2021方差1.ppt

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1、 20.2.2 人教版八年级数学（下册）第二十章数据的统计方差方差1学习目标1、掌握用样本方差估计总体方差的思想2、能熟练计算样本的方差3、探索数据方差的一些规律学习重点 难点重点：对方差意义的理解难点：探索数据方差的一些规律复习回忆复习回忆1.何为一组数据的极差何为一组数据的极差?极差反映了这组数据哪方面的特征极差反映了这组数据哪方面的特征?答答:一组数据中的一组数据中的最大值减去最小值最大值减去最小值所得的差叫所得的差叫做这组数据的极差，极差反映的是这组数据做这组数据的极差，极差反映的是这组数据的变化范围或变化幅度的变化范围或变化幅度2、样本样本9.9,10.3,10.3,9.9,10.1

2、的极差是的极差是 .3、一组数据、一组数据3、-1、0、2、x的极差是的极差是5，且且x为为实实数数,则则x=.0.44或或-2 在某旅游景区上山的一条小路上，在某旅游景区上山的一条小路上，有一些断断续续高低不等的台阶。如图有一些断断续续高低不等的台阶。如图是其中的是其中的甲甲、乙乙两段台阶路的示意图两段台阶路的示意图。哪哪段台阶路走起来更舒服？为什么？段台阶路走起来更舒服？为什么？151616141415111518171019甲甲乙乙 为了选拔一名同学参加某市中学生射击为了选拔一名同学参加某市中学生射击竞赛，某校对甲、乙两名同学的射击水平进行竞赛，某校对甲、乙两名同学的射击水平进行了测试，

3、两人在相同条件下各射靶了测试，两人在相同条件下各射靶10次次.=7768678759乙成绩乙成绩（环数）（环数）=57109568677甲成绩甲成绩（环数）（环数）X甲甲X乙乙77大家想想，我们应选甲还是乙，能否用你大家想想，我们应选甲还是乙，能否用你前面学的知识解决一下？前面学的知识解决一下？思考：大家想一想，射击运动应重点强调运动员思考：大家想一想，射击运动应重点强调运动员的什么方面的素质的什么方面的素质?引入引入中位数中位数众数众数7777在一次女子排球比赛中，甲、乙两队参赛选手的年龄如下：在一次女子排球比赛中，甲、乙两队参赛选手的年龄如下：甲队甲队 26 25 28 28 24 28

4、26 28 27 29 乙队乙队 28 27 25 28 27 26 28 27 27 26 两队参赛选手的平均年龄分别是多少？两队参赛选手的平均年龄分别是多少？用图表整理这用图表整理这两组数据，分两组数据，分析画出的图表，析画出的图表，看看你能得出看看你能得出哪些结论？哪些结论？你能说说两队参赛选手年龄的波动的情况吗？你能说说两队参赛选手年龄的波动的情况吗？解：（解：（1）年 龄(岁)24 25 26 27 28 29频 甲队 1 1 2 1 4 1数 乙队 0 1 2 4 3 0甲队选手的年龄分布甲队选手的年龄分布2324252627282930012345678910 11数据序号年龄乙

5、队选手的年龄分布乙队选手的年龄分布23242526272829300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011数据序号年龄比较两幅图可以看出：比较两幅图可以看出：甲队选手的年龄与其平均年龄的偏差较大甲队选手的年龄与其平均年龄的偏差较大乙队选手的年龄与其平均年龄的偏差较小乙队选手的年龄与其平均年龄的偏差较小能否用一个量来刻画它的波动呢？能否用一个量来刻画它的波动呢？S2=(x1-x)2+(x2-x)2+(xn-x)2 如果一组数据中有如果一组数据中有n个数据个数据X1、X2Xn,它它 们的平均数们的平均数X，则方差为，则方差为计算方差的步骤可概括为计算方差的步骤可概括为“先平均，后先平均，后

6、求差，平方后，再平均求差，平方后，再平均”.标准差即为方差的算术平方根，也可衡标准差即为方差的算术平方根，也可衡量数据的波动程度。量数据的波动程度。S=2标准差标准差方差方差 计算下面数据的平均数和方差，体会方差计算下面数据的平均数和方差，体会方差 是怎样刻画数据的波动程度的。是怎样刻画数据的波动程度的。（1）6 6 6 6 6 6 6 （2）5 5 6 6 6 7 7（3）3 3 4 6 8 9 9 （4）3 3 3 6 9 9 9解解（1）X=62S=0(2)X=6 S=(3)X=6 S=(4)X=6 S=75427442742 方差越大方差越大,说明数据的说明数据的波动越大波动越大,越不

