数据的离散程度课件8下华师版203.ppt
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1、华师大版华师大版 八年级数学下册八年级数学下册 第二十章第二十章 数据的整理与初步处理数据的整理与初步处理20.3 20.3 数据的离散程度数据的离散程度第第1 1课时课时 方差方差1课堂讲解课堂讲解方差的意义方差的意义方差的求法方差的求法方差的应用方差的应用2课时流程课时流程逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结作业作业提升提升 在统计学中,除了平均数、中位数、众数这类刻画数在统计学中,除了平均数、中位数、众数这类刻画数据集中趋势的量以外,还有一类刻画数据波动(离散)程据集中趋势的量以外,还有一类刻画数据波动(离散)程度的量,其中最重要的就是方差度的量,其中最重要的就是方差.本节我们将在实际问
2、题本节我们将在实际问题情境中,了解方差的统计意义并运用方差解决问题情境中,了解方差的统计意义并运用方差解决问题.1知识点知识点方差的意义方差的意义知知1 1导导表中显示的是上海市表中显示的是上海市2001年年2月下旬和月下旬和2002 年同期的每年同期的每日最高气温,如何对这两段时间的气温进行比较呢?日最高气温,如何对这两段时间的气温进行比较呢?2月月 21日日2月月 22日日2月月 23日日2月月 24日日2月月 25日日2月月 26日日2月月 27日日2月月 28日日2001 年年12131422689122002 年年131312911161210知知1 1导导 从表中可以看出,从表中可
3、以看出,2002年年2月下旬和月下旬和2001年同期的气年同期的气温相比,有温相比,有4天的气温相对高些,有天的气温相对高些,有3天的气温相对低些,天的气温相对低些,还有还有1天的气温相同天的气温相同.我们可以由此认为我们可以由此认为2002年年2月下旬的月下旬的气温总体上比气温总体上比2001年同期年同期 高吗?高吗?比较两段时间气温的髙低,求平均气温是一种常用比较两段时间气温的髙低,求平均气温是一种常用的方法的方法.经计算可知这两个时段的平均气温相等,都是经计算可知这两个时段的平均气温相等,都是12.这是不是说,两个时段的气温情况总体上没有什么这是不是说,两个时段的气温情况总体上没有什么
4、差异差异呢?呢?知知1 1导导观察下图,你感觉它们有没有差异呢?观察下图,你感觉它们有没有差异呢?两个时段最高气温变化图两个时段最高气温变化图知知1 1导导 通过观察,我们可以发现:图通过观察,我们可以发现:图(a)中的点波动范中的点波动范围比较大围比较大从从6到到22,图,图(b)中的点波动范围比中的点波动范围比较小较小从从9到到16 图图(a)中气温的最大值与最小值之间差距很大,中气温的最大值与最小值之间差距很大,相差相差16;图图(b)中气温的最大值与最小值相差中气温的最大值与最小值相差7,总体上气温变化的范围不太大总体上气温变化的范围不太大.知知1 1讲讲定义:定义:设有设有n个数据个
5、数据x1,x2,xn,各数据与它们,各数据与它们的平均数的平均数 的差的平方分别是的差的平方分别是 ,我们用这些值的平均数,即用我们用这些值的平均数,即用 来衡量这组数据波动的大小,并把它叫做这组数据来衡量这组数据波动的大小,并把它叫做这组数据的方差的方差(variance),记作,记作s2.222121()()()nxxxxxxn 21,xx 22,xx 2,nxx x知知1 1讲讲要点精析:要点精析:(1)方差是用来衡量一组数据的波动大小的重要量,方差是用来衡量一组数据的波动大小的重要量,反映的是数据在平均数附近波动的情况;反映的是数据在平均数附近波动的情况;(2)对于同类问题的两组数据,
