 79 44 55 69 62 58 32 58
根据上面的数据，回答下列问题：(1)这次测验成绩的最高分和最低分分别是多少？
解：(1)这次测验成绩的最高分是97分，最低分是32分.
(2)将区间平均分成7个小区间，试列出这50名学生智力测验成绩的频率分布表，进而画出频率分布直方图.
解：(2)根据题意，列出样本的频率分布表如下.
解：(2)频率分布直方图如图所示.
解：(3)从频率分布直方图可以看出，这50名学生的智力测验成绩大体上呈两头小、中间大，左右基本对称，说明这50名学生中智力特别好或特别差的占极少数，而智力一般的占多数，这是一种最常见的分布.
(3)分析频率分布直方图，你能得出什么结论？
解：(1)样本频率分布表如下.
解：(2)其频率分布直方图如图：
例2.为了了解高一年级学生的体能情况，某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测验，将所得数据整理后，画出频率分布直方图（如图所示），图中从左到右各小矩形的面积之比为2 : 4 : 17 : 15 : 9 : 3，第二小组的频数为12.
(1)第二小组的频率是多少？样本容量是多少？
(2)若次数在110以上(含110次)为达标，则该校全体高一年级学生的达标率是多少？
变2.从某小区抽取100户居民进行月用电量调查，发现其用电量都在50到350度之间，频率分布直方图如图所示.
答案：(1)0.0044；(2)70.
1.画频率分布直方图的步骤：(1)求极差；(2)决定组距与组数；(3)将数据分组；(4)列频率分布表；(5)画频率分布直方图.2.频率分布直方图的性质.