7、稳定越不稳定.方差越小方差越小,说明数据的说明数据的波动越小波动越小,越稳定越稳定思考：思考：1，当数据比较分散时，方差值怎样？，当数据比较分散时，方差值怎样？2，当数据比较集中时，方差值怎样？，当数据比较集中时，方差值怎样？3、方差大小与数据的波动性大小有怎样、方差大小与数据的波动性大小有怎样的关系？的关系？S2=(x1-x)2+(x2-x)2+(xn-x)2 现在你能说说两队参赛选手年龄的现在你能说说两队参赛选手年龄的波动波动的情况吗？的情况吗？方差用来衡量一批数据的波动大小方差用来衡量一批数据的波动大小 (即这批数据偏离平均数的大小即这批数据偏离平均数的大小).S甲甲2=(26-26.9

8、)2+(25-26.9)2+(29-26.9)2=2.89S乙乙2=(28-26.9)2+(27-26.9)2+(26-26.9)2=0.89 方差越大方差越大,说明数据的说明数据的波动越大波动越大,越不稳定越不稳定.方差越小方差越小,说明数据的说明数据的波动越小波动越小,越稳定越稳定S甲甲2S乙乙2 乙的波动小些，数据更稳定乙的波动小些，数据更稳定问题1农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子 选择种子时，甜玉米的产量和产量的稳定性是农科院所关心的问题为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关情况，农科院各用10 块自然条件相同的试验田进行试验，得到各试验田每公顷的产量（单位：t）如下表：生活中的数学 生

9、活中的数学 甲7.657.507.627.597.657.647.507.407.417.41乙7.557.567.537.447.497.527.587.467.537.49 根据这些数据估计，农科院应该选择哪种甜玉米种根据这些数据估计，农科院应该选择哪种甜玉米种子呢子呢？探究新知（1）甜玉米的产量可用什么量来描述？请计算后说明甜玉米的产量可用什么量来描述？请计算后说明 说明在试验田中，甲、乙两种甜玉米的说明在试验田中，甲、乙两种甜玉米的平均产量平均产量相差不大相差不大可估计这个地区种植这两种甜玉米的平均产量相差不大可估计这个地区种植这两种甜玉米的平均产量相差不大甲7.657.507.627

10、.597.657.647.507.407.417.41乙7.557.567.537.447.497.527.587.467.537.49 产量波动较大产量波动较小探究新知（2）如何考察一种甜玉米产量的稳定性呢？请设计统计图直观地反映出甜玉米产量的分布情况 甲7.657.507.627.597.657.647.507.407.417.41乙7.557.567.537.447.497.527.587.467.537.49 甲种甜玉米的产量乙种甜玉米的产量探究新知请利用方差公式分析甲、乙两种甜玉米的波动程度 两组数据的方差分别是：甲7.657.507.627.597.657.647.507.407.

11、417.41乙7.557.567.537.447.497.527.587.467.537.49 探究新知请利用方差公式分析甲、乙两种甜玉米的波动程度 据据样样本估本估计总计总体的体的统计统计思想，种思想，种乙种甜玉米乙种甜玉米产产量量较较稳稳定定显然，即说明甲种甜玉米的波动较大，这与我们从产量分布图看到的结果一致甲7.657.507.627.597.657.647.507.407.417.41乙7.557.567.537.447.497.527.587.467.537.49 谈谈自己这节课你学到了什么？谈谈自己这节课你学到了什么？1.方差方差:各数据与平均数的差的平方的平均数各数据与平均数的差

12、的平方的平均数叫做这批数据的方差叫做这批数据的方差.S2=(x1-x)2+(x2-x)2+(xn-x)2 2.方差用来衡量一批数据的波动大小方差用来衡量一批数据的波动大小 (即这批数据偏离平均数的大小即这批数据偏离平均数的大小).在样本容量相同的情况下：在样本容量相同的情况下：方差越大方差越大,说明数据的说明数据的波动越大波动越大,越不稳定越不稳定.方差越小方差越小,说明数据的说明数据的波动越小波动越小,越稳定越稳定.3、极差、方差的区别与联系：、极差、方差的区别与联系：联系：联系：极差、方差都是用来衡量（或描述）一极差、方差都是用来衡量（或描述）一组数据偏离平均数的大小（即波动大小）的指组数

