第七講
統計初步知識
本節課新知識比較多,所以請各位老師 在備課時,多準備一些簡單的例題, 注重基礎知識的講解,較難的題目可以少講。
另外,本節課的作業題較難,對于中考沖刺班的學生來說,可以不做,把例題中的幾道題留為作業;對于聯賽班的學生來說,可以把作業題當作例題講;
一、基礎知識
?。?,總體和樣本(概念?)
?。ǎ保┰诖_定考察對象的總體時,應注意區分具體對象和對象的某種數量指標;
例如:為了考察某校的初中畢業生數學成績,從中抽測了30名學生的數學成績,在這個問題中,總體指得是“某校的初中畢業生數學成績”這個數量指標,而不是“某校的所有初中畢業生”。
?。? 2 )總體是一個確定的數字集合,而樣本是一個變化的量,也就是說,一個總體可以有許多樣本,即使樣本容量相同時,每次抽取的情況也不會相同。
例如:
為了考察某養雞場里雞的生長情況,從中抽取 5 5 只,稱得它們的重量(單位:千克)分別為 3.3 ,3.3 , 3.4 , 3.1 , 3.0 ,在這個問題中,總體、個體、樣本及樣本容量指得是什么?
[ [ 解答] ] :總體指的是某 養雞場雞的重量的全體;
個體指的是某養雞場每只雞的重量;
樣本指的是抽取的5只雞的重量;
樣本容量是5;
?。ǎ常┰谕粏栴}中可能有多個總體.
例如:某養魚場有東西兩個魚塘,采用不同的喂養方法進行試驗,為了考察魚的長勢情況,在兩個塘中各捕撈了5條魚進行稱重.在這個問題中,總體、個體、樣本及樣本容量各指的是什么?
?。劢獯穑荩嚎傮w指得是東魚塘的重量的全體和西魚塘魚的重量的全體,不能把二者放在一起看成一個整體,所以這個問題中應有兩個總體.
同樣,在指明個體、樣本、樣本容量時應說明是哪個總體的.
如果一個問題中有兩個總體,一般情況下,樣本容量應當相同,其目的是為了對這兩個總體的某些特征值進行比較.
?。?,眾數與中位數
?。ǎ保?/p>
眾數是一組數據中出現次數最多的那個數據;
?。ǎ玻?/p>
中位數是把一組數據按大小順序排列起來,處在最中間位置的那個數據(或最中間兩個數據的平均數);
?。?,平均數與方差
?。ǎ保?/p>
平均數是反映數據的集中趨勢(集中位置).所謂統計的方法,就是用樣本的平均數去估計總體的平均狀態 — 總體的平均數.
?。ǎ玻┓讲钍欠从硺颖静▌哟笮〉奶卣鲾底?,即從數量上刻劃樣本數據偏離平均值的大?。?/p>
?。ǎ常颖痉讲畹乃阈g平方根叫做樣本標準差.
?。?,畫頻率 分布 圖
?。? 1 )步驟:
?、?計算這一組數據中的最大值與最小值的差(叫做這組數據的極差); ② 決定組距與組數(組距* * 組數= = 極差); ③ 決定分點; ④ 列頻率分布表; ⑤ 畫頻率分布直方圖. .
(2 2 )一個小組的頻數指的是落在這一小組內的數據的個數;一個小組的頻率是指這個小組的頻數與數據總數的比值. .
?。ǎ常┰陬l率分布直方圖中,為了使各小長方形的面積等于相應各個組的頻率,即組距*小長方形高=頻率,所以小長方形高=頻率/組距;由于各組頻率的和為1,所以小長方形的面積和也等于1.
二、例題部分
第一部分
基礎概念題
例 1.
?。ǎ玻埃埃蹦旰5韰^中考題)某校舉辦建黨80周年歌詠比賽,六位評委給某班演出評分為:90,96,91,96,92,94,則這組數據中,眾數和中位數分別是___(單位:分).
?。劢獯穑荩?/p>
?。梗?,93;
例 2.
?。ǎ玻埃埃蹦陱V州中考題)從一組數據中取出a個1x ,b個2x ,c個3x ,組成一個樣本,那么這個樣本的平均數是
?。ǎ?/p>
?。粒? 2 33x x x ? ?
?。拢?a b c ? ?
?。茫? 2 33ax bx cx ? ?
?。茫? 2 3ax bx cxa b c? ?? ?
?。劢獯穑荩?/p>
?。?;
例 3.
1 (2001 年,武漢市中考題) ) 甲、乙兩班舉行電腦漢字輸入速度比賽,參賽學生每分鐘輸入漢字的個數經統計計算后填入下表:
某學生根據上表分析得出如下結論:①甲、乙兩班學生成績的平均水平相同;②乙班優秀的
人數多于甲班優秀的人數( ( 每分鐘輸入漢字0 ≥150 個為優秀) ) ; ③ 甲班的成績波動情況比乙
班的成績的波動大.上述結論正確的是
(
)
A A . ①②③
B B . ①②
C C . ①③
D D . ②③
?。?[解答] :A A
提示:由 135 x x ? ?乙 甲,故 ① 正確;
由甲班中位數為 149 ,故優秀人數最多 6 26 人,而乙班中位數為 151 ,故優秀人數至少 7 27 人.故結論 ②也正確;由2 2S S ?乙 甲,故甲班的成績波動情況比乙班的成績的波動大.