6、方差越大,数据的对于同类问题的两组数据,方差越大,数据的 波动就越大;方差越小,数据的波动就越小波动就越大;方差越小,数据的波动就越小知知1 1讲讲人数相同的八年级甲、乙两班学生在同一次数学人数相同的八年级甲、乙两班学生在同一次数学单元测试中,班级平均分和方差如下:单元测试中,班级平均分和方差如下:=80,s2甲甲=240,s2乙乙=180,则成绩较为,则成绩较为稳定的班级是稳定的班级是()A甲班甲班 B乙班乙班 C两班成绩一样稳定两班成绩一样稳定 D无法确定无法确定例例1 xx 甲甲乙乙B知知1 1讲讲在本题中,给出平均分和方差两种数据,那么平在本题中,给出平均分和方差两种数据,那么平均分要
7、考查的是甲、乙两班的成绩的优劣,而成均分要考查的是甲、乙两班的成绩的优劣,而成绩的稳定性就要看两班成绩的方差了那么所谓绩的稳定性就要看两班成绩的方差了那么所谓的稳定性,也就是指成绩的波动成绩波动越小,的稳定性,也就是指成绩的波动成绩波动越小,成绩越稳定根据成绩越稳定根据“方差越大,数据的波动越大:方差越大,数据的波动越大:方差越小,数据的波动越小,我们很容易发现乙方差越小,数据的波动越小,我们很容易发现乙班的方差比甲班的小,所以乙班的成绩较稳定班的方差比甲班的小,所以乙班的成绩较稳定分析:分析:总总 结结知知1 1讲讲 在利用方差比较两组数据的波动情况时,一定要先在利用方差比较两组数据的波动情
8、况时,一定要先计算两组数据的平均数一般说来,平均数可能反映数计算两组数据的平均数一般说来,平均数可能反映数据的优劣程度,如果在平均数上已经能够区分几组数据据的优劣程度,如果在平均数上已经能够区分几组数据的优劣,那么就不用再考虑方差的大小了但在实际的的优劣,那么就不用再考虑方差的大小了但在实际的习题中,往往都是平均值相同,那么此时就要考虑数据习题中,往往都是平均值相同,那么此时就要考虑数据的方差情况了由此可得到:在解决问题时,要先算平的方差情况了由此可得到:在解决问题时,要先算平均数,当平均值不同时,择优选取;当平均数相同时,均数,当平均值不同时,择优选取;当平均数相同时,比较方差,选择波动较小
9、的一组数据比较方差,选择波动较小的一组数据知知1 1练练(来自(来自典中点典中点)(中考中考广州广州)两名同学各进行了两名同学各进行了10次三级蛙跳测试,次三级蛙跳测试,经计算,他们的平均成绩相同,若要比较这两名经计算,他们的平均成绩相同,若要比较这两名同学的成绩哪一位更稳定,通常还需要比较他们同学的成绩哪一位更稳定,通常还需要比较他们成绩的成绩的()A众数众数 B中位数中位数C方差方差 D以上都不对以上都不对1知知1 1练练(来自(来自典中点典中点)(中考中考乌鲁木齐乌鲁木齐)在某次射击训练中,甲、乙、丙、在某次射击训练中,甲、乙、丙、丁丁4人各射击人各射击10次,平均成绩相同,方差分别是次
10、,平均成绩相同,方差分别是s甲甲20.35,s乙乙20.15,s丙丙20.25,s丁丁20.27,这这4人中成绩发挥最稳定的是人中成绩发挥最稳定的是()A甲甲 B乙乙C丙丙 D丁丁22知识点知识点方差的求法方差的求法知知2 2讲讲方差的计算方法方差的计算方法设有设有n个数据个数据x1,x2,xn .(1)计算这组数据的平均数计算这组数据的平均数 ;(2)求各数据与它们的平均数的差的平方:求各数据与它们的平均数的差的平方:,(3)求求(2)中这中这n个数据的平均数,记为个数据的平均数,记为s2则方差的计则方差的计 算公式为:算公式为:s2=21,xx 22,xx 22212()()()nxxxx
