第六章 数据的分析
一、知识点讲解:
1.平均数:
(1)算术平均数:一组数据中,有n个数据 ,则它们的算术平均数为
.
( 2)加权平均数:
若在一组数字中, 出现
次,
出现
次,…,
出现
次,那么
叫做 、
、…、
的加权平均数。其中,
、
、…、
分别是
、
、…、
的权.
权的理解:反映了某个数据在整个数据中的重要程度。
权的表示方法:比、百分比、频数(人数、个数、次数等)。
2.中位数:将一组数据按照由小到大(或由大到小)的顺序排列,如果数据的个数是奇数,则处于中间位置的数就是这组数据的中位数;如果数据的个数是偶数,则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数。
3.众数:一组数据中出现次数最多的数据就是这组数据的众数。
4.平均数中位数众数的区别与联系
相同点
平均数、中位数和众数这三个统计量的相同之处主要表现在:都是来描述数据集中趋势的统计量;都可用来反映数据的一般水平;都可用来作为一组数据的代表。
不同点
它们之间的区别,主要表现在以下方面。
1)、定义不同
平均数:一组数据的总和除以这组数据个数所得到的商叫这组数据的平均数。
中位数:将一组数据按大小顺序排列,处在最中间位置的一个数叫做这组数据的中位数 。
众数:在一组数据中出现次数最多的数叫做这组数据的众数。
2)、求法不同
平均数:用所有数据相加的总和除以数据的个数,需要计算才得求出。
中位数:将数据按照从小到大或从大到小的顺序排列,如果数据个数是奇数,则处于最中间位置的数就是这组数据的中位数;如果数据的个数是偶数,则中间两个数据的平均数是这组数据的中位数。它的求出不需或只需简单的计算。
众数:一组数据中出现次数最多的那个数,不必计算就可求出。
3)、个数不同
在一组数据中,平均数和中位数都具有惟一性,但众数有时不具有惟一性。在一组数据中,可能不止一个众数,也可能没有众数。
4)、代表不同
平均数:反映了一组数据的平均大小,常用来一代表数据的总体 “平均水平”。
中位数:像一条分界线,将数据分成前半部分和后半部分,因此用来代表一组数据的“中等水平”。
众数:反映了出现次数最多的数据,用来代表一组数据的“多数水平”。
这三个统计量虽反映有所不同,但都可表示数据的集中趋势,都可作为数据一般水平的代表。
5)、特点不同
平均数:与每一个数据都有关,其中任何数据的变动都会相应引起平均数的变动。主要缺点是易受极端值的影响,这里的极端值是指偏大或偏小数。
中位数:与数据的排列位置有关,某些数据的变动对它没有影响;它是一组数据中间位置上的代表值,不受数据极端值的影响。
众数:与数据出现的次数有关,着眼于对各数据出现的频率的考察,其大小只与这组数据中的部分数据有关,不受极端值的影响,其缺点是具有不惟一性,一组数据中可能会有一个众数,也可能会有多个或没有 。
6)、作用不同
平均数:是统计中最常用的数据代表值,比较可靠和稳定,因为它与每一个数据都有关,反映出来的信息最充分。平均数既可以描述一组数据本身的整体平均情况,也可以用来作为不同组数据比较的一个标准。因此,它在生活中应用最广泛,比如我们经常所说的平均成绩、平均身高、平均体重等。
中位数:作为一组数据的代表,可靠性比较差,因为它只利用了部分数据。但当一组数据的个别数据偏大或偏小时,用中位数来描述该组数据的集中趋势就比较合适。
众数:作为一组数据的代表,可靠性也比较差,因为它也只利用了部分数据。。在一组数据中,如果个别数据有很大的变动,且某个数据出现的次数最多,此时用该数据(即众数)表示这组数据的“集中趋势”就比较适合。
5.极差:一组数据中的最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差。极差反映的是数据的变化范围。
6.方差:设有n个数据 ,各数据与它们的平均数的差的平方分别是
,…,
我们用它们的平均数,即用
来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差。
当一组数据比较小时可以用公式 计算。
方差越大,数据的波动越大;方差越小,数据的波动越小,就越稳定。
标准差:方差的算术平方根,即
并把它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量.
7.极差、方差和标准差的区别与联系:
联系:极差、方差和标准差都是用来衡量(或描述)一组数据偏离平均数的大小(即波动大小)的指标,常用来比较两组数据的波动情况。
区别:极差是用一组数据中的最大值与最小值的差来反映数据的变化范围,主要反映一组数据中两个极端值之间的差异情况,对其他的数据的波动不敏感。
方差是用“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”的方法得到的结果,主要反映整组数据的波动情况,是反映一组数据与其平均值离散程度的一个重要指标,每个数年据的变化都将影响方差的结果,是一个对整组数据波动情况更敏感的指标。在实际使用时,往往计算一组数据的方差,来衡量一组数据的波动大小。
标准差实际是方差的一个变形,只是方差的单位是原数据单位的平方,而标准差的单位与原数据单位相同。
8.数据的收集与整理的步骤:
1.收集数据 2.整理数据 3.描述数据 4.分析数据 5.撰写调查报告 6.交流
9.平均数、方差的三个运算性质
如果一组数据x1,x2,x3,……,xn的平均数是 ,方差是s2。
那么(1)一组新数据x1+b,x2+b,x3+b,……,xn+b的平均数是 +b,方差是s2。
-
一组新数据ax1,ax2,ax3,……,axn的平均数是a
,方差是a2s2.
