高中数学必修三第二章学案学案.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中数学必修三第二章学案学案中学联盟吉林省舒兰市第一中学高中数学人教A版必修32.1.1简单随机抽样导学案.doc2.1.2简单随机抽样 编号0101某月某种商品的销售量、电视剧的收视率等这些数据是如何得到的?2要判断一锅汤的味道需要把整锅汤都喝完吗?应如何判断?1简单随机抽样(1)定义:一般地,设一个总体含有N个个体,从中_地抽取n个个体作为样本(nN),如果每次抽
2、取时总体内的各个个体被抽到的机会都_,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样(2)说明:我们所讨论的简单随机抽样都是_的抽样,即抽取到某个个体后,该个体不再_总体中常用到的简单随机抽样方法有两种:_(抓阄法)和_说明:简单随机抽样具有下列特点:简单随机抽样要求总体中的个体数N是有限的简单随机抽样抽取样本的容量n小于或等于总体中的个体数N.简单随机抽样中的每个个体被抽到的可能性均为.当总体中的个体无差异且个体数目较少时,采用简单随机抽样抽取样本逐个抽取即每次仅抽取一个个体简单随机抽样是不放回的抽样,即抽取的个体不再放回总体2抽签法一般地,抽签法就是把总体中的N个个体_,把号码写在_上,将号签放在一个容
3、器中,搅拌_后,每次从中抽取_号签,连续抽取n次,就得到一个容量为_的样本来源:学#科#网Z#X#X#K小结:抽签法抽取样本的步骤:将总体中的个体编号为1N.将所有编号1N写在形状、大小相同的号签上将号签放在一个不透明的容器中,搅拌均匀从容器中每次抽取一个号签,并记录其编号,连续抽取n次从总体中将与抽取到的签的编号相一致的个体取出操作要点是:编号、写签、搅匀、抽取样本3随机数法随机数法即利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样这里仅介绍随机数表法用随机数表法抽取样本的步骤:来源:Z,xx,k.Com将总体中的个体_在随机数表中_数作为开始规定一个方向作为从选定的数读取数字的_开始读
4、取数字,若不在编号中,则_,若在编号中则_,依次取下去,直到取满为止(相同的号只计一次)根据选定的号码抽取样本操作要点是:编号、选起始数、读数、获取样本说明:虽然产生随机数的方法很多,但在高中数学中,仅学习用随机数表产生随机数来抽样,即随机数表法知识拓展:总体:统计中所考察对象的全体叫总体;个体:总体中的每一个考察对象叫个体;样本:从总体中抽取的一部分个体叫做样本;样本容量:样本的个体的数目叫做样本容量;总体容量:总体的个体的数目叫做总体容量2应用随机数表法抽取样本时,对总体中的个体进行编号的方法利用随机数表法抽取样本的关键是对所有个体的编号的位数要一致;若不一致,需先调整到一致再进行抽样例如
5、当总体中有100个个体时,为了操作简便可以选择从00开始编号,那么所有个体的编号都用两位数字表示即可,即0099号如果选择从1开始编号,那么所有个体的号码都必须用三位数字表示,比如001100.很明显每次读两个数字要比每次读三个数字节省时间思考:抽签法与随机数法的异同点?1抽样的必要性由样本估计总体是统计的基本思想,其原因是:(1)有些试验具有破坏性,只能研究其样本而不能研究总体例如,检验一批钢筋的强度,不能把这批钢筋全部拉断考察产品的寿命和食品的质量问题等也是这样(2)在现实生活中,由于资金、时间有限,人力、物力不足,再加上不断变化的环境条件,做普查是不可能的,也是不必要的如调查城市居民出行
6、情况(3)当总体是连续或无限时,直接研究是不可能的例如对大气环境污染情况的分析(4)由于受随机因素的影响,即便直接研究总体,得到的结果也是一个近似值,同研究样本得到的结果差不多例如天气预报等(5)某些特殊总体,要求具有相当资格的调查员才能进行,为此只能采用抽样调查,例如对某科学技术方面总体的调查2、抽签法与随机数法的异同点相同点:(1)都是简单随机抽样,并且要求被抽取样本的总体所含的个体是有限的;(2)都是从总体中逐个地、不放回地抽取不同点:(1)抽签法比随机数法简单;(2)随机数法更适用于总体中的个体数较多的时候,而抽签法适用于总体中的个体数相对较少的情况,所以当总体中的个体数较多时,应当选
7、用随机数法,这样可以节约大量的人力和制作号签的成本【例题1】 下列问题中,最适合用简单随机抽样方法的是()A某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是140.有一次报告会坐满了听众,报告会结束以后为听取意见,要留下32名听众进行座谈B从10台冰箱中抽出3台进行质量检查C某学校有在编人员160人其中行政人员16人,教师112人,后勤人员32人教育部门为了了解他们对学校机构改革的意见,要从中抽取一个容量为20的样本D某乡农田有山地8 000亩,丘陵12 000亩,平地24 000亩,洼地4 000亩,现抽取农田480亩估计全乡农田平均产量【例题2】 某大学为了支援西部教育事业,现从报名的18
