高中数学北师大必修ⅲ数据的数字特征课件

1、用样本的数字特征估计用样本的数字特征估计总体的数字特征（二）总体的数字特征（二） 二、用样本的标准差估计总体的标准差二、用样本的标准差估计总体的标准差 数据的离散程度可以用数据的离散程度可以用极差、方差或极差、方差或标准差标准差来描述。来描述。 为了表示样本数据的单位表示的波动为了表示样本数据的单位表示的波动幅度，通常要求出幅度，通常要求出样本方差样本方差或者它的或者它的算算术平方根术平方根.（1）方差方差：设在一组数据，：设在一组数据，x1，x2，xn中，各数据与它们的平均数中，各数据与它们的平均数x的差的平的差的平方分别是方分别是22212() ,() ,()nxxxxxx2222121(

2、)()() nsxxxxxxn 来衡量这组数据的波动大小，并把它来衡量这组数据的波动大小，并把它叫做这组数据的叫做这组数据的方差方差，一组数据方差越，一组数据方差越大，则这组数据波动越大。大，则这组数据波动越大。 那么我们用它们的平均数，即那么我们用它们的平均数，即（2）标准差标准差：我们把数据的方差的算术：我们把数据的方差的算术平方根叫做这组数据的标准差，它也是一平方根叫做这组数据的标准差，它也是一个用来衡量一组数据的波动大小的重要的个用来衡量一组数据的波动大小的重要的量。量。222121()()() nsxxxxxxn计算标准差的算法：计算标准差的算法： S2 算出每个样本数据与样本平均数

3、的差算出每个样本数据与样本平均数的差 （i=1，2，n）；）；ixxS1 算出样本数据的平均数算出样本数据的平均数x；S3 算出算出 （i=1，2，n）；）；2()ixxS4 算出算出 （i=1，2，n）这）这n个个数的平均数，即为样本方差数的平均数，即为样本方差s2；2()ixxS5 算出方差的算术平方根，即为样本标算出方差的算术平方根，即为样本标准差准差s。例例1. 计算数据计算数据5，7，7，8，10，11的标准差的标准差.解：解：S1 x= =85+7+7+8+10+116数据数据 xiS1 xS2 xixS3 (xix)258397811781188001082411839S4 s2

4、= =4；9+1+1+0+4+96S5 .24 s所以这组数据的标准差是所以这组数据的标准差是2.例例2. 从某灯泡厂生产的一批灯泡中随机从某灯泡厂生产的一批灯泡中随机地抽取地抽取10只进行寿命测试，得数据如下只进行寿命测试，得数据如下（单位：（单位：h）:1458，1395，1562，1614，1351，1490，1478，1382，1536，1496使用函数型计算器或计算机的使用函数型计算器或计算机的Excel软件软件求样本的平均数求样本的平均数x和样本的标准差。和样本的标准差。解：按键解：按键MODE 2 (进入统计计算状态进入统计计算状态)将计算器存储器设置成将计算器存储器设置成初始状

5、态初始状态SHIFTScl=1458 1395 1562 1614 1351 1490 1478 1382 1536 1496DTDTDTDTDTDTDTDTDTDT继续按下表按键继续按下表按键按键按键显示结果显示结果1476.278.7309342SHIFTSHIFTxn=x解解2：打开：打开Excel工作表，在一列输入数据，工作表，在一列输入数据，如将如将10个数据输入个数据输入A1到到A10单元格中单元格中. （1）利用求和）利用求和计算它们的和；计算它们的和； （2）用函数）用函数AVERAGE(A1:A10)求它求它们的平均数；们的平均数； （3）用函数）用函数VARPA(A1:A1

6、0)求它们的求它们的方差；方差； （4）用开方函数）用开方函数Sqrt(方差方差)计算它们计算它们的标准差的标准差.例例3.计算数据计算数据89，93，88，91，94，90，88，87的方差和标准差。（标准差结果的方差和标准差。（标准差结果精确到精确到0.1） 解：解： 190( 1 32 14023)908x . 所以这组数据的方差为所以这组数据的方差为5.5，标准差为，标准差为2.3 .例例4. 从甲、乙两名学生中选拔一人乘积射从甲、乙两名学生中选拔一人乘积射击比赛，对他们的射击水平进行测试，两击比赛，对他们的射击水平进行测试，两人在相同的条件下各射击人在相同的条件下各射击10次，命中环

7、数次，命中环数如下如下甲甲7，8，6，8，6，5，8，10，7，4；乙乙9，5，7，8，7，6，8，6，7，7. （1）计算甲、乙两人射击命中环数的平）计算甲、乙两人射击命中环数的平均数和标准差；均数和标准差；（2）比较两人的成绩，然后决定选择哪）比较两人的成绩，然后决定选择哪一人参赛一人参赛. 解解：（：（1）计算得）计算得x甲甲=7，x乙乙=7； s甲甲=1.73，s乙乙=1.10.（2）由（）由（1）知，甲、乙两人平均成绩相）知，甲、乙两人平均成绩相等，但等，但s乙乙0.02， 所以，由这组数据可以认为甲种水稻所以，由这组数据可以认为甲种水稻的产量比较稳定。的产量比较稳定。 2为了保护学

8、生的视力，教室内的日光为了保护学生的视力，教室内的日光灯在使用一段时间后必须更换。已知某校灯在使用一段时间后必须更换。已知某校使用的使用的100只日光灯在必须换掉前的使用只日光灯在必须换掉前的使用天数如下，试估计这种日光灯的平均使用天数如下，试估计这种日光灯的平均使用寿命和标准差。寿命和标准差。天数天数151180181210211240241270271300301330331360361390灯泡灯泡数数1111820251672解：各组中值分别为解：各组中值分别为165，195，225，285，315，345，375，由此算得平均数约为，由此算得平均数约为1651%+19511%+22518%+25520%+28525%+31516%+3457%+3752%=267.9268(天天)这些组中值的方差为这些组中值的方差为 1(165268)2+11(195268)2+18(225268)2+20(255268)2+25(285268)2+16 (3152