史金璐-邓韵怡-.统计概率教案.pdf
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1、1/15 学生姓名 史金璐 授课时间 9.8 年级 高二 教师姓名 黄晋 课时2 教学目标 统计、概率知识点的总结与练习 重点难点 统计、概率知识点的应用 第二章 统计(一)知识点(1)简单随机抽样 1简单随机抽样,也叫纯随机抽样。就是从总体中不加任何分组、划类、排队等,完全随 机地抽取调查单位。特点是:每个样本单位被抽中的可能性相同(概率相等),样本的每个单位完全独立,彼此间无一定的关联性和排斥性。简单随机抽样是其它各种抽样形式的基础。通常只是在总体单位之间差异程度较小和数目较少时,才采用这种方法。2简单随机抽样常用的方法:(1)抽签法;随机数表法;计算机模拟法;使用统计软件直接抽取。在简单
2、随机抽样的样本容量设计中,主要考虑:总体变异情况;允许误差范围;概率保证程度。3抽签法:(1)给调查对象群体中的每一个对象编号;(2)准备抽签的工具,实施抽签 (3)对样本中的每一个个体进行测量或调查 例:请调查你所在的学校的学生做喜欢的体育活动情况。4随机数表法:例:利用随机数表在所在的班级中抽取 10 位同学参加某项活动。(2)系统抽样 1系统抽样(等距抽样或机械抽样):把总体的单位进行排序,再计算出抽样距离,然后按照这一固定的抽样距离抽取样本。第一个样本采用简单随机抽样的办法抽取。K(抽样距离)=N(总体规模)/n(样本规模)前提条件:总体中个体的排列对于研究的变量来说,应是随机的,即不
3、存在某种与研究变量相关的规则分布。可以在调查允许的条件下,从不同的样本开始抽样,对比几次样本的特点。如果有明显差别,说明样本在总体中的分布承某种循环性规律,且这种循环和抽样距离重合。2系统抽样,即等距抽样是实际中最为常用的抽样方法之一。因为它对抽样框的要求较低,实施也比较简单。更为重要的是,如果有某种与调查指标相关的辅助变量可供使用,总体单元按辅助变量的大小顺序排2/15 队的话,使用系统抽样可以大大提高估计精度。(3)分层抽样 1分层抽样(类型抽样):先将总体中的所有单位按照某种特征或标志(性别、年龄等)划分成若干类型或层次,然后再在各个类型或层次中采用简单随机抽样或系用抽样的办法抽取一个子
4、样本,最后,将这些子样本合起来构成总体的样本。两种方法:1先以分层变量将总体划分为若干层,再按照各层在总体中的比例从各层中抽取。2先以分层变量将总体划分为若干层,再将各层中的元素按分层的顺序整齐排列,最后用系统抽样的方法抽取样本。2分层抽样是把异质性较强的总体分成一个个同质性较强的子总体,再抽取不同的子总体中的样本分别代表该子总体,所有的样本进而代表总体。分层标准:(1)以调查所要分析和研究的主要变量或相关的变量作为分层的标准。(2)以保证各层内部同质性强、各层之间异质性强、突出总体内在结构的变量作为分层变量。(3)以那些有明显分层区分的变量作为分层变量。3分层的比例问题:(1)按比例分层抽样
5、:根据各种类型或层次中的单位数目占总体单位数目的比重来抽取子样本的方法。(2)不按比例分层抽样:有的层次在总体中的比重太小,其样本量就会非常少,此时采用该方法,主要是便于对不同层次的子总体进行专门研究或进行相互比较。如果要用样本资料推断总体时,则需要先对各层的数据资料进行加权处理,调整样本中各层的比例,使数据恢复到总体中各层实际的比例结构。(4)用样本的数字特征估计总体的数字特征 1、本均值:nxxxxn21 2、样本标准差:nxxxxxxssn222212)()()(3用样本估计总体时,如果抽样的方法比较合理,那么样本可以反映总体的信息,但从样本得到的信息会有偏差。在随机抽样中,这种偏差是不
6、可避免的。虽然我们用样本数据得到的分布、均值和标准差并不是总体的真正的分布、均值和标准差,而只是一个估计,但这种估计是合理的,特别是当样本量很大时,它们确实反映了总体的信息。3/15 4(1)如果把一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个共同的常数,标准差不变(2)如果把一组数据中的每一个数据乘以一个共同的常数 k,标准差变为原来的 k 倍(3)一组数据中的最大值和最小值对标准差的影响,区间)3,3(sxsx的应用;“去掉一个最高分,去掉一个最低分”中的科学道理(5)两个变量的线性相关 1、概念:(1)回归直线方程 (2)回归系数 2最小二乘法 3直线回归方程的应用 (1)描述两变量之间的依存
