高中数学人教B版 (2019)必修 第二册5.1.4 用样本估计总体评课课件ppt
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在上节课中,我们知道在选取样本时应注意的问题,其一是所选取的样本必须具有代表性,其二是所选取的样本的容量应该足够大,这样的样本才能反映总体的特性,所选取的样本才比较可靠.
随机抽样调查是了解总体情况的一种重要的数学方法,抽样是它的一个关键,上节课介绍了简单的随机抽样方法,即用抽签的方法来选取样本,这使每个个体都有相等的机会被选入样本.
判断下面这些抽样调查选取样本的方法是否合适,若不合适,请说明理由.(1)为调查江苏省的环境污染情况,调查了长江以南的南京市、常州市、苏州市、镇江市、无锡市的环境污染情况.(2)从100名学生中,随机抽取2名学生,测量他们的身高来估算这100名学生的平均身高.(3)从一批灯泡中随机抽取50个进行试验,估算这批灯泡的使用寿命.(4)为了解观众对中央电视台第一套节目的收视率,对所有上英特网的家庭进行在线调查.
解:(1)不合适.因为调查对象在总体中必须有代表性,现在所调查的这些地方的环境污染情况仅仅代表了长江以南地区,并不能代表整个江苏省的环境污染情况.(2)不合适.因为抽样调查时所抽取的样本要足够大,现在只抽取了2名学生的身高,不能用来估算100名学生的平均身高.(3)合适.(4)不合适.虽然调查的家庭很多,但仅仅增加调查的数量不一定能够提高调查质量,本题中所调查的仅代表上英特网的家庭,不能代表不上英特网的家庭,因此这样的抽样调查不具有普遍代表性.
让我们仍以上一节300名学生的考试成绩为例,考察一下抽样调查的结果是否可靠。上一节中,老师选取的一个样本是:
它的频数分布直方图、平均成绩和标准差分别如下:
另外,同学们也分别选取了一些样本,它们同样也包含五个个体,如下表:
同样,也可以作出这两个样本的频数分布直方图、计算它们的平均成绩和标准差,如下图所示:
样本平均成绩为80.8分,标准差为6.5分
样本平均成绩为74.2分,标准差为3.8分
从以上三张图比较来看,它们之间存在明显的差异,平均数和标准差与总体的平均数与标准差也相去甚远,显然这样选择的样本不能反映总体的特性,是不可靠的。
2、选择恰当的样本个体数目
样本平均成绩为75.7分,标准差为10.2分
样本平均成绩为77.1分,标准差为10.7分
当样本中个体太少时,样本的平均数、标准差往往差距较大,如果选取适当的样本的个体数,各个样本的平均数、标准差与总体的标准差相当接近。
北京在这30天的空气污染指数及质量级别,如下表所示:
2、体会用样本估计总体的合理性
经比较可以发现,虽然从样本获得的数据与总体的不完全一致,但这样的误差还是可以接受的,是一个较好的估计。
随着样本容量(样本中包含的个体的个数)的增加,由样本得出的平均数往往会更接近总体的平均数,数学家已经证明随机抽样方法是科学而可靠的. 对于估计总体特性这类问题,数学上的一般做法是给出具有一定可靠程度的一个估计值的范围 .
问题1:在计算20个男同学平均身高时,小华先将所有数据按由小到大的顺序排列,如下表所示:
然后,他这样计算这20个学生的平均身高:
小华这样计算平均数可以吗?为什么?
问题2:假设你们年级共有四个班级,各班的男同学人数和平均身高如表所示.
小强这样计算全年级男同学的平均身高:
小强这样计算平均数可以吗?为什么?
为了检查一批手榴弹的杀伤半径,抽取了其中20颗做试验,得到这20颗手榴弹的杀伤半径,并列表如下:
(1)在这个问题中,总体、个体、样本和样本容量各是什么?(2)求出这20颗手榴弹的杀伤半径的众数、中位数和平均数,并估计这批手榴弹的平均杀伤半径.
解:(1)总体是要检查的这批手榴弹的杀伤半径的全体;个体是每一颗手榴弹的杀伤半径;样本是所抽取的20颗手榴弹的杀伤半径;样本容量是20.(2)在20个数据中,10出现了6次,次数最多,所以众数是10(米). 20个数据从小到大排列,第10个和第11个数据是最中间的两个数,分别为9(米)和10(米),所以中位数是9.5 (米).样本平均数9.4(米)
为估计一次性木质筷子的用量,1999年从某县共600家高、中、低档饭店抽取10家作样本,这些饭店每天消耗的一次性筷子盒数分别为: 0.6、3.7、2.2、1.5、2.8、1.7、1.2 、2.1、3.2、1.0(1)通过对样本的计算,估计该县1999年消耗了多少盒一次性筷子(每年按350个营业日计算);(2)2001年又对该县一次性木质筷子的用量以同样的方式作了抽样调查,调查的结果是10个样本饭店,每个饭店平均每天使用一次性筷子2.42盒.求该县2000年、2001年这两年一次性木质筷子用量平均每年增长的百分率(2001年该县饭店数、全年营业天数均与1999年相同);(3)在(2)的条件下,若生产一套学生桌椅需木材0.07m3,求该县2001年使用一次性筷子的木材可以生产多少套学生桌椅.计算中需用的有关数据为:每盒筷子100双,每双筷子的质量为5g,所用木材的密度为0.5×103kg/m3;(4)假如让你统计你所在省一年使用一次性筷子所消耗的木材量,如何利用统计知识去做,简要地用文字表述出来.
解:(1)所以,该县1999年消耗一次性筷子为2×600×350=420000(盒)(2)设平均每年增长的百分率为x,则2(1+X)2=2.42解得X1=0.1=10%,X2=-2.1(不合题意,舍去)所以,平均每年增长的百分率为10%.(3)可以生产学生桌椅套数为(套)(4)先抽取若干个县(或市、州)作样本,再分别从这些县(或市、州)中抽取若干家饭店作样本,统计一次性筷子的用量.
在一个班的40学生中,14岁的有5人,15岁的有30人,16岁的有4人,17岁的有1人,求这个班级学生的平均年龄。
专家提醒,目前我国儿童青少年的健康存在着五个必须重视的问题:营养不良和肥胖、近视、龋齿、贫血以及心理卫生.你认为这是用普查还是抽样调查得到的结果?设计一份调查卷和一个抽样调查方案,了解我们学校学生是否普遍存在这五个健康问题,是否严重?
一般来说,用样本估计总体时,样本容量越大,样本对总体的估计也就越精确,相应地,搜集、整理、计算数据的工作量也就越大,因此,在实际工作中,样本容量既要考虑问题本身的需要,又要考虑实现的可能性和所付出的代价的大小。
2020-2021学年5.1.4 用样本估计总体教学演示ppt课件: 这是一份2020-2021学年5.1.4 用样本估计总体教学演示ppt课件,共24页。PPT课件主要包含了样本的分布,样本的容量越来越大,图5-1-17,图5-1-19,备课素材,图5-1-22等内容,欢迎下载使用。
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