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1、2.2.1 用樣本的頻率分布估計總體分布(結(jié))
列頻率分布表、畫頻率分布直方圖、折線圖
[例1] 美國歷屆總統(tǒng)中,就任時年紀最小的是羅斯福,他于1901年就任,當時年僅42歲;就任時年紀最大的是里根,他于1981年就任,當時69歲.下面按時間順序(從1789年的華盛頓到2009年的奧巴馬,共44任)給出了歷屆美國總統(tǒng)就任時的年齡:
57,61,57,57,58,57,61,54,68,51,49,64,50,48,65,52,56,46,54,49,51,47,55,55,54,42,51,56,55,51,54,51,60,62,43,55,56,61,52,69,64,46,54
2、,48
(1)將數(shù)據(jù)進行適當?shù)姆纸M,并畫出相應的頻率分布直方圖和頻率分布折線圖.
(2)用自己的語言描述一下歷屆美國總統(tǒng)就任時年齡的分布情況.
[自主解答] (1)以4為組距,列表如下:
分組
頻數(shù)
頻率
[41.5,45.5)
2
0.045 5
[45.5,49.5)
7
0.159 1
[49.5,53.5)
8
0.181 8
[53.5,57.5)
16
0.363 6
[57.5,61.5)
5
0.113 6
[61.5,65.5)
4
0.090 9
[65.5,69.5]
2
0.045 5
合計
44
1.00
3、
(2)從頻率分布表中可以看出60%左右的美國總統(tǒng)就任時的年齡在50歲至60歲之間,45歲以下以及65歲以上就任的總統(tǒng)所占的比例相對較小.
根據(jù)頻率分布表,求美國總統(tǒng)就任時年齡落在區(qū)間[61.5,69.5)人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例.
解:區(qū)間[61.5,69.5)包含了[61.5,65.5),[65.5,69.5),兩個組,兩小組的頻率和為0.090 9+0.045 5=0.136 4,故而所占比例為13.64%.
——————————————————
1.在列頻率分布表時,極差、組距、組數(shù)有如下關(guān)系:
(1)若為整數(shù),則=組數(shù).
(2)若不為整數(shù),則的整數(shù)部分+1=組數(shù).
2
4、.組距和組數(shù)的確定沒有固定的標準,將數(shù)據(jù)分組時,組數(shù)力求合適,使數(shù)據(jù)的分布規(guī)律能較清楚地呈現(xiàn)出來,組數(shù)太多或太少都會影響了解數(shù)據(jù)的分布情況,若樣本容量不超過100,按照數(shù)據(jù)的多少常分為5~12組,一般樣本容量越大,所分組數(shù)越多.
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1.一個農(nóng)技站為了考察某種麥穗長的分布情況,在一塊試驗地里抽取了100個麥穗,量得長度如下(單位:cm):
6.5 6.4 6.7 5.8 5.9 5.9 5.2 4.0
5.4 4.6 5.8 5.5 6.0 6.5 5.1 6.5
5.3 5.9 5.5 5.8 6.2 5
5、.4 5.0 5.0
6.8 6.0 5.0 5.7 6.0 5.5 6.8 6.0
6.3 5.5 5.0 6.3 5.2 6.0 7.0 6.4
6.4 5.8 5.9 5.7 6.8 6.6 6.0 6.4
5.7 7.4 6.0 5.4 6.5 6.0 6.8 5.8
6.3 6.0 6.3 5.6 5.3 6.4 5.7 6.7
6.2 5.6 6.0 6.7 6.7 6.0 5.6 6.2
6.1 5.3 6.2 6.8 6.6 4.7 5.7 5.7
5.8 5.3 7.0 6.0 6.0 5.9 5.4 6.0
5.2 6.0 6.3 5.7 6.8 6.1
6、4.5 5.6
6.3 6.0 5.8 6.3
根據(jù)上面的數(shù)據(jù)列出頻率分布表、繪出頻率分布直方圖,并估計長度在5.75~6.05 cm之間的麥穗在這批麥穗中所占的百分比.
解:步驟是:
(1)計算極差:7.4-4.0=3.4(cm).
(2)決定組距與組數(shù)
若取組距為0.3 cm,由于=11,需分成12組,組數(shù)合適.于是取定組距為0.3 cm,組數(shù)為12.
(3)將數(shù)據(jù)分組
使分點比數(shù)據(jù)多一位小數(shù),并且把第1小組的起點稍微減小一點,那么所分的12個小組可以是:3.95~4.25,4.25~4.55,4.55~4.85,…,7.25~7.55.