7、关系;利用直线回归方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系 (2)利用回归方程进行预测;把预报因子(即自变量 x)代入回归方程对预报量(即因变量 Y)进行估计,即可得到个体 Y 值的容许区间。(3)利用回归方程进行统计控制规定 Y 值的变化,通过控制 x 的范围来实现统计控制的目标。如已经得到了空气中 NO2的浓度和汽车流量间的回归方程,即可通过控制汽车流量来控制空气中NO2的浓度。4应用直线回归的注意事项 (1)做回归分析要有实际意义;(2)回归分析前,最好先作出散点图;(3)回归直线不要外延。(二)练习 一 选择题(每题 5 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要
8、求的.)1.在统计中,样本的方差可以近似地反映总体的 【】A.平均状态 B.分布规律 C.波动大小 D.最大值和最小值 2.已知一组数据 1、2、y 的平均数为 4,那么 【】A.y=7 B.y=8 C.y=9 D.y=10 3.甲、乙、丙、丁四人的数学测验成绩分别为 90 分、90 分、x 分、80 分,若这组数据的众数与平均数恰好相等,则这组数据的中位数是 【】A.100 分 B.95 分 C.90 分 D.85 分 4.某校 1000 名学生中,O 型血有 400 人,A 型血有 250 人,B 型血有 250 人,AB 型血有 100 人,为了研究血型与色弱的关系,要从中抽取一个容量为
9、 40 的样本,按照分层抽样的方法抽取样本,则 O 型血、A 型4/15 血、B 型血、AB 型血的人要分别抽的人数为 【】A.16、10、10、4 B.14、10、10、6 C.13、12、12、3 D.15、8、8、9 5.为了了解广州地区初三学生升学考试数学成绩的情况,从中抽取 50 本密封试卷,每本 30 份试卷,这个问题中的样本容量是 【】A.30 B.50 C.1500 D.150 6.某单位有技工 18 人、技术员 12 人、工程师 6 人,需要从这些人中抽取一个容量为 n 的样本.如果采用系统抽样和分层抽样方法抽取,都不用剔除个体;如果容量增加一个,则在采用系统抽样时,需要在总
10、体中剔除 1 个个体,则样本容量 n 为 【】A.4 B.5 C.6 D.无法确定 7.已知三年级四班全班 35 人身高的算术平均数与中位数都是 158 cm,但后来发现其中有一位同学的身高登记错误,将 160 cm 写成 166 cm,正确的平均数为 a cm,中位数为 b cm.关于平均数 a 的叙述,下列正确的是 【】A.大于 158 B.小于 158 C.等于 158 D.无法确定 8.在 7 题中关于中位数 b 的叙述,下列正确的是 【】A.大于 158 B.小于 158 C.等于 158 D.无法确定 9.在频率分布直方图中,每个小长方形的面积表示 【】A.组数 B.频数 C.频率
11、 D.组距频率 10.在某餐厅内抽取 100 人,其中有 30 人在 15 岁以下,35 人在 16 至 25 岁,25 人在 26 至 45 岁,10 人在46 岁以上,则数 0.35 是 16 到 25 岁人员占总体分布的 【】A.概率 B.频率 C.累计频率 D.频数 11.某单位有老年人 28 人,中年人 54 人,青年人 81 人,为了调查他们的身体状况的某项指标,需从他们中间抽取一个容量为 36 的样本,适合的抽取样本的方法是 【】A.简单的随机抽样 B.系统抽样 C.先从老年人中排除一人,再用分层抽样 D.分层抽样 12.一个容量为 20 的样本数据,分组后组距与频数如下:10,
12、202 个,20,303 个,30,404 个,40,505 个,50,604 个,60,702 个,则样本在区间(,50)上的频率为 【】A.5%B.25%C.50%D.70%二 填空题(每题 4 分,共 24 分,请把答案写在横线上.)13.某校高一、高二、高三三个年级的学生数分别为 1500 人、1200 人和 1000 人.现采用按年级分层抽样法了解学生的视力状况,已知在高一年级抽查了 75 人,则这次调查三个年级共抽查了 人.14.有 6 个数 4,x,1,y,z,6,它们的平均数为 5,则 x,y,z 三个数的平均数为 .15.有一个简单的随机样本 10,12,9,14,13,则样
13、本平均数x=,样本方差 s2=.16.线性回归方程 y=bx+a 过定点 .17.一个容量为 n 的样本分成若干组,已知某组的频数和频率分别为 30 和 0.25,则 n=_.5/15 18.某种彩票编号为 00009999,中奖规则规定末三位号码是 123 的为二等奖,则中二等奖的号码为 _ ;若将中二等奖的号码看作一个样本,则这里采用的抽样方法是 .三 解答题(本大题共 5 小题,共 66 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)19.(本大题满分 12 分)某粮食生产基地为估算产量,先在高产田中收割 1 m2作物,产量为 980 g,又从低产田中收割 1 m2作物,产量为 430