11、xxn 2,nxx x知知2 2讲讲自贡自贡一组数据一组数据6、4、a、3、2的平均数是的平均数是5,这组数据的方差为这组数据的方差为()A8B5C2 D3例例2 2根据平均数的计算公式先求出根据平均数的计算公式先求出a的值,再根据方差的值,再根据方差公式公式s2 代数代数计算即可计算即可6、4、a、3、2的平均数是的平均数是5,(64a32)55,解得,解得a10,则这组数据的方,则这组数据的方差差s2 (65)2(45)2(105)2(35)2(25)28.导引:导引:222121()()()nxxxxxxn,15A总总 结结知知2 2讲讲(来自(来自点拨点拨)一般地,设一般地,设n个数据
12、个数据x1,x2,xn的平均数为的平均数为 ,则方差,则方差s2它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立越大,反之也成立222121()()()nxxxxxxn,x知知2 2练练(来自(来自点拨点拨)威海威海在某中学举行的演讲比赛中,初一年级在某中学举行的演讲比赛中,初一年级5名名参赛选手的成绩如下表所示,请你根据表中提供的参赛选手的成绩如下表所示,请你根据表中提供的数据,计算出这数据,计算出这5名选手成绩的方差是名选手成绩的方差是()A.2 B6.8C34 D931选选手手1号号2号号3号号4号号5号号平均平均成绩成绩得分得分9
13、095898891知知2 2练练(来自(来自典中点典中点)(中考中考龙岩龙岩)在在2016年龙岩市初中体育中考中,随年龙岩市初中体育中考中,随意抽取某校意抽取某校5位同学一分钟跳绳的次数分别为:位同学一分钟跳绳的次数分别为:158,160,154,158,170,则由这组数据得到,则由这组数据得到的结论错的是的结论错的是()A平均数为平均数为160 B中位数为中位数为158C众数为众数为158 D方差为方差为20.32知知2 2练练(来自(来自典中点典中点)(2016永州永州)在在“爱我永州爱我永州”中学生演讲比赛中,中学生演讲比赛中,五位评委分别给甲、乙两位选手的评分如下:五位评委分别给甲、
14、乙两位选手的评分如下:甲:甲:8,7,9,8,8 乙:乙:7,9,6,9,9则下列说法中错误的是则下列说法中错误的是()A甲、乙得分的平均数是甲、乙得分的平均数是8B甲得分的众数是甲得分的众数是8,乙得分的众数是,乙得分的众数是9C甲得分的中位数是甲得分的中位数是9,乙得分的中位数是,乙得分的中位数是6D甲得分的方差比乙得分的方差小甲得分的方差比乙得分的方差小3知知3 3讲讲3知识点知识点方差的应用方差的应用为了考察甲、乙两种小麦的长势,分别从中抽取为了考察甲、乙两种小麦的长势,分别从中抽取了了10株麦苗,测得高度株麦苗,测得高度(单位:单位:cm)如下:如下:甲:甲:15,15,14,11,
15、16,14,12,14,13,15;乙:乙:17,14,12,16,15,14,14,14,13,11.哪种麦苗长势整齐?哪种麦苗长势整齐?例例3知知3 3讲讲x甲甲 (151515)13.9(cm),s甲甲2 (1513.9)2(1513.9)2(1513.9)2 2.09,x乙乙 (171411)14(cm),s乙乙2 (1714)2(1414)2(1114)22.8,因为因为s甲甲2s乙乙2,所以甲种麦苗长势整齐,所以甲种麦苗长势整齐解:解:110导引:导引:根据题意,要比较哪种麦苗长势整齐,需比较它们高根据题意,要比较哪种麦苗长势整齐,需比较它们高度的方差,先求出其平均数,再根据方差的
16、公式计算度的方差,先求出其平均数,再根据方差的公式计算方差,进行比较可得结论方差,进行比较可得结论110110110总总 结结知知3 3讲讲(来自(来自点拨点拨)在比较两组数据时,一般先看平均数,在平均在比较两组数据时,一般先看平均数,在平均数相同或相近的情况下,再分析稳定性问题,而方数相同或相近的情况下,再分析稳定性问题,而方差是反映数据的波动大小的量,通过比较方差的大差是反映数据的波动大小的量,通过比较方差的大小来解决问题小来解决问题知知3 3练练(来自(来自典中点典中点)(中考中考来宾来宾)在某次训练中,甲、乙两名射击运动员各射在某次训练中,甲、乙两名射击运动员各射击击10发子弹的成绩统
17、计图如图所示,对于本次训练,有发子弹的成绩统计图如图所示,对于本次训练,有如下结论:如下结论:s甲甲2s乙乙2;s甲甲20,所以第四次单价大于所以第四次单价大于3元元/件件 又因为又因为 所以第四次单价小于所以第四次单价小于4元元/件件 所以所以 所以所以m25.66.52524+=;213.541325224+=-,3 1%3.5215.422m-=()3平均数、中位数、方差与统计图的应用平均数、中位数、方差与统计图的应用类型类型3(中考中考扬州扬州)为声援扬州为声援扬州“运河申遗运河申遗”,某校举办了一次运河,某校举办了一次运河知识竞赛,满分为知识竞赛,满分为10分,学生得分均为整数,成绩
18、达到分,学生得分均为整数,成绩达到6分分以上以上(包括包括6分分)为合格,达到为合格,达到9分以上分以上(包括包括9分分)为优秀这次为优秀这次竞赛中甲、乙两组学生成绩分布的条形统计图如图所示竞赛中甲、乙两组学生成绩分布的条形统计图如图所示(1)补充完成下面的成绩统计分析表补充完成下面的成绩统计分析表(2)小明同学说:小明同学说:“这次竞赛我得了这次竞赛我得了7分,在我们小组中排名分,在我们小组中排名属中游略偏上!属中游略偏上!”观察上表可知,小明是观察上表可知,小明是_组的学组的学生生(填填“甲甲”或或“乙乙”)(3)甲组同学说他们组的合格率、优秀率均高于乙组,所以甲组同学说他们组的合格率、优
19、秀率均高于乙组,所以他们组的成绩好于乙组但乙组同学不同意甲组同学的他们组的成绩好于乙组但乙组同学不同意甲组同学的说法,认为他们组的成绩要好于甲组请你给出两条支说法,认为他们组的成绩要好于甲组请你给出两条支持乙组同学观点的理由持乙组同学观点的理由组别组别平均数平均数中位数中位数方差方差合格率合格率优秀率优秀率甲组甲组6.7 3.4190%20%乙组乙组 7.51.6980%10%(1)填表如下:填表如下:解:解:组别组别平均平均数数中位数中位数 方差方差合格率合格率 优秀率优秀率 甲组甲组6.763.4190%20%乙组乙组7.17.51.6980%10%(2)甲甲(3)乙组的平均数高于甲组,乙
20、组的成绩比甲组稳乙组的平均数高于甲组,乙组的成绩比甲组稳 定,故乙组成绩好于甲组定,故乙组成绩好于甲组(答案不唯一答案不唯一)教你一招教你一招数据分析的方法:数据分析的方法:(1)理解平均数、中位数、众数反映的是数据的集中理解平均数、中位数、众数反映的是数据的集中 趋势,方差与标准差反映的是数据的波动程度趋势,方差与标准差反映的是数据的波动程度(2)在具体问题中,根据实际问题灵活选择合适的数在具体问题中,根据实际问题灵活选择合适的数 据解决相关问题据解决相关问题20.3 20.3 数据的离散程度数据的离散程度第第3 3课时课时 整理分析数据整理分析数据 的方法的方法第二十章第二十章 数据的整理
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