(4)列頻率分布表
對各個小組
7、作頻數(shù)累計,然后數(shù)頻數(shù),算頻率,列頻率分布表,如下表所示:
分組
頻數(shù)累計
頻數(shù)
頻率
3.95~4.25
1
0.01
4.25~4.55
1
0.01
4.55~4.85
2
0.02
4.85~5.15
正
5
0.05
5.15~5.45
正正
11
0.11
5.45~5.75
正正正
15
0.15
5.75~6.05
正正正正正
28
0.28
6.05~6.35
正正
13
0.13
6.35~6.65
正正
11
0.11
6.65~6.95
正正
10
0.10
6.95~7.2
8、5
2
0.02
7.25~7.55
1
0.01
合計
100
1.00
(5)畫頻率分布直方圖.如圖所示.
從表中看到,樣本數(shù)據(jù)落在5.75~6.05之間的頻率是0.28,于是可以估計,在這塊地里,長度在5.75 ~6.05 cm之間的麥穗約占28%.
莖葉圖及應用
[例2] 某化肥廠甲、乙兩個車間包裝肥料,在自動包裝傳送帶上每隔30分鐘抽取一包產(chǎn)品,稱其質(zhì)量,分別記下抽查記錄如下(單位:千克):
甲:52 51 49 48 53 48 49
乙:60 65 40 35 25 65 60
畫出莖葉圖,并說明哪個車間的產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定.
9、
[自主解答] 莖葉圖如圖所示(莖為十位上的數(shù)字):
甲
乙
2
5
3
5
9 9 8 8
4
0
3 2 1
5
6
0 0 5 5
由圖可以看出甲車間的產(chǎn)品質(zhì)量較集中,而乙車間的產(chǎn)品質(zhì)量較分散,所以甲車間的產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定.
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畫莖葉圖時,用中間的數(shù)表示數(shù)據(jù)的十位和百位數(shù),兩邊的數(shù)分別表示兩組數(shù)據(jù)的個位數(shù).要先確定中間的數(shù)取數(shù)據(jù)的哪幾位,填寫數(shù)據(jù)時邊讀邊填.比較數(shù)據(jù)時從數(shù)據(jù)分布的對稱性、中位數(shù)、穩(wěn)定性等幾方面來比較.
繪制莖葉圖的關(guān)鍵是分清莖和葉,一般地說數(shù)據(jù)是兩位數(shù)時,十位數(shù)字為“莖”,個位數(shù)
10、字為“葉”;如果是小數(shù)的,通常把整數(shù)部分作為“莖”,小數(shù)部分作為“葉”,解題時要根據(jù)數(shù)據(jù)的特點合理選擇莖和葉.
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2.在某電腦雜志的一篇文章中,每個句子中所含字數(shù)如下:
10,28,31,17,23,27,18,15,26,24,20,19,36,27,14,25,15,22,11,21,24,27,17,29.
在某報紙的一篇文章中,每個句子中所含字數(shù)如下:
27,39,33,24,28,19,32,41,33,27,35,12,36,41,27,13,22,23,18,46,32,22,18,32.
11、
(1)分別用莖葉圖表示上述兩組數(shù)據(jù);
(2)將這兩組數(shù)據(jù)進行比較分析,你能得到什么結(jié)論?
解:(1)莖葉圖如圖所示:
電腦雜志
報紙
9 8 7 7 5 5 4 1 0
1
2 3 8 8 9
9 8 7 7 7 6 5 4 4 3 2 1 0
2
2 2 3 4 7 7 7 8
6 1
3
2 2 2 3 3 5 6 9
4
1 1 6
(2)從莖葉圖可看出:電腦雜志的文章中每個句子所含字數(shù)集中在10~30之間;報紙的文章中每個句子所含字數(shù)集中在20~40之間,且電腦雜志的文章中每個句子所含字的平均個數(shù)比報紙的文章中每個句子所含字的平均個數(shù)要少,
12、因此電腦雜志的文章較簡明.
頻率分布直方圖的應用
[例3] 在學校開展的綜合實踐活動中,某班進行了小制作評比,作品上交時間為5月1日至31日,評委會把同學們上交作品的件數(shù)按5天一組統(tǒng)計,繪制了頻率分布直方圖(如圖所示),已知從左到右各長方形的高的比為2∶3∶4∶6∶4∶1,第三組的頻數(shù)為12.
(1)本次活動中一共有多少件作品參評?
(2)上交作品數(shù)量最多的一組有多少件?
(3)經(jīng)過評比,第四組和第六組分別有10件,2件作品獲獎,這兩組獲獎率較高的是第幾組?
[自主解答] 在頻率分布直方圖中各小長方形的面積=組距×=頻率,即各小長方形的面積等于相應各組的頻率,且它們的面積和
13、等于1.
(1)依題意知第三組的頻率為=.又因為第三組的頻數(shù)為12,所以本次活動的參評作品數(shù)為12÷=60(件).
(2)根據(jù)頻率分布直方圖,可以看出第四組上交的作品數(shù)量最多,共有:60×=18(件).
