《数据的离散程度》学习要点
目标篇
1.理解一组数据(补充)极差、方差、(补充)标准差的含义,知道三个统计量之间的区别与联系.
2.会计算极差、方差、标准差并能用它们来比较不同样本的波动情况.
3.通过实验和探索,体会用三个统计量表示数据波动情况的合理性,并能用它们解决有关实际问题.
概念篇
1.(补充)极差:指一组数据中的最大数据与最小数据的差,即极差=最大值-最小值.极差虽然反映了一组数据波动情况,但由于易受数据中极端数据的影响,所以在有些情况下用极差难以准确地说明问题.
注意:极差一定要带单位,它只表示这一组数据中两个极端值之间的差.
2.方差:一组数据中,各个数据与平均数之差的平方的平均数叫做这组数据的方差,通常用s2表示.对于一组数据x1,x2,x3,?xn,其平均数为x,则方差
1s2=[(x1?x)2?(x2?x)2+…(xn?x)2].
n注意:方差的计算需要先算出这组数据的平均数;方差的单位与原数据的单位不一致,是原数据单位的平方.
3.(补充)标准差:方差的算术平方根叫做这组数据的标准差,用符号“s”表示,即s=S2.
注意:(1)标准差的单位与原数据的单位一致;(2)已知方差可以求标准差,同样已知标准差也可以求方差.
作用篇
“三差”都可以刻画一组数据波动情况,对于极差来说,一组数据的极差越大,说明数据的波动范围越大;反之,波动范围越小.对于方差和标准差来说,一组数据的方差(或标准差)越大,说明数据的波动越大,稳定性越差;反之,波动越小,稳定性越好.极差的计算较简单方便,但有时不能反映数据的全貌;而方差、标准差能更好地刻画一组数据波动情况,特别是标准差,其单位与数据的单位一致,用起来较方差更方便些.
计算篇
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例1 (永州市中考) 已知一组数据1,2,0,-1,x,1的平均数是1,则这组数据的极差为 .
析解:极差是一组数据的最大值与最小值的差,因此求一组数据极差的关键是找出这组数据的最大值与最小值.因为数据1,2,0,-1,x,1的平均数是1,所以(1+2+0-1+x+1)=1,求得x=3.在1,2,0,-1,3,1中,最大值是3,最小值是-1,所以这组数据的极差为3-(-1)=4.
例2(威海市中考)甲、乙两支仪仗队队员的身高(单位:厘米)如下: 甲队:178,177,179,178,177,178,177,179,178,179; 乙队:178,179,176,178,180,178,176,178,177,180; (1)将下表填完整:
身高(厘米) 甲队(人数) 乙队(人数) 176 2 177 3 1 178 4 179 1 180 0 16(2)甲队队员身高的平均数为 厘米,乙队队员身高的平均数为 厘米; (3)你认为哪支仪仗队更为整齐?简要说明理由.
析解:要判断哪支仪仗队更为整齐,就要分别算出甲、乙两支仪仗队队员身高数据的方差,然后再根据方差的特征,确定结果.
(1)
(2)178,178; (3)甲仪仗队更为整齐.
身高(厘米) 176 甲队(人数) 乙队(人数) 0 177 178 4 179 3 180 2 122
[ (177-178)×3+(178-178)×4+(179-1012222178)×3]= 0.6;乙队队员身高数据的方差S乙=[ (176-178)×2+(177-178)+
102因为甲队队员身高数据的方差S甲=
(178-178)×4+(179-178)×1+(180-178)×2]=1.8.因此,可以认为甲仪仗队更为整齐.
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