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课件网) 14.4 用样本估计总体 14.4.2 用样本估计总体的 离散程度参数 探究点一 方差、标准差的计算 探究点二 方差、标准差的性质 探究点三 标准差、方差的应用 探究点四 分层抽样数据的方差计算 【学习目标】 1.结合具体实例,经历用样本估计总体的离散程度参数(标准差、方 差、极差)的过程,理解离散程度参数的统计含义. 2.经历分层抽样的样本平均数和方差的推导过程,会求具体问题的样 本平均数和样本方差,并能解释它们在实际问题中的意义. 知识点一 极差、方差、标准差 1.极差 我们把一组数据的最大值与最小值的____称为极差. 差 2.方差 设一组样本数据,, ,,其平均数为 ,则称 _ _____为这个样本的方差,简称_____. 样本方差 3.标准差 方差的算术平方根_ _____为样本的标准差,简称_____ _____. 样本标准差 4.离散型方差公式 一般地,若取值为,, ,的频率分别为,, , ,则其平均 数为_ _____,其方差为_____. 5.极差、方差、标准差都是刻画数据离散程度的度量值,标准差刻画 了数据离平均数波动的幅度大小. 【诊断分析】 1.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)标准差、方差越小,数据的离散程度越小.( ) √ (2)若样本数据都相等,则 .( ) √ (3)标准差的大小不会超过极差.( ) √ (4)若样本数据都相等,则表明数据没有波动幅度,数据没有离散性, 标准差为0.( ) √ 2.样本数据2,4,6,8,10的标准差为_____. [解析] ,则标准差为 . 知识点二 分层抽样数据的方差 一般地,如果总体分为层,第层抽取的样本为,, ,,第 层的样本量为,样本平均数为,样本方差为,,2, , , 记,那么,所有数据的样本方差为 _____ _ _____. 探究点一 方差、标准差的计算 例1(1)下面的数据是某男运动员跳高的跳跃高度(单位: ),则 这组数据的方差和标准差分别为_____和_____(精确到小数点后两 位). 16.39 4.05 [解析] 根据题意,平均数 , 方差 , 标准差 . (2)[2024·浙江温州期末] 已知样本数据,, , 的平均数为9, 方差为12,现这组样本数据增加一个数据 ,此时新样本数据的平 均数为10,则新样本数据的方差为_____. 19.8 [解析] 由题可知, , 可得, ,且,解得 , 所以新样本数据的方差为 . 变式(1)[2024·邯郸期末]有三组数据 ,5,5,6,6,6,7,7, 7;,4,5,5,6,7,7,8,8; ,3,3,3,6,9,9,9,9. 设它们的方差依次为,, ,则( ) A. B. C. D. √ [解析] 数据①5,5,5,6,6,6,7,7,7的平均数和方差分别为 , ; 数据②4,4,5,5,6,7,7,8,8的平均数和方差分别为 , ; 数据 ,3,3,3,6,9,9,9,9的平均数和方差分别为 ,. 所以 .故选D. (2)[2024·南京金陵中学期末] 已知数据3,7, ,6的平均数是4, 则这组数据的标准差为( ) A. B. C. D. [解析] 由题意得,解得 , 则这组数据的方差为, 所以这组数据的标准差为 .故选C. √ [素养小结] 标准差、方差的意义 (1)标准差、方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.标准差、 方差越大,数据的离散程度越大;标准差、方差越小,数据的离散程度 越小.标准差的大小不会超过极差. (2)标准差、方差的取值范围是 .标准差、方差为0时,样本 中的各数据相等,说明数据没有波动幅度,数据没有离散性. 探究点二 方差、标准差的性质 例2(1) 若,,, ,的标准差为2,那么 , , , 的标准差为( ) A.18 B.14 C.6 D.3 [解析] 设,,, ,的方差为, , , ,的方差为, ,,, ,的标准差为2,, 则 ,,, , 的标准差为 .故选C. √ (2)(多选题)[2024·福州期中] 已知样本数据,, 的平均数为 2,方差为1,则下列说法正确的是( ) A.数据, 的平均数为6 B.数据,, 的方差为9 C.数据,, ,2的方差为1 D. ... ...