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    人教版高中数学必修3 - 2.2.1用样本的频率分布估计总体分布

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  • 时间:  2016-08

《2.2.1用样本的频率分布估计总体分布》ppt课件免费下载

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《2.2.1用样本的频率分布估计总体分布》ppt课件免费下载《2.2.1用样本的频率分布估计总体分布》ppt课件免费下载《2.2.1用样本的频率分布估计总体分布》ppt课件免费下载
用样本的频率分
布估计总体分布
复习旧知识
1.随机抽样包括哪几种?
2.简单随机抽样又包括几种方法,适用于什么样的个体,一般步骤,优点和缺点?
3.系统抽样适用于什么样的个体,一般步骤,优点和缺点?
4.分层抽样适用于什么样的个体,一般步骤,优点和缺点?
复习旧知识
1,抛掷硬币的大量重复试验的频率分布表:
0.501 1
0.498 9
样本容量为72 088
什么叫频率分布条形图?频数?频率?
“正面向上”记为0
“反面向上”记为1
注意点:
①各直方长条的宽度要相同,
宽窄与频率无关;
②相邻长条之间的间隔要适当;
③条形图的高度就是频率;
当试验次数无限增大时,两种试验结果的频率就成为相应的概率:
排除了抽样造成的误差,精确地反映了总体取值的概率分布规律.这种总体取值的概率分布规律称为总体分布 .
1.频率分布与总体分布的关系:
  ⑴通过样本的频数分布、频率分布可以估计总体的概率分布.
  ⑵研究总体概率分布往往可以研究其样本的频数分布、频率分布.
2.总体分布:总体取值的概率分布规律
  在实践中,往往是从总体中抽取一个样本,用样本的频率分布去估计总体分布 一般地,样本容量越大,这种估计就越精确
练 习
1.在100名学生中,每人参加一个运动队,其中参加田径
队的有13人,参加体操队的有10 人,参加足球队的
有24人,参加篮球队的有27人,参加排球队的有15人,
参加乒乓球队的有11人.
(1)列出学生参加各运动队的频率分布表;
(2)画出表示频率分布的条形图.
解:频率分布表如下:
频率分布条形图如下:
频率
结果
例 某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准a ,用水量不超过a的部分按平价收费,超过a的部分按议价收费。
①如果希望大部分居民的日常生活不受影响,那 么标准a定为多少比较合理呢?
②为了较合理地确定这个标准,你认为需要做
哪些工作?
思考:由上表,大家可以得到什么信息?
通过抽样,我们获得了100位居民某年的月平均用水量(单位:t) ,如下表:
1.求极差(即一组数据中最大值与最小值的差)
2.决定组距与组数
组数=
4.3 - 0.2 = 4.1
3.将数据分组
[0,0.5 ),[0.5,1 ),…,[4,4.5]
组数:将数据分组,当数据在100个以内时,
按数据多少常分5-12组。
组距:指每个小组的两个端点的距离,
4.列频率分布表
100位居民月平均用水量的频率分布表
注意:这里出来了条形图中条形的宽度。频率不仅与条形的高度有关,而且与它的宽度有关。
为了使选择不同宽度的总体分布相同,我们用另一种图形表示,即直方图——用面积表示概率。
5.画频率分布直方图
小长方形的面积
组距×
频率
=
注意:
① 这里的纵坐标不是频率,而是频率/组距;
② 某个区间上的概率用这个区间的面积表示;
直方图
思考:所有小长方形的面积之和等于?
探究:
同样一组数据,如果组距不同,横轴、纵轴的单位不同,得到的图的形状也会不同。不同的形状给人以不同的印象,这种印象有时会影响我们对总体的判断。分别以1和0.1为组距重新作图,然后谈谈你对图的印象。
一、求极差,即数据中最大值与最小值的差
二、决定组距与组数 :组距=极差/组数
三、分组,通常对组内数值所在区间,
  取左闭右开区间 , 最后一组取闭区间
四、登记频数,计算频率,列出频率分布表
画一组数据的频率分布直方图,可以按以下的步骤进行:
五、画出频率分布直方图(纵轴表示频率/组距)
频率分布直方图如下:
连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点,得到频率分布折线图
利用样本频分布对总体分布进行相应估计
(3)当样本容量无限增大,组距无限缩小,那么频率分布直方图就会无限接近于一条光滑曲线——总体密度曲线。
(2)样本容量越大,这种估计越精确。
(1)上例的样本容量为100,如果增至1000,其频率分布直方图的情况会有什么变化?假如增至10000呢?
2.2 总体分布的估计
当样本容量无限增大,分组的组距无限缩小,那么频率分