14、g,(1 亩666.7 m2,1 斤500g)问:(1)总体、样本、样本容量各指什么?(2)分别估算出高产田、低产田的亩产量各是多少斤?(3)估算出该基地这种作物的亩产量(若高产田与低产田种植面积相近).20.(本大题满分 12 分)为了了解某市 800 个企业的管理情况,拟取 40 个企业作为样本.这 800 个企业中有中外合资企业 160 家,私营企业 320 家,国有企业 240 家,其他性质的企业 80 家.如何抽取?21.(本大题满分 14 分)从一台机器生产某零件中随机抽取 5 个,测得长度 x 分别为 10.02,10.06,10.00,9.94,10.08(单位:cm)该零件的
15、标准长度为 10 cm.(1)求出式子 x=x+10 中的 x、x、x;(2)求方差和标准差 22.(本大题满分 14 分)甲、乙两人参加某体育项目训练,近期的五次测试成绩得分情况如下图所示.分别6/15 求出两人得分的平均数与方差;根据图和上面算得的结果,对两人的训练成绩作出评价.得分甲乙1614131210第一次第二次第三次第四次第五次次数 23.(本大题满分 14 分)为了估计某产品寿命的分布,对产品进行追踪调查,记录如下:寿命(h)100200 200300 300400 400500 500600 个 数 20 30 80 40 30(1)画出频率分布直方图;(2)估计产品在 200
16、500 以内的频率.高考题 1 某社区有 500 个家庭,其中高收入家庭 125 户,中等收入家庭 280 户,低收入家庭 95。为了调查社会购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为 100 户的样本,把这种抽样记为 A;某中学高中一年级有 12名女排运动员,要从中选取 3 人调查学习负担的情况,把这种抽样记为 B,那么完成上述两项调查应分别采用的抽样方法:A 为_,B 为_。2 从 10 名女生与 5 名男生中选 6 名学生参加比赛,如果按性别分层随机抽样,则组成此参赛队的概率为_;3 某中学有高一学生 400 人,高二学生 300 人,高三学生 300 人,现通过分层抽样抽取一个容量为 n
17、的样本,已知每个学生被抽到的概率为 0.2,则 n_;4 容量为 100 的样本拆分成 10 组,前 7 组的频率之和为 0.79,而剩下的三组的频数组成等比数列,且其公比不为 1,则剩下的三组中频数最大的一组的频率是_:5 用简单随机抽样的方法从含有 10 个个体的总体中,抽取一个容量为 2 的样本,则某一个体 a“第一7/15 次被抽到的概率”,“第一次未被抽到,第二次被抽到的概率”,“在整个抽样过程中被抽到的概率”分别是_;6 某班试用电子投票系统选举班干部候选人。全班 k 名同学都有选举权和被选举权,他们的编号分别为1,2,k,规定:同意按“1”,不同意(含弃权)按“0”,令 号同学当
18、选号同学不同意第,第号同学当选号同学同意第,第jijiaij01,其中 i=1,2,k,j=1,2,k,则同时同意第 1,2 号同学当选的人数为()A1211aa22211aaakka2 B2111aa22121aaak2ka C22211211aaaa21kkaa D22122111aaaakkaa21 7 一个容量为 20 的样本数据,分组后组距与频数如下:(10,20,2;(20,30,3;(30,40,4;(40.50,5:(50,60,4:(60,70,2;则样本在区间(-50,50上的频率为()A5%B25%C50%D70%8 已知样本:10 8 6 10 13 8 10 12 1
19、1 7 8 9 11 9 12 9 10 11 12 12,那么频率为 0.3 的范围是()A.5.57.5 B.7.59.5 C.9.511.5 D.11.513.5 9观察新生儿的体重,其频率分布直方图如图1所示,则新生儿的体重在2700,3000的频率为_;10 如图 2 是一次数学考试成绩的样本频率分布直方图(样本容量 n=200),若成绩不低于 60 分为及格,则样本中的及格人数是_;11 对某电子元件进行寿命追踪调查,情况如下:(1)列出频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计电子元件寿命在 100h400h 以内的 概率 8/15 12 一组数据:121(,xxxxn)2
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