8、名志愿者中选取6人组成志愿小组,请用抽签法确定志愿小组成员,并写出抽样步骤【例题3】 某车间工人加工了一批零件共40件,为了了解这批零件的质量情况,要从中抽取10件进行检验,如何采用随机数表法抽取样本?写出抽样步骤随机数表中的第6行至第10行摘录如下:16 22 77 94 3949 54 43 54 8217 37 93 23 78 87 35 20 96 4384 26 34 91 6484 42 17 53 3157 24 55 06 8877 04 74 47 67 21 76 33 50 2583 92 12 06 7663 01 63 78 5916 95 55 67 1998 1
9、0 50 71 75 12 86 73 58 0744 39 52 38 7933 21 12 34 2978 64 56 07 8252 42 07 44 38 15 51 00 13 4299 66 02 79 5457 60 86 32 4409 47 27 96 5449 17 46 09 62 90 52 84 77 2708 02 73 43 28【例题4】 某工厂的质检人员对生产的100件产品,采用随机数表法抽取10件进行检查,对100件产品采用下面的编号方法:1,2,3,100;001,002,003,100;00,01,02,99.其中最恰当的序号是_【当堂检测】【问题与收获
10、】 1某中学从5 000名学生中选出50人参加2013年10月1日的庆国庆文娱活动,若用抽签法可行吗?2能否设计一个合理的抽样方法完成此样本的抽取?系统抽样(1)定义:一般地,要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,可将总体分成_的若干部分,然后按照预先制定的_,从每一部分抽取_个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样(2)步骤:小结:系统抽样的特征:(1)当总体中个体无差异且个体数目较大时,采用系统抽样(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,间隔一般为k.(3)预先制定的规则指的是:在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,
11、在此编号的基础上加上分段间隔的整数倍即为抽样编号(4)在每段上仅抽一个个体,所分的组数(即段数)等于样本容量(5)第一步编号中,有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等,不再重新编号2系统抽样中的合理分段问题说明:系统抽样操作的要领是先将个体数较多的总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分中抽取1个个体,从而得到所需的样本由于抽样的间隔相等,因此系统抽样又称为等距抽样(或叫机械抽样),所以系统抽样中必须对总体中的每个个体进行合理(即等距)分段(1)若从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,用系统抽样时,应先将总体中的各个个体编号,再确定分段间隔k,以便对总体
12、进行分段(2)当是整数时,取k作为分段间隔即可,如N100,n20,则分段间隔k5.也就是将100个个体按平均每5个为1段(组)进行分段(组);(3)当不是整数时,应先从总体中随机剔除一些个体,使剩余个体数N能被n整除,这时分段间隔k,如N101,n20,则应先用简单随机抽样从总体中剔除1个个体,使剩余的总体容量(即100)能被20整除,从而得出分段间隔k5,也就是说,只需将100个个体平均分为20段(组)(4)一般地,用简单随机抽样的方法从总体中剔除部分个体,其个数为总体中的个体数除以样本容量所得的余数自主小测:1、 中央电视台动画城节目为了对本周的热心小观众给予奖励,要从已确定编号的一万名
13、小观众中抽出十名幸运小观众现采用系统抽样法抽取,其组容量为()A10 B100 C1 000 D10 0002、 为了了解1 200名学生对学校某项教改试验的意见,打算从中抽取一个容量为30的样本,考虑采用系统抽样,则分段的间隔k为()A40 B30 C20 D123为了了解参加一次知识竞赛的1 252名学生的成绩,决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本那么总体中应随机剔除的个体数目是()A2 B4 C5 D61系统抽样与简单随机抽样的区别 (1)系统抽样比简单随机抽样更容易实施,可节约抽样成本(2)抽样所得样本的代表性与具体的编号有关,而简单随机抽样所得样本的代表性与个体的编号无关如
14、果编号的个体特征随编号的变化呈现一定的周期性,则可能会使抽样的代表性差些(3)系统抽样的应用比简单随机抽样的应用更广泛,尤其是工业生产线上对产品质量的检验,由于不知道产品的数量,因此不能用简单随机抽样2系统抽样与简单随机抽样的联系 (1)对总体均分后的每一部分进行抽样时,采用的是简单随机抽样(2)与简单随机抽样一样,系统抽样是等概率抽样,它是客观的、公平的(3)与简单随机抽样一样是不放回抽样(4)总体中的个体数恰好能被样本容量整除时,可用它们的比值作为系统抽样的间隔;当总体中的个体数不能被样本容量整除时,可用简单随机抽样先从总体中剔除少量个体,使剩下的个体数能被样本容量整除后再进行系统抽样【例
15、题1】 下列问题中,最适合用系统抽样抽取样本的是()A从10名学生中,随机抽取2名学生参加义务劳动B从全校3 000名学生中,随机抽取100名学生参加义务劳动C从某市30 000名学生中,其中小学生有14 000人,初中生有10 000人,高中生有6 000人,抽取300名学生以了解该市学生的近视情况D从某班周二值日小组6人中,随机抽取1人擦黑板【例题2】 某校高中三年级的295名学生已经编号为1,2,295,为了了解学生的学习情况,要按15的比例抽取一个样本请用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程【例题3】 现从全班63人中,用系统抽样方法任选10人进行高中生体重与身高的关系的调查应如何实施?
16、来源:Zxxk.Com【当堂检测】1某中学从已编号(160)的60个班级中,随机抽取6个班级进行卫生检查,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选的6个班级的编号可能是()A6,16,26,36,46,56B3,10,17,24,31,38C4,11,18,25,32,39D5,14,23,32,41,502下列抽样试验中,最适宜用系统抽样法的是()A某市的4个区共有2 000名学生,4个区的学生人数之比为3282,从中抽取200人入样B从某厂生产的2 000个电子元件中抽取50个入样C从某厂生产的10个电子元件中抽取2个入样D从某厂生产的20个电子元件中抽取5个入样3将参加数学竞赛的
17、1 000名学生编号如下000,001,002,999,打算从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样方法分成50个部分,第一段编号为000,002,019,如果在第一段随机抽取的一个号码为015,则抽取的第40个号码为_4某单位的在岗职工为620人,为了调查上班时,从家到单位的路上平均所用的时间,决定抽取10%的职工调查这一情况,如何采用系统抽样抽取样本?【问题与收获】 2.1.3分层抽样 编号012某地区有高中生2 400人,初中生10 900人,小学生11 000人当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率及其形成原因,要从本地区的中小学生抽取1%的学生进行调查,你认为应当怎样抽取样本?分
18、层抽样(1)定义:一般地,在抽样时,将总体分成_的层,然后按照一定的_,从各层_地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体_作为样本,这种抽样的方法是一种分层抽样(2)步骤:分层:按_将总体分成若干部分(层);按_确定每层抽取个体的个数;各层分别按_或_的方法抽取样本;综合每层抽样,组成样本说明:分层抽样又称类型抽样,应用分层抽样应遵循以下要求:(1)分层:将相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,遵循不重复、不遗漏的原则来源:学#科#网Z#X#X#K(2)分层抽样为保证每个个体都等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样或系统抽样,每层样本数量与每层个体数量的比和样本容量与
19、总体容量的比相等(3)当总体由差异明显的几部分组成时,往往采用分层抽样重难点突破:1确定分层抽样中各层入样的个体数分析:当总体由差异明显的几部分组成时,应将总体分成互不交叉的几部分,其中所分成的每一部分叫层,然后按照各部分所占的比例,从各部分中独立抽取一定数量的个体,再将各部分所抽出的个体合在一起作为样本,这就是分层抽样由于层与层之间有明显的区别,而层内个体间的差异不明显,为了使样本更能充分地反映总体的情况,抽取样本时,必须照顾到各个层的个体抽样比.这样抽取能使所得到的样本结构与总体结构相同,可以提高样本对总体的代表性在实际操作时,应先计算出抽样比k,获得各层入样数的百分比,再按抽样比确定每层
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