13、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。标，常用来比较两组数据的波动情况。区别：区别：极差是用一组数据中的极差是用一组数据中的最大值与最小值的差最大值与最小值的差来反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。间的差异情况，对其他的数据的波动不敏感。方差是用方差是用“先平均，再求差，然后平方，最后再平均先平均，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，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

14、要指标，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。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。量一组数据的波动大小。练习：练习：1 1。样本方差的作用是（。样本方差的作用是（）（A)A)表示总体的平均水平表示总体的平均水平 （B B）表示样本的平均水平）表示样本的平均水平 （C C）准确表示总体的波动大小）准确表示总体的波动大小 （D D）表示样本的波动大小）表示样本的波动大小 2

15、.2.在样本方差的计算公式在样本方差的计算公式 数字数字10 10 表示（表示（）数字）数字2020表示（表示（）3.3.一个样本的方差是零，若中位数是一个样本的方差是零，若中位数是a,a,则它的平均数是（则它的平均数是（）（A A）等于）等于 a (B)a (B)不等于不等于a (C)a (C)大于大于a (Da (D）小于）小于a a 4.4.从种植密度相同的甲、乙两块玉米地里从种植密度相同的甲、乙两块玉米地里,各抽取一个容量足够大各抽取一个容量足够大 的的 样本样本,分别统计单株玉米的产量分别统计单株玉米的产量.结果结果:=下列下列 给出对两块玉米地的五种估计给出对两块玉米地的五种估计,

16、哪几种是有道理的哪几种是有道理的?(1)(1)甲块田平均产量较高甲块田平均产量较高 (2)(2)甲块田单株产量比较稳定甲块田单株产量比较稳定 (3)(3)两块田平均产量大约相等两块田平均产量大约相等 (4)(4)两块田总产量大约相等两块田总产量大约相等 (5)(5)乙块田总产量较高乙块田总产量较高D样本容量样本容量样本平均数样本平均数A 练习：练习：1 1。样本方差的作用是（。样本方差的作用是（）（A)A)表示总体的平均水平表示总体的平均水平 （B B）表示样本的平均水平）表示样本的平均水平 （C C）准确表示总体的波动大小）准确表示总体的波动大小 （D D）表示样本的波动大小）表示样本的波动

17、大小 2.2.在样本方差的计算公式在样本方差的计算公式 数字数字10 10 表示（表示（）数字）数字2020表示（表示（）3.3.一个样本的方差是零，若中位数是一个样本的方差是零，若中位数是a,a,则它的平均数是（则它的平均数是（）（A A）等于）等于 a (B)a (B)不等于不等于a (C)a (C)大于大于a (Da (D）小于）小于a a 4.4.从种植密度相同的甲、乙两块玉米地里从种植密度相同的甲、乙两块玉米地里,各抽取一个容量足够大各抽取一个容量足够大 的的 样本样本,分别统计单株玉米的产量分别统计单株玉米的产量.结果结果:=下列下列 给出对两块玉米地的五种估计给出对两块玉米地的五

18、种估计,哪几种是有道理的哪几种是有道理的?(1)(1)甲块田平均产量较高甲块田平均产量较高 (2)(2)甲块田单株产量比较稳定甲块田单株产量比较稳定 (3)(3)两块田平均产量大约相等两块田平均产量大约相等 (4)(4)两块田总产量大约相等两块田总产量大约相等 (5)(5)乙块田总产量较高乙块田总产量较高5.刘翔刘翔为了备战为了备战2016年奥运会，刻年奥运会，刻苦进行苦进行110米跨栏训练，为判断他米跨栏训练，为判断他的成绩是否稳定，教练对他的成绩是否稳定，教练对他10次训次训练的成绩进行统计分析，则教练需练的成绩进行统计分析，则教练需了解刘翔这了解刘翔这10次成绩的（次成绩的（）A、众数、众数 B、方差、方差 C、平均数、平均数 D、频数、频数B