(3)第四組的獲獎率是=;
第六組上交的作品數(shù)量為60×=3(件),所以第六組的獲獎率是=>,故第六組的獲獎率較高.
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頻率分布直方圖的性質(zhì)
(1)因為小矩形的面積=組距×=頻率,所以各小矩形面積表示相應各組的頻率,這樣,頻率分布直方圖就以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各個小組內(nèi)的頻率大?。?
(2)在頻率分布直方圖中,各小矩形的面積之和等于1.
14、(3)頻數(shù)/相應的頻率=樣本容量.
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3.(2012·濟寧高一檢測)為了了解高一學生的體能情況,某校抽取部分學生進行一分鐘跳繩次數(shù)測試,將所得數(shù)據(jù)整理后,畫出頻率分布直方圖(如圖所示),圖中從左到右各小長方形面積之比為2∶4∶17∶15∶9∶3,第二小組頻數(shù)為12.
(1)第二小組的頻率是多少?樣本容量是多少?
(2)若次數(shù)在110以上(含110次)為達標,試估計該校全體高一學生的達標率是多少?
解:(1)由于頻率分布直方圖以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各個小組內(nèi)的頻率大小,因此第二小組的頻率為=0.08
15、.
又因為第二小組頻率=,
所以樣本容量===150.
故第二小組的頻率是0.08,樣本容量是150.
(2)由圖可估計該校高一學生的達標率約為
×100%=88%.
故高一學生達標率是88%.
某校為了了解高三學生的身體狀況,抽取了100名女生的體重.將所得的數(shù)據(jù)整理后,畫出了如圖的頻率分布直方圖,則所抽取的女生中體重在40~45 kg的人數(shù)是( )
A.10 B.2
C.5 D.15
[錯解] 0.02×100=2人.選B.
[錯因] 誤認為縱軸表示頻率.
[正解] 由圖可知頻率=×組距,
知頻率=0.02×5=0.1.
∴0
16、.1×100=10人.
[答案] A
1.(2012·湖北高考)容量為20的樣本數(shù)據(jù),分組后的頻數(shù)如下表:
分組
[10,20)
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60)
[60,70)
頻數(shù)
2
3
4
5
4
2
則樣本數(shù)據(jù)落在區(qū)間[10,40)的頻率為( )
A.0.35 B.0.45
C.0.55 D.0.65
解析:求出樣本數(shù)據(jù)落在區(qū)間[10,40)中的頻數(shù),再除以樣本容量得頻率.求得該頻數(shù)為2+3+4=9,樣本容量是20,所以頻率為=0.45.
答案:B
2.100輛汽車通過某一段公路時
17、的時速的頻率分布直方圖如圖所示,則時速在[60,70)的汽車大約有( )
A.30輛 B.40輛
C.60輛 D.80輛
解析:0.04×10×100=40.
答案:B
甲
乙
6
1
4
5 2 1
2
7
7 5
3
6 8
4
4 5
3.從甲、乙兩種玉米苗中各抽6株,分別測得它們的株高如圖所示(單位:cm),根據(jù)數(shù)據(jù)估計( )
A.甲種玉米比乙種玉米不僅長得高而且長得整齊
B.乙種玉米比甲種玉米不僅長得高而且長得整齊
C.甲種玉米比乙種玉米長得高但長勢沒有乙整齊
D.乙種玉米比甲種玉米長得高但長勢沒有甲整
18、齊
解析:乙的平均株高為==34 cm.
甲的平均株高為==26 cm.
答案:D
4.為了幫助班上的兩名貧困生解決經(jīng)濟困難,班上的20名同學捐出了自己的零花錢,他們捐款數(shù)如下:(單位:元)19,20,25,30,24,23,25,29,27,27,28,28,26,27,21,30,20,19,22,20.班主任老師準備將這組數(shù)據(jù)制成頻率分布直方圖,以表彰他們的愛心.制圖時先計算最大值與最小值的差是________,若取組距為2,則應分成________組;若第一組的起點定為18.5,則在[26.5,28.5]范圍內(nèi)的頻數(shù)為________.
解析:30-19=11
=5.5,∴
19、分6組.
在[26.5,28.5]之間的數(shù)有5個.
答案:11 6 5
5.將一個容量為n的樣本分成若干組,已知某組的頻數(shù)和頻率分別是30和0.25,則n=________.
解析:=0.25,∴n=30×4=120.
答案:120
6.為了了解學校高一年級男生的身高情況,選取一個容量為60的樣本(60名男生的身高),分組情況如下(單位:cm):
分組
[147.5,
155.5)
[155.5,
163.5)
[163.5,
171.5)
[171.5,
179.5]
頻數(shù)
6
21
27
m
頻率
a
0.1
(1)求出表中a,m的值;
(2)畫出頻率分布直方圖.
解:(1)由題意得:6+21+27+m=60
∴m=6.
a==0.45
∴a=0.45.
(2)如圖所示: