19.2极差和方差
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极差与方差的认识极差——定义:一组数据中的最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差.(1)极差是刻画数据离散程度的最简单的统计量,计算简单,易于理解,但它受极端值的影响较大.(2)极差只是利用了一组数据两端的信息,能够反映数据的波动范围,不能衡量每个数据的变化情况.举例:【例1】从甲、乙两种玉米苗中各抽10株,分别测得它们的株高如下:(单位:cm)甲:21423914192237414025乙:27164041164440402744根据以上数据分别求甲、乙两种玉米的极差.【解】甲的极差:42-14=28(cm);乙的极差:44-16=28(cm).方差——方差是反映一组数据的整体波动大小的特征的量.它是指一组数据中各个数据与这组数据的平均数的差的平方的平均数,它反映的是一组数据偏离平均值的情况.方差越大,数据的波动越大;方差越小,数据的波动越小.求一组数据的方差可以简记先求平均,再求差,然后平方,最后求平均数.一组数据x 1、x2、x3、…、x n的平均数为,则该组数据方差的计算公式为:举例:【例2】市体校准备挑选一名跳高运动员参加全市中学生运动会,对跳高运动队的甲、乙两名运动员进行了8次选拔比赛.他们的成绩(单位:m)如下:甲:1.70 1.65 1.68 1.69 1.72 1.73 1.68 1.67乙:1.60 1.73 1.72 1.61 1.62 1.71 1.70 1.75(1)甲、乙两名运动员的跳高平均成绩分别是多少?(2)哪位运动员的成绩更为稳定?【解析】本题是一道数据分析有关的实际问题,主要考查数据的平均数、方差的计算方法及处理数据的能力.根据平均数及方差的计算公式可得(1)==1.69(m),==1.68(m).(2)=0.0006(m2),=0.00315(m2),因为,所以甲稳定.。
【精品】2020年中考数学复习 --《极差、方差和标准差》知识点 极差、方差、标准差都是用来研究一组数据的离散程度,表示一组数据离散程度的指标.一、定义理解1、极差极差是用来反映一组数据变化范围的大小.我们可以用一组数据中的最大值减去最小值所得的差来反映这组数据的变化范围,用这种方法得到的差就称为极差.极差=最大值-最小值极差仅只表示一组数据变化范围的大小,只对极端值较为敏感,而不能表示其它更多的意义.2、方差方差是反映一组数据的整体波动大小的指标,它是指一组数据中各数据与这组数据的平均数的差的平方的平均数,它反映的是一组数据偏离平均值的情况.求一组数据的方差可以简记为:“先平均,再求差,然后平方,最后再平均.”通常用2S 表示一组数据的方差,用x 表示一组数据的平均数,1x 、2x 、…n x 表示各数据. 方差计算公式是: s 2=1n [(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2];3、标准差在计算方差的过程中,可以看出2S 的数量单位与原数据的不一致,因而在实际应用时常常将求出的方差再开平方,这就是标准差. 标准差=方差,方差=标准差2.一组数据的标准差计算公式是S =其中x 为n 个数据12n x x x ,,…,的平均数. 方差和标准差都是用来描述一组数据波动情况的特征数,常用来比较两组数据的波动大小.方差较大的波动较大,方差较小的波动较小,方差的单位是原数据的单位平方,标准差的单位与原数据的单位相同.在解决实际问题时,常用样本的方差来估计总体方差方法去考察总体的波动情况.二、例题讲析例1、甲、乙两支篮球队在一次联赛中,各进行10次比赛得分如下:甲队:100,97,99,96,102,103,104,101,101,100乙队:97,97,99,95,102,100,104,104,103,102(1) 求甲、乙两队的平均分和极差?(2)计算甲、乙两队的方差与标准差,并判断哪支球队发挥更为稳定?解:(1)3.100100101101104103102969997100101)=(=甲+++++++++⨯x 3.10010210310410410010295999797101)=(=乙+++++++++⨯x甲队的极差=104-96=8; 甲队的极差=104-95=9(2)61.5])3.100100()3.10099()3.100100[(1012222=甲-++-+-=S 21.9])3.100102()3.10097()3.10097[(1012222=乙-++-+-= S 甲队的标准差:37.261.5≈; 乙队的标准差:03.321.9≈ 所以,由此可以判断甲队的得分方差小,标准差也相应较小,因此他们在联赛中发挥更为稳定一些.例2、对10盆同一品种的花施用甲、乙两种花肥,把10盆花分成两组,每组5盆,记录其花期:甲组:25,23,28,22,27乙组:27,24,24,27,23(1)10盆花的花期最多相差几天?(2)施用何种花肥,花的平均花期较长?(3)施用哪种保花肥效果更好?分析:花期的极差就是花期最多相差的天数,花的平均花期就是分别求得甲、乙两组数据的平均数,而看哪种保花肥效果好,关键是比较方差,方差越小,波动越小,效果越好! 解:(1)28-22=6(天) 所以,10盆花的花期最多相差6天.(2)由平均数公式得:252722282325(51)==甲++++x252327242427(51)==乙++++x得乙甲=x x ,所以,无论用哪种花肥,花的平均花期相等.(3)由方差公式得: 2.5])2527()2522()2528()2523()2525[(101222222=甲-+-+-+-+-=S 8.2])2523()2527()2524()2524()2527[(51222222=乙-+-+-+-+-=S 得22S 乙甲<S 故施用乙种花肥,效果比较可靠三、反馈练习1.一组数据5,8,x ,10,4的平均数是2x ,则这组数据的方差是________.2.五名同学目测同一本教科书的宽度时,产生的误差如下(单位:cm ):2,-2,-1,1,0, 则这组数据的极差为______cm .方差是_______,标准差是______3.若样本1,2,3,x 的平均数为5,又样本1,2,3,x ,y 的平均数为6,则样本1,2,3,x ,y 的极差是_______,方差是_______,标准差是______.4.已知一组数据0,1,2,3,4的方差为2,则数据20,21,22,23,24的方差为_____, 标准差为________.5.一组数据-8,-4,5,6,7,7,8,9的极差是______,方差是_____,标准差是______.6.若样本x 1,x 2,……,x n 的平均数为 =5,方差S 2=0.025,则样本4x 1,4x 2,……,4x n 的平均数x '=_____,方差S '2=_______.。
极差方差标准差公式方差、标准差和极差是统计学中常用的概念,它们在描述数据分布和变异程度上起着重要的作用。
本文将分别介绍这三个概念的计算公式及其在实际应用中的意义。
首先我们来看极差的计算公式。
极差是指一组数据中最大值与最小值之间的差异,它可以用来描述数据的波动程度。
假设我们有一组数据X={x1, x2, x3, ..., xn},其中xi表示第i个观测值,那么这组数据的极差可以通过以下公式来计算:Range = max(X) min(X)。
其中max(X)表示数据中的最大值,min(X)表示数据中的最小值。
通过计算极差,我们可以直观地了解数据的波动范围,从而对数据的变异程度有一个大致的了解。
接下来我们来介绍方差的计算公式。
方差是衡量一组数据离散程度的指标,它描述了数据点与其均值之间的差异程度。
假设我们有一组数据X={x1, x2, x3, ..., xn},其中xi表示第i个观测值,数据的方差可以通过以下公式来计算:Variance = Σ(xi μ)² / n。
其中Σ表示求和符号,xi表示第i个观测值,μ表示数据的均值,n表示数据的个数。
通过计算方差,我们可以了解数据点与均值之间的离散程度,进而对数据的分布情况有一个直观的认识。
最后我们来介绍标准差的计算公式。
标准差是方差的平方根,它是描述数据离散程度的一种常用指标。
数据的标准差可以通过以下公式来计算:Standard deviation = √Variance。
通过计算标准差,我们可以更直观地了解数据的离散程度,因为标准差的数值与原始数据的单位相同,所以它更容易被人们理解和比较。
综上所述,极差、方差和标准差是描述数据分布和变异程度的重要指标,它们在统计学和实际应用中都具有重要的意义。
通过计算这些指标,我们可以更好地了解数据的分布情况,从而为后续的数据分析和决策提供有力的支持。
希望本文能帮助读者更好地理解极差、方差和标准差的概念及其计算方法。