用样本的频率分布估计总体分布人教A版高中数学必修三课件.ppt
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1、用样本估计总体用样本估计总体统计的基本思想方法 用样本估计总体,即通常不直接去研究总体,而是通过从总体中抽取一个样本从总体中抽取一个样本,根据样本的根据样本的情况去估计总体的相应情况情况去估计总体的相应情况.统计的核心问题 如何根据样本的情况对总体的情况作出推断.这里包括两类问题:一类是如何从总体中抽取样本?另一类是如何根据对样本的整理、计算、分析另一类是如何根据对样本的整理、计算、分析,对总体的情况作出推断对总体的情况作出推断.1 1、什么是简单随机抽样?、什么是简单随机抽样?什么样的总体什么样的总体适宜简单随机抽样?适宜简单随机抽样?2 2、什么是系统抽样?、什么是系统抽样?什么样的总体适
2、宜什么样的总体适宜 系统抽样?系统抽样?3 3、什么是分层抽样?什么样的总体适宜什么是分层抽样?什么样的总体适宜分层抽样?分层抽样?样本分析好了就可以对总体做出相应的估计。这种估计一般分成两种,一种是用样本的频率分布估计总体的分布,另一种是用样本数字特征(例如平例如平均数、方差等)均数、方差等)估计总体的数字特征今天我们来学习第一种 用样本的频率分布用样本的频率分布 估计总体分布估计总体分布我国是世界上严重缺水的国家之一,我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出。城市缺水问题较为突出。20002000年全国主要城市中缺年全国主要城市中缺水情况排在前水情况排在前1010位的城市位的城
3、市引引例例探究探究:某市政府为了节约生活用水,计划在本某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准居民月用水量标准a,a,用水量不超过用水量不超过a a的部分的部分按平价收费,超过按平价收费,超过a a的部分按议价收费。的部分按议价收费。如果希望大部分居民的日常生活不受影响,如果希望大部分居民的日常生活不受影响,那么标准那么标准a a定为多少比较合理呢定为多少比较合理呢?为了较合理地确定这个标准,你认为需要做为了较合理地确定这个标准,你认为需要做哪些工作?哪些工作?2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版
4、高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)根据这些数根据这些数据你能得出据你能得出用水量其他用水量其他信息吗信息吗?我们很难从随意记录下来的数据中直接看出我们很难从随意记录下来的数据中直接看出规律,为此,我们需要对统计数据进行整理规律,为此,我们需要对统计数据进行整理和分析。和分析。2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)分析数据的一种基本方法是分析数据的一种基本方法是用图将它用图将它们画出
5、来们画出来,或者,或者用紧凑的表格改变数据用紧凑的表格改变数据的排列方式的排列方式.下面我们来学习频率下面我们来学习频率分布表和频率分布直分布表和频率分布直方图方图思考?图形或表格有什么优点?思考?图形或表格有什么优点?作图可以达到两个目的,一是从数据中提取作图可以达到两个目的,一是从数据中提取信息,二是利用图形传递信息。表格则是通过信息,二是利用图形传递信息。表格则是通过改变数据的构成形式,为我们提供解释数据的改变数据的构成形式,为我们提供解释数据的新方式。新方式。一幅图胜过一千个字。看一幅图胜过一千个字。看懂图是懂图是21世纪的成年人所世纪的成年人所必须具备的能力必须具备的能力.2.2.1
6、用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)一一频率分布的概念:频率分布的概念:频率分布频率分布是指一个样本数据在各个小范围是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小。一般用频率分布直方内所占比例的大小。一般用频率分布直方图反映样本的频率分布图反映样本的频率分布 二二画画频率分布直方图频率分布直方图其其一般步骤一般步骤为:为:(1 1)计算一组数据中最大值与最小值的差,)计算一组数据中最大值与最小值的差,即求极差即求极差(2 2)决定组距与组数)决定组距与组数(3 3)将数据分组
7、)将数据分组(4 4)列频率分布表)列频率分布表(5 5)画频率分布直方图)画频率分布直方图2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)第一步第一步:求极差求极差:(数据组中最大值与最小值的差距数据组中最大值与最小值的差距)最大值最大值=4.3 =4.3 最小值最小值=0.2 =0.2 所以极差所以极差=4.3-0.2=4.1=4.3-0.2=4.1第二步第二步:决定组距与组数决定组距与组数:(强调取整)(强调取整)当样本容量不超过当样本容量不超过100100时时,按照数
8、据的多少按照数据的多少,常常分成分成512512组组.为方便组距的选择应力求为方便组距的选择应力求“取整取整”.本题如果组距为本题如果组距为0.5(t).0.5(t).则则 4.18.20.5极差组数=组距第三步第三步:将数据分组:将数据分组:(给出组的界限给出组的界限)所以将数据分成所以将数据分成9 9组较合适组较合适.0,0.5),0.5,1),1,1.5),4,4.5)共共9组组.2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)4.4.列频率分布表列频率分布表10010