例 4.
9 (1999 年,鹽城市中考題) ) 一組數據的方差為2S ,將這組數據中的每個數據都除以 2 2 ,所得到的一組新數據的方差是
( (
) )
A A .22S
B B .22S
C C .24S
D.24S
] [解答] :C C
提示:運用方差的計算公式計算可得:若一組數據1x ,2x , ……nx 的方差為2S ,則數據
1kx ,2kx , , ……nkx 的方差為2 2k S .
例 5.
1 (2001 年,四川省眉 山中考題) )將 將 5 5 個整數從大到小排列,中位數是 4 4 ,如果這個樣本中的唯一眾數是 6 6 ,則這 5 5 個整數可能的最大的和是 __ ____ _ .
?。?[解答] :
21
提示:因為中位數是 4 4 ,唯一的眾數為 6 6 ,故數據中有三個數為 6 6 ,6 6 ,4 4 .要使它們的和最大,另兩個數為 3 3 和 和 2 2 ,故和為 21 .
第二部分
拓展 題目
例 6.
1 (2001 年,河北省競賽題) ) 已知數據 的平均數為 的平均數為 b b ,則數 據 的平均數為
?。?/p>
?。?/p>
?。?[解答] :
提示:
1 1 2 2 3 31 2 3 1 2 31 [(23 ) (2 3 ) (2 3 )]3
2 33 3
x x y x y x yx x x y y y? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?=2a+3b
例 7.
9 (1999 年,江蘇省數學競賽題) ) 小林擬將 1 1 ,2 2 , …… ,n n 這 這 n n 個數輸入電腦,求平均數.當他認為輸入完畢時,電腦顯示只輸入了n (n 一 一 1) 個數,平均數為5357,假設這n (n 一 一 1) 個數輸入無誤,則漏輸入的一個數是
( (
) )
A A . 10
B B . 53
C C . 56
D D . 67
?。?[解答]:
?。?/p>
C
提示:
因為 為 2 2 到 到 n n 的平均數為22n?, ,1 1 到( (n n 一 一 1) 的平均數為2n,從而有5 2352 7 2n n?? ? , ,
所以3 369 717 7n ? ? ,故 n=
0 70 或 或 71 .
又5357是 是 n n 一 一 1 1 個數的平均數,
故 故 n n 一 一 1 1 能被 7 7 整除,所以 n n =71 .
又 又 l l 十 十 2+…+71=2556 .
設漏輸的數為 x .
則2556 53570 7x ?? ,解之得:
x =56 .
例 8.
若 若 m m 、n n 均為正數,且 , , , , 則 則 y y 的取值范圍是 ______ .
?。?[解答] :
0<y y ≤4
提示:將 2 m? , 2 2 n? 看成一組數據,
則2yx ? ,
故
2y ≤16 ,又
故 故 0<y≤4 .
例 9.
設實數 a a、 、b b、 、c c、 、d d、 、e e 適合 a a+ +b b+ +c c +d+ e =8 ,2a + +2b + +2c + +2d + +2e =16 ,那么 e e 的最大值 為 ______. .
?。劢獯穑荩?56
提示:由題意得 :
將 將 a a 、b b 、c c 、d d 看成一組數據,則84ex?? . .
故
即
, , 故
故 故 e e 的最大值為165.
例 10.
方程組
的實數解為 ______ .
?。?[解答] :
x=1 1 ,y y =1 , z=1
提示:將 x x 、y y 、z z 看作一組數據,則
又 ,故
所以 x x =y= = z=1 .且適合第 3 3 個方程.所以原方程組的唯一實數解為 x x =1 , y=1 , z=1 .
三、練習題部分
1. 0 (2000 年,江蘇省競賽題) ) 新華高科技股份有限公司董事會決定今年用 3 13 億資金投資發展項目,現有6 6 個項目可供選擇( ( 每個項目或者被全部投資或者不被投資) ) ,各項目所需投資
金額和預計年均收益如下表:
項目
A A
B B
C C
D D
E E
F F
投資(億元)
5 5
2 2
6 6
4 4
6 6
8 8
收益(億元)
**
**
**
**
**
1 1
如果要求所有投資的項目的收益總額不得低于 1 1 .6 6 億元,那么當選擇的投資項目是 _______ 時 ,投資的收益總額最大.
?。?[解答] :A A 、B B 、E E
提示:由投資 3 13 億資金,故唯一的奇數 5 5 必選.另外的選擇方案有 B B 、C C 或 或 B B 、E E
或 或 F F .要使收益額不低于 1 1 .6 6 億元.則只有選擇投資 A A 、B B 、E E .