布直方图就会无限接近一条光滑曲线——总体密度曲线.
总体密度曲线
月均用水量/t
a
b
(图中阴影部分的面积,表示总体在某个区间 (a, b) 内取值的百分比)。
用样本分布直方图去估计相应的总体分布时,一般样本容量越大,频率分布直方图就会无限接近总体密度曲线,就越精确地反映了总体的分布规律,即越精确地反映了总体在各个范围内取值百分比。
总体密度曲线反映了总体在各个范围内取值的百分比,精确地反映了总体的分布规律。是研究总体分布的工具.
总体密度曲线
(1) 离散型:当总体中的个体所取的不同数值较少时,
其随机变量是离散型的.
试验结果
频 数
频 率
频率
试验结果
0
1
条形图
小结:
(2) 连续型:当总体中的个体所取的数值较多,甚至
无限时,其随机变量是连续型的.
分 组
频 数
频 率
产品尺寸
25.295
25.355
频率分布直方图
累积频率
频率分布表
离散型随机变量,指变量的取值是有限个,或者无限可列个.有限个,比如你身边有10个朋友,那么你要得到他们的身高,他们身高作为一个变量的时候只能有10个取值,这十个值就是离散的,你可以把它们一一写出来;对于无限可列个,比如有个随机变量x,x可以取得值是自然数,也就是说x可以取到1,2,3,..,n,...,虽然有无穷多,但是你可以把它们按照某种规律列出来,或者说,存在这样的两个x取值,按照某种规律排定之后,它们之间不允许再存在x其它取值,那么x也是离散的.如果x的取值是实数的话,那么就是不可列的,x就变成了连续性变量.
3、频率分布条形图和频率分布直方图
两者是不同的概念,虽然它们的横坐标表示的内容是相同的,但是频率分布条形图的纵轴(矩形的高)表示频率;
  频率分布直方图的纵轴(矩形的高)表示频率与组距的比值,其相应组距上的频率等于该组距上的面积。
如果当地政府希望85%以上的居民每月的用水量不超出标准,根据频率分布表和频率分布直方图,你能对制定月用水量提出建议吗?
你认为3吨这个标准一定能够保证85%以上的居民用水量不超过标准吗?
例题.一个容量为100的样本,数据的分组和各组的相关信息如下表,试完成表中每一行的两个空格.
0.06
0.06
8
0.14
0.16
16
0.21
0.51
0.18
18
0.16
0.85
10
0.95
0.05
5
例1、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100h~400h以内的概率;
(4)估计电子元件寿命在400h以上的概率;
应用举例:

(1)列出频率分布表;
茎叶图
情境:某赛季甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的原始记录如下:
(1)甲运动员得分:
13,51,23,8,26,38,16,33,14,28,39
(2)乙运动员得分: 49,24,12,31,50,31,44,36,15,37,25,36,39
问题:如何有条理地列出这些数据,分析该运动员的整体水平及发挥的稳定程度?
茎叶图


0
1
2
3
4
5
2 5
5 4
1 6 1 6 7 9
4 9
0
8
4 6 3
6 8
3 8 9

1
一般地:当数据是一位和两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫做茎叶图。茎按从小到大的顺序从上向下列出,共茎的叶一般按从大到小(或从小到大)的顺序同行列出。
1.茎叶图的概念:
2.茎叶图的特征:
1)用茎叶图表示数据有两个优点:一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示; (2)茎叶图只便于表示两位(或一位)有效数字的数据,对位数多的数据不太容易操作;而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰; (3)茎叶图对重复出现的数据要重复记录,不能遗漏.
制作茎叶图的方法是:将所有两位数的十位数字作为“茎”,个位数字作为“叶”,茎相同者共用一个茎,茎按从小到大的顺序从上向下列出,共茎的叶一般按从大到小(或从小到大)的顺序同行列出.
茎叶图的制作方法
注意:在制作茎叶图时,重复出现的数据要重复记录,不能遗漏,特别是“叶”部分;同一数据出现几次,就要在图中体现几次.
用茎叶图表示数据有两个突出的优点:
一.是所有的信息都可以从这个茎叶图
上得到;
二.是茎叶图便于记录和表示.
用茎叶图表示数据有一个突出的缺点:
茎叶图的缺点是其分析只是粗略的,对差异不大的两组数据不易分析;表示三位数以上的数据时不够方便.
1、求极差(即一组数据中最大值与最小值的差)
知道这组数据的变动范围4.3-0.2=4.1
2、决定组距与组数(将数据分组)
3、 将数据分组(8.2取整,分为9组)
小结:一.画频率分布直方图的步骤
4、列出频率分布表.(填写频率/组距一栏)
5、画出频率分布直方图。
二.总体密度曲线
1.当样本容量无限增大,组距无限缩小,那么频率分布直方图就会无限接近于一条光滑曲线——总体密度曲线。
2.用样本分布直方图去估计相应的总体分布时,一般样本容量越大,频率分布直方图就会无限接近总体密度曲线,就越精确地反映了总体的分布规律,即越精确地反映了总体在各个范围内取值百分比。
三.茎叶图
茎叶图,类似直方图,但又与直方图不同,它的思路是将数组的数按位数进行比较,将数大小基本不变或变化不大的位作为一个主杆(茎),将变化大的位的数作为分枝(叶),列在主杆的后面,这样就可以清楚地看到每个主杆后面的几个数,每个数具体是多少。
·茎叶图在质量管理上用途与直方图差不多,但它通常是作为更细致的分析阶段使用。由于它是用数字组成直方图,所以在做的时候比直方图还,通常我们常使用专业的软件进行绘制。
几种表示频率分布的方法的优点和不足
1.频率分布表在数量上比较确切,但不够直观,形象,分析数据分布的总体态势不太方便
2.频率分布直方图能够很容易地表示大量数据,非常直观地表明分布的形状,使我们能够看到分布表中看不清楚的数据模式,但是从直方图本身得不出来原始的数据内容,也就是说,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息就被抹掉了。
3.频率分布折线图的优点是它反映了数据的变化趋势,如果样本容量不断增大,分组的组距不断缩小,那么折线图就趋向于总体分布的密度曲线。
4.用茎叶图刻画数据有两个优点:一是所有的信息都可以从图中得到;二是茎叶图便于记录和表示,能够展示数据的分布情况。但是当样本数据较多或数据位数较多时,茎叶图就不太方便了