9、0位居民月均用水量的频率分布表位居民月均用水量的频率分布表第几组频率第几组频率=第几组频数第几组频数样本容量样本容量2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)列频率分布表列频率分布表.分组分组频数频数频率频率频率频率/组距组距0-0.5)40.5-1)8 1-1.5)15 1.5-2)22 2-2.5)25 2.5-3)15 3-3.5)5 3.5-4)4 4-4.5)2合计合计100组距组距=0.5=0.5 0.040.080.080.160.30.150.440.2
10、20.250.512.000.020.040.040.080.10.30.150.052.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)频率频率/组距组距月平均用水量月平均用水量/t0.500.400.300.200.10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 画频率分布直方图画频率分布直方图小长方形的面积小长方形的面积组距组距频率频率=组距组距频率频率=注意:这里的纵坐标不是频率,而是频率/组距;某个区间上的频率用这个区间的面积表示;直方图直方图思考:所
11、有小长方形的面积之和等于?思考:所有小长方形的面积之和等于?2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)一般地一般地,作频率分布直方图的方法为作频率分布直方图的方法为:把把横轴横轴分成若干段,每一段分成若干段,每一段对应对应一个一个组的组的组距组距,以此线段为底,以此线段为底作矩形作矩形,高高等于等于该组的该组的频率频率/组距组距,这样得到一系这样得到一系列矩形列矩形,每一个矩形的每一个矩形的面积面积恰好恰好是是该该组上的组上的频率频率,这些矩形构成了这些矩形构成了频率分
12、频率分布直方图布直方图.2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)月均用水量月均用水量/t频率频率组距组距0.100.200.300.400.500.511.5 22.533.544.5小长方形的小长方形的面积总和面积总和=?由频率分布直方图得由频率分布直方图得提出问题提出问题各小长方形各小长方形的面积的总的面积的总和等于和等于1.2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学
13、必修三课件(共53张PPT)月均用水量月均用水量/t频率频率组距组距0.50.50.40.40.30.30.20.20.10.10.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 O 你能根据上述频率分布直方图指出居民月均用水量的你能根据上述频率分布直方图指出居民月均用水量的一些数据特点吗?以此为依据,能得出总体分布有何特点?一些数据特点吗?以此为依据,能得出总体分布有何特点?2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张
14、PPT)(1)居民月均用水量的分布是“山峰”状的,而且是“单峰”的;(2)大部分居民的月均用水量集中在一个中间值附近,只有少数居民的月均用水量很多或很少;(3)居民月均用水量的分布有一定的对称性等.月均用水量月均用水量/t频率频率组距组距0.50.40.30.20.10.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 O注:频率分布直方图非常直观地表明了样本数据的分布情况,使我们能够看到注:频率分布直方图非常直观地表明了样本数据的分布情况,使我们能够看到频率分布表中看不太清楚的数据模式,但原始数据不能在图中表示出来频率分布表中看不太清楚的数据模式,但原始数据不能在图中表示出来.对制定居民月
15、用水量标如果市政府希望对制定居民月用水量标如果市政府希望85%85%左右的居民每左右的居民每月的用水量不超过标准,根据上述频率分布表,你对标准月的用水量不超过标准,根据上述频率分布表,你对标准的设置(即的设置(即a a的取值)有何建议?的取值)有何建议?在在3t3t以下的居民频率为以下的居民频率为0.04+0.08+0.15+0.22+0.25+0.14=0.880.04+0.08+0.15+0.22+0.25+0.14=0.88,标准可定为,标准可定为3t3t 小结频率分布直方图频率分布直方图应用应用步骤步骤1.1.求极差求极差2.2.决定组距与组数决定组距与组数3.3.将数据分组将数据分组
16、4.4.列频率分布表列频率分布表5.5.画频率分布直方图画频率分布直方图注意注意第几组频数(1)第几组频率样本容量(2)纵坐标为纵坐标为:频率组距B14424C2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)1、从某小学随机抽取、从某小学随机抽取100名学,名学,将他们的身高将他们的身高(单位单位:厘米厘米)数据数据绘制成频率分布直方图绘制成频率分布直方图(如图如图)。由图中数据可知由图中数据可知a=_。若要从身高在若要从身高在120,130),130,140),140,15
17、0三组三组内的学生中,用分层抽样的方内的学生中,用分层抽样的方法选取法选取18人参加一项活动,则人参加一项活动,则从身高在从身高在140,150内的学生内的学生中选取的人数应中选取的人数应_。2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)2.2.1用样本的频率分布估计总体分布-人教A版高中数学必修三课件(共53张PPT)思考思考:1.频率分布表与频率分布直方图的区别?频率分布表与频率分布直方图的区别?频率分布表频率分布表列出的是在各个不同区间内取值的列出的是在各个不同区间内取值的频率。频率。频率分布直方图频率分布直方图是用小长方形面积的大小来表是用小长方形
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