2. 某班學生有 3 3 門課供選修,選課 a a 、b b 、c c 分別可得 4 4 、5 5 、6 6 個學分,已知每人至少選了一門課,選了兩門課的學生有 1 11 人,選了三門課的學生有 2 2 人.還知道:選課 a a 與課 b b 的學生人數是 20 ,選課 a a與課 c c 的學生人數是 24 ,選課 b b 與課 c c 的學生人數是 26 ,那么這個班學生選課的平均學分是 ______. .
?。?[解答] :9 9 . 05
提示:設選課 a a ,課 b b ,課 c c 、的人數分別是ax 、bx 、cx 。則
所以
, ,
即選課人次數為 35 .
故選一門課的人數為 35 — 2×11- - 3×2=7 .
所以這個班的人數為 7+11+2=20 .
則平均學分為120
(4×9+5×11+6×15)=9 .05 5
3. 一次科技知識競賽,兩組學生成績統計如下:
已經算得兩個組的人均分都是 0 80 分,請根據你所學過的統計知識,進一步判斷這兩個組
這次競賽中誰優誰次,并說明理由.
?。?[解答] :
(1) 甲組的成績的眾數為 0 90 分,乙組成績的眾數為 0 70 ; 分,從成績的眾數比較看,甲組成績好些;
(2)2S 甲
=172 ,2S 乙 =256 .因為2S 甲
< <2S 乙 ,所以甲組成績較乙組成績穩定.
(3) 甲、乙兩組成績的中位數、平均分都是 0 80 分,其中,甲組成績在 0 80 分以上的有 3 33 人,乙組成績在 在 0 80 分以上的有 6 26 人.從這一角度看甲組的成績總體較好.
(4) 從成績統計表看,甲組成績高于 0 80 分的人數為 0 20 人,乙組成績高于 0 80 分的人數為 4 24 人.所以乙組成績集中在高分段的人數多,同時乙組得滿分的人數比甲組得滿分 的人數多 6 6 人,從這一角度看,乙組的成績較好.
4. 1 (2001 年,I TI 杯數學競賽題) ) 某個學生參加軍訓,進行打靶訓練,必須射 0 10 次.在第 6 6 、第 7 7 、第 8 8 、第 第 9 9 次射擊中,分別得了 9 9 .0 0 環、8 8 .4 4 環、8 8 .1 1 環、9 9 .3 3 環,他的前 9 9 次射擊所得的平均數高于前 前 5 5 次射擊所得的平均環數.如果他要使 0 10 次射擊的平均數超過 8 8 .8 8 環,那么他在第 0 10 次射擊中至少要得多少環 ?( 每次射擊所得環數都精確到 0 0 .1 1 環) )
?。?[解答] :
由題設知,前 5 5 次射擊的平均環數小于
前 前 9 9 次的總環數至多為 8 8 . 7×9- -0 0. . 1=78. .2 2 .
所以第 0 10 次射擊至少得
5. 1 (2001 年,江蘇省競賽題) ) 編號為 1 1 到 到 5 25 的 的 5 25 個彈珠被分放在兩個籃子 A A 和 和 B B 中,5 15 號 彈珠在籃子
A A 中,把這個彈珠從籃子 A A 移到籃子 B B 中,這時籃子 A A 中的彈珠號碼數的平 均數等于原平均數加14,B B 中彈珠號碼數的平均數也等于原平均數加14.問原來在籃子 A A 中有多少個彈數 ?
?。?[解答] :
設原來籃子 A A 中有彈珠 x x 個,則籃子 B B 中有彈珠5 (25 一 一 x x) ) 個,又設原來 A A 中彈珠號碼數的平均數為 a a ,B B 中彈珠號碼的平均數為 b b ,由題意得:
由②得
由③得
將④、⑤代入 中 ① ,得
解得:x x =9 .
即原來籃子 A A 中有 9 9 個彈珠.
6. 某次數學競賽共有 5 15 道題,下表是對于做對 n(n n =0 ,1 1 , 2…… , 15) 道題的人數的一個統計,如果又知其中做對 4 4 道題和 4 4 道以上的學生每人平均做對 6 6 道題,做對 0 10 道和 0 10 道 題以下的學生每人平均做對 4 4 道題.問這個表至少統計 了多少人? ?
?。?[解答] :對 由統計表可知,做對 0 0 —3 3 為 道題的總人數為 7+8+10+21=46( 人) ) ,他們做對題目數的總和為7×O+8×1+10×2 2 +21×3=91( 題) ) ;
做對 12 —5 15 道題的總人數為 15+
6+
3+
1 1 =25( ( 人) ) .
他們做對題目數的和為:
15×12+6×13+3×14+1×15=315( 題) ) .
以1 2 15, ,........ x x x 分別表示做對 0 0 道,1 1 道,5 ……15 道題目的人數,由題意得:
. .
即
. .
. .
兩式相減得:
而
代入上式得:
因此,當11x 0 =0 時,統計的總人數0 1 15x x x ? ? ? 最少為 0 200 人