(3)一组新数据ax1+b,ax2+b,ax3+b,……,axn+b的平均数是a +b,方差是a2s2.
二、典型例题:
1.5名同学目测同一本教科书的宽度时,产生的误差如下(单位:mm): ,
,
,
,
,则这组数据的极差为( ).
A.4 mm B.3 mm C.5 mm D.0 mm
2.小伟五次数学考试成绩分别为:86分,78分,80分,85分,92分,李老师想了解小伟数学学习变化情况,则李老师最关注小伟数学成绩的( ).
A.平均数 B.众数 C.中位数 D.方差
3. 一组数据的方差一定是( ).
A.正数 B.任意实数 C.负数 D.非负数
包装机 |
甲 |
乙 |
丙 |
方差(克2) |
1.70 |
2.29 |
7.22 |
A.甲 B.乙
C.丙 D.不能确定
5.某地统计部门公布最近5年国民消费指数增长率分别为8.5%,9.2%,9.9%,10.2%,3.8%,业内人士评论说:“这五年消费指数增长率之间相当平稳”,从统计角度看,“增长率之间相当平稳”说明这组数据的哪个数据比较小( ).
A.方差 B.平均数 C.众数 D.中位数
6.在一次射击测试中,甲、乙、丙、丁的平均环数均相同,而方差分别为8.7,6.5,9.1,7.7,则这四人中,射击成绩最稳定的是( ).
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.一次数学测试后,随机抽取九年级二班5名学生的成绩如下:78,85,91,98,98.关于这组数据的错误说法是( ).
A.极差是20 B.众数是98 C.中位数是91 D.平均数是91
8.若一组数据2,4, ,6,8的平均数是6,则这组数据的方差是( ).
A. B.8 C.
D.40
9.我国著名的珠穆朗玛峰海拔高达8844m,在它周围2km的附近,耸立的几座著名山峰的高度如下表:
山峰名 |
珠穆 朗玛 |
洛子峰 |
卓穷峰 |
马卡 鲁峰 |
章子峰 |
努子峰 |
普莫 里峰 |
海拔高度 |
8844m |
8516m |
7589m |
8463m |
7543m |
7855m |
7145m |
则这七座山峰海拔高度的极差为 m.
10.一组数据5,5,5,5,5的方差是 .
11.对甲、乙两台机床生产的零件进行抽样测量.其平均数、方差计算结果如下:机床甲: 10,
=0.02;机床乙:
10,
= 0.0 6,由此可知:_________(“甲”或“乙”)机床性能好.
12.甲、乙两种产品进行对比实验,得知乙产品性能比甲产品性能更稳定,那么分析计算它们的方差 ,
的大小关系是 .
13.一组数据1,2,3,x,5的平均数是3,则该组数据的方差是 .
14.已知数据a,b,c的方差是1,则4a,4b,4c的方差是 .
15.甲、乙两台包装机同时包装质量为200g的糖果,从中各抽取10袋,测得其实际质量分别如下表:(单位:克)
甲 |
203 |
204 |
202 |
196 |
199 |
201 |
205 |
197 |
202 |
199 |
乙 |
201 |
200 |
208 |
206 |
210 |
209 |
200 |
193 |
194 |
194 |
(1)分别计算出两个样本的平均数与方差;
(2)从计算结果看,哪台包装机的10袋糖果的平均质量更接近200g?哪台包装机包装的10袋糖果质量比较稳定?
16.李明、王林两人参加奥赛班集训的11次测验成绩如下表:(单位:分)
-
测 验 成 绩
李明
99
100
100
95
93
90
98
100
93
90
98
王林
98
99
96
94
95
92
92
98
96
99
97
(1)他们两人的平均成绩各是多少分?
(2)他们两人的极差和方差各是多少?
(3)现要从中选一人参加比赛,历届比赛的成绩表明,成绩在98分以上才能进入决赛,你认为应选谁参加这次比赛呢,为什么?
(4)试分析两位同学的成绩特点,并对他们以后的学习各提出一条建议.
17.某校为选拔参加2007年全国初中数学竞赛的选手,进行了集体培训.在集训期间进行了10次测试,假设其中两位同学的测试成绩如下表所示:
(1)根据图表中所示的信息填写下表:
(2)这两位同学的测试成绩各有什么特点(从不同的角度分别说出一条即可)?
(3)为了使参赛选手取得好成绩,应选谁参加比赛?为什么?
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