2014人教A版高中数学必修三2.1.3《分层抽样》教案设计
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人教A版高中数学必修三213《分层抽样》教案教案主题:分层抽样授课对象:人教A版高中数学必修三教案大纲:一、教学目标:1.理解分层抽样的定义和原理;2.掌握分层抽样的步骤和方法;3.能够运用分层抽样解决实际问题;4.培养学生的抽样技能和数据分析能力。
二、教学重点与难点:1.理解和应用分层抽样的原理;2.掌握分层抽样的步骤和方法;3.运用分层抽样解决实际问题。
三、教学过程:1.导入(5分钟)向学生介绍分层抽样的概念和重要性,引发学生的学习兴趣和探究欲望。
2.知识讲解(20分钟)2.1什么是分层抽样:解释分层抽样的定义,并举例说明。
2.2分层抽样的原理:介绍分层抽样的原理,即将总体分成多个层次,然后从每个层次中随机选择一部分样本。
2.3分层抽样的步骤和方法:具体讲解分层抽样的步骤和方法,包括确定总体和层次、确定样本容量和比例等。
3.示例分析(30分钟)以一个实际问题为例,让学生分析问题并设计相应的分层抽样方案,并对样本数据进行分析和总结。
4.练习与拓展(20分钟)4.1练习题:布置一些练习题,让学生进行独立思考和解答。
4.2拓展问题:提出一些拓展问题,让学生运用分层抽样解决实际问题,并进行总结与讨论。
5.归纳总结(10分钟)让学生总结分层抽样的基本原理、步骤和方法,并强调分层抽样在实际应用中的重要性。
四、教学资源:1.PPT课件:准备一份包含分层抽样的相关概念、原理、步骤和方法的PPT课件,便于学生理解和记忆。
2.实例材料:准备一些实例材料,例如人口数据、市场调查数据等,用于示范和练习。
五、教学评价:1.学生的问题解答能力和实际应用能力;2.学生课后练习的完成情况和答题质量;3.学生的课堂表现和参与度。
六、教学反思:通过本节课的教学实践,学生对分层抽样的概念和方法应该有了初步的了解,并且能够初步运用分层抽样解决一些实际问题。
但是,可能部分学生对分层抽样的原理和步骤还不够理解,需要进一步进行巩固和拓展。
精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩:从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。
鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。
矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。
蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。
航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。
井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。
笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。
山中的石!当你背靠群峰时,意志就坚了。
水中的萍!当你随波逐流后,根基就没了。
空中的鸟!当你展翅蓝天中,宇宙就大了。
空中的雁!当你离开队伍时,危险就大了。
地下的煤!你燃烧自己后,贡献就大了6、朋友是什么?朋友是快乐日子里的一把吉它,尽情地为你弹奏生活的愉悦;朋友是忧伤日子里的一股春风,轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师,热情的将你引向阳光的地带;朋友是失败苦闷中的一盏明灯,默默地为你驱赶心灵的阴霾。
人教A版高中数学必修三2.1.3《分层抽样》教案人教a版高中数学必修三2.1.3《分层抽样》教案2.1.3分层抽样教学计划【教学目标】1.通过实例了解分层抽样的概念、意义及适用场景2.通过对现实生活中实际问题会用分层抽样的方法从总体中抽出样本,并能写出具体问题的分层抽样的步骤.3.知道在分层抽样的过程中,人口中的每个个体都有相同的被选择的机会4.区分简单随机抽样?系统抽样和分层抽样,并选择适当正确的方法进行抽样.【教学重难点】教学重点:正确理解分层抽样的定义,灵活运用分层抽样进行抽样,正确选择三种抽样方法,解决现实生活中的抽样问题教学难点:应用分层抽样解决实际问题,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题.[教学过程]我复习复习系统抽样有什么优缺点?它的一般步骤是什么?答:优点是比简单随机抽样更易操,缺点是系统抽样有规律性,样本有可能代表性很差;(1)人口中的n个个体(2)确定分段间隔k,对编号进行分段,当NN(n是样本量)是一个整数,取K=nn;当NN不是整数时,首先从总体中随机移除几个个体,以便对总体中剩余的个体进行采样容量整除.(3)在第一段中,数字L(LWK)通过简单的随机抽样确定起始个体的数量(4)按照一定的规则抽取样本,通常是将起始编号l加上间隔k得到第2个个体编号l+k,再加上k得到第3个个体编号l+2k,这样继续下去,直到获取整个样本.二.创设情境.假设一个地区有2400名高中生、10900名初中生和11000名小学生。
为了了解该地区中小学近视的情况和原因,教育部门应选择该地区1%的中小学生进行调查。
你认为应该如何取样?答:高中生2400Xl%=24人,初中生10900Xl%=109人,小学生11000Xl%=110人,作为样本.这样,如果从学生人数这个角度来看,按照这种抽样方法所获得样本结构与这一地区全体中小学生的结构是基本相同的.三、探索新知识(一)分层抽样的定义.一般来说,在抽样过程中,将种群划分为不相交的层,然后根据一定比例从每个层中独立选择一定数量的个体,并将从每个层中提取的个体组合为样本。
分层抽样教学目标(1)理解分层抽样的概念与特征,巩固简单随机抽样、系统抽样两种抽样方法;(2)掌握简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的区别与联系.教学重点、难点正确理解分层抽样的定义,灵活应用分层抽样抽取样本,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题。
教学过程一、问题情境:1.复习简单随机抽样、系统抽样的概念、特征以及适用范围.2.实例:某校高一、高二和高三年级分别有学生1000,800,700名,为了了解全校学生的视力情况,从中抽取容量为100的样本,怎样抽取较为合理?二、学生活动能否用简单随机抽样或系统抽样进行抽样,为什么?指出由于不同年级的学生视力状况有一定的差异,用简单随机抽样或系统抽样进行抽样不能准确反映客观实际,在抽样时不仅要使每个个体被抽到的机会相等,还要注意总体中个体的层次性。
由于样本的容量与总体的个体数的比为100:2500=1:25,所以在各年级抽取的个体数依次是100025,80025,70025,即40,32,28.三、建构数学1.分层抽样:当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更客观地反映总体的情况,常将总体按不同的特点分成层次比较分明的几部分,然后按各部分在总体中所占的比进行抽样,这种抽样叫做分层抽样,其中所分成的各部分叫“层”.说明:①分层抽样时,由于各部分抽取的个体数与这一部分个体数的比等于样本容量与总体的个体数的比,每一个个体被抽到的可能性都是相等的;②由于分层抽样充分利用了我们所掌握的信息,使样本具有较好的代表性,而且在各层抽样时可以根据具体情况采取不同的抽样方法,所以分层抽样在实践中有着非常广泛的应用.23.分层抽样的步骤:(1)分层:将总体按某种特征分成若干部分。
(2)确定比例:计算各层的个体数与总体的个体数的比。
(3)确定各层应抽取的样本容量。
(4)在每一层进行抽样(各层分别按简单随机抽样或系统抽样的方法抽取),综合每层抽样,组成样本。
注:在抽样中,如果每次抽出个体后不再将它放回总体,称这样的抽样为不放回抽样;如果每次抽出个体后再将它放回总体,称这样的抽样为放回抽样.实际抽样多采用不放回抽样,我们介绍的三种抽样都是不放回抽样,而放回抽样则在理论研究中用得较多. 四、数学运用 1.例题:例1.( 1)工厂生产的某种产品用传输带将产品送入包装车间,检验人员从传送带上每隔5分钟抽一件产品进行检验,问这是一种什么抽样法?(2)已知甲、乙、丙三个车间一天内生产的产品分别是150件、130件、120件,为了掌握各车间产品质量情况,从中取出一个容量为40的样本,该用什么抽样方法?简述抽样过程?解:(1)这是将总体分成均衡的若干部分,再从每一部分按照预先订出的规则抽取一个个体,得到所需要的样本,故它是系统抽样.(2)因总体来自三个不同车间,故适宜用分层抽样法, 因抽取产品数与产品总数之比为40:400=1:10, 所以,各车间抽取产品数量分别为15件、13件、12件,具体抽样过程在各车间产品中用随机抽样的方法依次抽取(过程略).例2.一电视台在因特网上就观众对其某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为打算从中抽取60人进行详细调查,如何抽取? 解:抽取人数与总的比是60:12000=1:200,则各层抽取的人数依次是175.12,835.22,63.19,36.5, 取近似值得各层人数分别是12,23,20,5. 然后在各层用简单随机抽样方法抽取.答:用分层抽样的方法抽取,抽取“很喜爱”、“喜爱”、“一般”、“不喜爱”的人数分别为12,23,20,5.说明:各层的抽取数之和应等于样本容量,对于不能取整数的情况,取其近似值. 例3.下列问题中,采用怎样的抽样方法较为合理? (1) 从10台电冰箱中抽取3台进行质量检查;(2) 某电影院有32排座位,每排有40个座位 ,座位号为140。
一、课标要求:1、本章的课标要求包括算法的含义、程序框图、基本算法语句,通过阅读中国古代教学中的算法案例,体会中国古代数学世界数学发展的贡献。
2、算法就是解决问题的步骤,算法也是数学及其应用的重要组成部分,是计算机科学的基础,利用计算机解决问需要算法,在日常生活中做任何事情也都有算法,当然我们更关心的是计算机的算法,计算机可以解决多类信息处理问题,但人们必须事先用计算机熟悉的语言,也就是计算能够理解的语言(即程序设计语言)来详细描述解决问题的步骤,即首先设计程序,对稍复杂一些的问题,直接写出解决该问题的程序是困难的,因此,我们要首先研究解决问题的算法,再把算法转化为程序,所以算法设计是使用计算机解决具体问题的一个极为重要的环节。
3、通过对解决具体问题的过程与步骤的分析(如二元一次方程组的求解等问题),体会算法的思想,了解算法的含义。
理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。
理解并掌握几种基本的算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句。
进一步体会算法的基本思想。
4、本章的重点是体会算法的思想,了解算法的含义,通过模仿、操作、探索,经过通过设计程序框图解决问题的过程。
点是在具体问题的解决过程中,理解三种基本逻辑结构,经历将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程,理解几种基本的算法语句。
二、编写意图与特色:算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础。
随着现代信息技术飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。
需要特别指出的是,中国古代数学中蕴涵了丰富的算法思想。
在本模块中,学生将在义务教育阶段初步感受算法思想的基础上,结合对具体数学实例的分析,体验程序框图在解决问题中的作用;通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达解决问题的过程;体会算法的基本思想以及算法的重要性和有效性,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。
2.1.3分层抽样考点学习目标核心素养分层抽样的概念理解分层抽样的概念数学抽象分层抽样的使用条件和操作步骤掌握分层抽样的使用条件和操作步骤,会用分层抽样法进行抽样逻辑推理、数学运算问题导学(1)什么叫分层抽样?(2)分层抽样适用于什么情况?(3)分层抽样时,每个个体被抽到的机会是相等的吗?1.分层抽样的概念一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样.2.分层抽样的特点(1)适用于总体由差异明显的几部分组成的情况.(2)更充分地反映了总体的情况,使样本具有较强的代表性.(3)等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都是n N.3.分层抽样中分层原则(1)层内样本的差异要小,各层之间样本的差异要大.(2)分层后总体中的每个个体互不重叠,也不遗漏.4.抽样比(1)分层抽样也称“按比例抽样”,这里的“按比例”是指:①样本中第n层的个体数总体中第n层的个体数=样本容量总体容量;②总体中第m层的个体数总体中第n层的个体数=样本中第m层的个体数样本中第n层的个体数.(2)分层抽样中,每个个体被抽到的可能性是相等的,与层数、分层情况无关.■名师点拨如果总体的个数为N,样本容量为n,N i为第i层的个体数,则第i层抽取的个体数n i=n ·N i N ,每个个体被抽到的可能性是n i N i =1N i ·n ·N i N =n N.判断正误(对的打“√”,错的打“×”)(1)系统抽样时,将总体分成均等的几部分,每部分抽取一个,符合分层抽样,故系统抽样就是一种特殊的分层抽样.( )(2)在分层抽样时,每层可以不等可能抽样.( )(3)在分层抽样的过程中,每个个体被抽到的可能性是相同的,与层数及分层有关.( ) 解析:(1)因为分层抽样是从各层独立地抽取个体,而系统抽样各段上抽取时是按事先定好的规则进行的,各层编号有联系,不是独立的,故系统抽样不同于分层抽样.(2)分层抽样时,每层仍然要等可能抽样. (3)与层数及分层无关. 答案:(1)× (2)× (3)×(2020·江西省临川第一中学期末考试)为创建文明城市,共建美好家园,某市教育局拟从3 000名小学生,2 500名初中生和1 500名高中生中抽取700人参与“城市文明知识”问卷调查活动,应采用的最佳抽样方法是( )A .简单随机抽样法B .分层抽样法C .系统抽样法D .简单随机抽样法或系统抽样法解析:选B.根据题意,所有学生明显分成互不交叉的三层,即小学生,初中生,高中生,故采用分层抽样法.故选B.分层抽样又称类型抽样,即将相似的个体归入一类(层),然后每类抽取若干个个体构成样本,所以分层抽样为保证每个个体等可能抽样,必须进行( )A .每层等可能抽样B .每层可以不等可能抽样C .所有层按同一抽样比等可能抽样D .所有层抽取个体数量相同解析:选C.保证每个个体等可能的被抽取是三种基本抽样方式的共同特征,为了保证这一点,分层抽样时必须在所有层都按同一抽样比等可能抽样.一个班共有54人,其中男同学、女同学之比为5∶4,若抽取9人参加教改调查会,则每个男同学被抽取的可能性为________,每个女同学被抽取的可能性为________.解析:男、女每人被抽取的可能性是相同的,因为男同学共有54×59=30(人),女同学共有54×49=24(人),所以每个男同学被抽取的可能性为530=16,每个女同学被抽取的可能性为424=16.答案:16 16分层抽样的判断某社区有500户家庭,其中高收入家庭125户,中等收入家庭280户,低收入家庭95户.为了调查社会购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为100的样本,记作①;某学校高一年级有18名女排运动员,要从中选出4人调查学习负担情况,记作②.那么完成上述两项调查应采用的抽样方法是( )A .①用简单随机抽样法,②用系统抽样法B .①用分层抽样法,②用简单随机抽样法C .①用系统抽样法,②用分层抽样法D .①用分层抽样法,②用系统抽样法【解析】 ①因家庭收入不同其社会购买力也不同,宜用分层抽样的方法.②因总体个数较小,宜用简单随机抽样法.【答案】 B判断一个抽样方法是不是分层抽样的条件(1)看它是否具有分层抽样的特点,如总体中个体差异是否明显.(2)是否按照相同比例从各层中抽取.至于各层内用什么方法抽样是灵活的,可采用简单随机抽样,也可采用系统抽样.(3)在分层抽样中,无论哪一层的个体,被抽中的机会都是相等的,体现了抽样的公平性.(2018·高考全国卷Ⅲ)某公司有大量客户,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异,为了解客户的评价,该公司准备进行抽样调查,可供选择的抽样方法有简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,则最合适的抽样方法是________.解析:因为不同年龄段的客户对公司的服务评价有较大差异,所以需按年龄进行分层抽样,才能了解到不同年龄段的客户对公司服务的客观评价.答案:分层抽样分层抽样中的有关计算(1)某单位共有老、中、青年职工430人,其中有青年职工160人,中年职工人数是老年职工人数的2倍,为了解职工身体状况,现采用分层抽样方法进行调查,在抽取的样本中有青年职工32人,则该样本中的老年职工人数为________.(2)某高中学校为了促进学生个体的全面发展,针对学生发展要求,开设了富有地方特色的“泥塑”与“剪纸”两个社团,已知报名参加这两个社团的学生共有800人,按照要求每人只能参加一个社团,各年级参加社团的人数情况如下表:高一年级高二年级高三年级泥塑 a b c 剪纸xyz其中x ∶y ∶z =5∶3∶2,且“泥塑”社团的人数占两个社团总人数的35,为了了解学生对两个社团活动的满意程度,从中抽取一个50人的样本进行调查,则从高二年级“剪纸”社团的学生中应抽取________人.【解析】 (1)设该单位老年职工人数为x ,由题意得3x =430-160,解得x =90.则样本中的老年职工人数为90×32160=18.(2)法一:因为“泥塑”社团的人数占总人数的35,故“剪纸”社团的人数占总人数的25,所以“剪纸”社团的人数为800×25=320;因为“剪纸”社团中高二年级人数比例为y x +y +z =32+3+5=310,所以“剪纸”社团中高二年级人数为320×310=96.由题意知,抽样比为50800=116,所以从高二年级“剪纸”社团中抽取的人数为96×116=6.法二:因为“泥塑”社团的人数占总人数的35,故“剪纸”社团的人数占总人数的25,所以抽取的50人的样本中,“剪纸”社团中的人数为50×25=20.又“剪纸”社团中高二年级人数比例为y x +y +z =32+3+5=310,所以从高二年级“剪纸”社团中抽取的人数为20×310=6.【答案】 (1)18 (2)6分层抽样中有关计算的方法(1)抽样比=样本容量n 总体容量N =该层抽取的个体数该层的个体数.(2)总体中某两层的个体数之比=样本中这两层抽取的个体数之比.对于分层抽样中求某层个体数,或某层要抽取的样本个体数,都可以通过上面两个等量关系求解.1.为了调查城市PM2.5的情况,按地域把48个城市分成大型、中型、小型三组,相应的城市数分别为8,16,24.若用分层抽样的方法抽取12个城市,则应抽取的中型城市数为( )A .3B .4C .5D .6解析:选 B.根据分层抽样的特点可知,抽样比例为1248=14,则应抽取的中型城市数为16×14=4.2.一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,则应抽取超过45岁的职工为________人.解析:抽样比为25∶200=1∶8,而超过45岁的职工有80人,则从中应抽取的个体数为80×18=10.答案:10分层抽样的设计与应用一个单位有职工500人,其中不到35岁的有125人,35岁至49岁的有280人,50岁及50岁以上的有95人.为了了解这个单位职工与身体状态有关的某项指标,要从中抽取100名职工作为样本,职工年龄与这项指标有关,应该怎样抽取?【解】 用分层抽样来抽取样本,步骤如下:(1)分层,按年龄将500名职工分成三层:不到35岁的职工;35至49岁的职工;50岁及50岁以上的职工.(2)确定每层抽取个体的个数.抽样比为100500=15,则在不到35岁的职工中抽取125×15=25(人);在35岁至49岁的职工中抽取280×15=56(人);在50岁及50岁以上的职工中抽出95×15=19(人).(3)在各层分别按系统抽样或随机数法抽取样本. (4)汇总每层抽样,组成样本.分层抽样的操作步骤第一步,计算样本容量与总体的个体数之比.第二步,将总体分成互不交叉的层,按比例确定各层要抽取的个体数. 第三步,用简单随机抽样或系统抽样在各层中抽取相应数量的个体. 第四步,将各层抽取的个体合在一起,就得到所取样本.在100个产品中,有一等品20个,二等品30个,三等品50个,现要抽取一个容量为30的样本,请说明抽样过程.解:先将产品按等级分成三层:第一层,一等品20个;第二层,二等品30个;第三层,三等品50个.然后确定每一层抽取的个体数,因为20∶30∶50=2∶3∶5,所以应在第一层中抽取产品6个,在第二层中抽取产品9个,在第三层中抽取产品15个.再分别给这些产品编号并贴上标签,用抽签法或随机数表法在各层中抽取,取到一等品6个,二等品9个,三等品15个,这样就通过分层抽样得到了一个容量为30的样本.三种抽样方法的选择及应用为了考察某学校的教学水平,将抽取这个学校高三年级的部分学生本学年的考试成绩进行统计分析,为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该学校高三年级共有20个教学班,并且每个班内的学生按随机方式编好了学号,假定该校每班学生人数都相同):①从全年级20个班中任意抽取一个班,再从该班任意抽取20人,考察他们的学习成绩;②每个班都抽取1人,共计20人,考察这20个学生的成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从中共抽取100名学生进行考察(已知若按成绩分,该校高三学生中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根据上面的叙述,回答下列问题:(1)上面三种抽取方式中,其总体、个体、样本分别指什么?每一种抽取方式抽取的样本中,其样本容量分别是多少?(2)上面三种抽取方式中各自采用何种抽样方法?【解】(1)三种抽取方式中,其总体都是高三全体学生本学年的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本学年的考试成绩.第一种抽取方式中,样本为所抽取的20名学生本学年的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式中,样本为所抽取的20名学生本学年的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式中,样本为所抽取的100名学生本学年的考试成绩,样本容量为100.(2)三种抽取方式中,第一种方式采用的是简单随机抽样法;第二种方式采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种方式采用的是分层抽样法和简单随机抽样法.选择抽样方法的思路(1)判断总体是否由差异明显的几部分组成,若是,则选用分层抽样;否则,考虑用简单随机抽样或系统抽样.(2)判断总体容量和样本容量的大小.当总体容量较小时,采用抽签法;当总体容量较大、样本容量较小时,采用随机数表法;当总体容量较大、样本容量也较大时,采用系统抽样.某单位有2 000名职工,老年、中年、青年分布在管理、技术开发、营销、生产各岗位中的人数情况如下表所示:管理技术开发营销生产合计老年40404080200 中年80120160240600 青年40160280720 1 200 合计160320480 1 040 2 000(2)若要开一个有25人参与的讨论单位发展与薪金调整方案的座谈会,则应怎样抽选出席人?(3)若要抽20人调查对某运动会筹备情况的了解程度,则应怎样抽样?解:(1)用分层抽样法,并按老年职工4人,中年职工12人,青年职工24人抽取.(2)用分层抽样法,并按管理岗位2人,技术开发岗位4人,营销岗位6人,生产岗位13人抽取.(3)用系统抽样法,对全部2 000人随机编号,号码为0001~2000,每100号分为一组,从第一组中用简单随机抽样抽取一个号码,然后将这个号码分别加100,200,…,1 900,所得到的号码对应的20人即为要抽取的人.1.(2020·贵州省铜仁市第一中学期末考试)某高校有男学生3 000名,女学生7 000名.为了解男女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取男学生300名,女学生700名进行调查,则这种抽样方法是()A.抽签法B.随机数法C.系统抽样法D.分层抽样法解析:选D.总体由男生和女生组成,比例为3 000∶7 000=3∶7,所抽取的比例也是3∶7,这种抽样方法是分层抽样法.故选D.2.(2020·广西钦州市期末考试)某中学共有1 000名学生,其中高一年级350人,该校为了了解本校学生视力情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽出一个容量为100的样本进行调查,则应从高一年级抽取的人数为()A.20 B.25C.30 D.35解析:选D.高一年级抽取的人数为3501 000×100=35.故选D.3.某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人进行某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案.使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,3,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,3,…,270,并将整个编号平均分为10段.如果抽得的号码有下列四种情况:①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250; ②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265; ③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254; ④36,62,88,114,140,166,192,218,244,270. 关于上述样本的下列结论中,正确的是( ) A .②③都不能为系统抽样 B .②④都不能为分层抽样 C .①④都可能为系统抽样 D .①③都可能为分层抽样解析:选D.系统抽样又名“等距抽样”,做到等距的有①③④,但只做到等距还不一定是系统抽样,还应做到10段中每段要抽1个,检查这一点只需看第一个元素是否在1~27 范围内,结果发现④不符合,同时,若为系统抽样,则分段间隔k =27010=27,④也不符合这一要求,所以可能是系统抽样的为①③,因此排除A ,C ;若采用分层抽样,一、二、三年级的人数比例为4∶3∶3,由于共抽取10人,所以三个年级应分别抽取4人、3人、3人,即在1~108范围内要有4个编号,在109~189和190~270范围内要分别有3个编号,符合此要求的有①②③,即它们都可能为分层抽样(其中①③在每一层内采用了系统抽样,②在每一层内采用了简单随机抽样),所以排除B.4.某校高一年级有900名学生,其中女生400名.按男女比例用分层抽样的方法,从该年级学生中抽取一个容量为45的样本,则应抽取的男生人数为________.解析:设应抽取的男生人数为x ,则x 900-400=45900,解得x =25.答案:25[A 基础达标]1.为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样C.按学段分层抽样D.系统抽样解析:选C.我们常用的抽样方法有:简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,而事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.了解某地区中小学生的视力情况,按学段分层抽样,这种方式具有代表性,比较合理,故选C.2.(2020·黑龙江省哈尔滨市第六中学期末考试)某校共有160名教职工,其中一般教师120名,行政人员16名,后勤人员24名.为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,用分层抽样抽取一个容量为20的样本,则应抽取的后勤人员人数是() A.3 B.2C.15 D.4解析:选A.因为160人抽取20人,所以抽取的比例为20160=18,因为后勤人数为24,所以应抽取24×18=3.故选A.3.(2020·河北省枣强中学期末考试)某中学高二年级共有学生2 400人,为了解他们的身体状况,用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80的样本,若样本中共有男生42人,则该校高二年级共有女生()A.1 260 B.1 230C.1 200 D.1 140解析:选D.设女生总人数为x人,由分层抽样的方法,可得抽取女生人数为80-42=38(人),所以802 400=38x,解得x=1 140.故选D.4.(2020·河北省石家庄市期末考试)某单位有老年人27人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况的某项指标,需从他们中取一个容量为36的样本,则老年人、中年人、青年人依次抽取的人数是()A.7,11,19 B.7,12,17C.6,13,17 D.6,12,18解析:选D.由题意,老年人27人,中年人54人,青年人81人的比例为1∶2∶3,所以抽取人数:老年人:16×36=6,中年人:26×36=12,青年人:36×36=18.故选D.5.某中学有高中生3 500人,初中生1 500人.为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n的样本,已知从高中生中抽取70人,则n为() A.100 B.150C.200 D.250解析:选A.抽样比为703 500=150,该校总人数为1 500+3 500=5 000,则n5 000=150,故n=100.6.(2020·四川省遂宁市期末考试)已知某地区中小学生人数如图所示,用分层抽样的方法抽取200名学生进行调查,则抽取的高中生人数为________.解析:某地区中小学生人数如图所示,用分层抽样的方法抽取200名学生进行调查,则抽取的高中生人数为200×2 0003 500+2 000+4 500=40.答案:407.某校对全校共1 800名学生进行健康调查,选用分层抽样法抽取一个容量为200的样本,已知女生比男生少抽了20人,则该校的女生人数应是________.解析:设抽取的女生人数为x,则x+(x+20)=200,解得x=90,则抽取的女生人数为90,抽取的男生人数为200-90=110,据此可知该校的女生人数应是1 800×90200=810.答案:8108.(2020·湖南省张家界市期末联考)我国古代数学算经十书之一的《九章算术》中有一“衰分”问题“今有北乡八千七百五十人,西乡七千二百五十人,南乡八千三百五十人,凡三乡,发役四百八十七人,则西乡遣____________人”.解析:今有北乡八千七百五十人,西乡七千二百五十人,南乡八千三百五十人,凡三乡,发役四百八十七人,则西乡遣487×7 2508 750+7 250+8 350=145(人).答案:1459.某单位200名职工的年龄分布情况如图所示,现要从中抽取40名职工作为样本,用系统抽样法将全体职工随机按1~200编号,并按编号顺序平均分为40组(1~5号,6~10号,…,196~200号).(1)若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是多少? (2)若用分层抽样法,则应从40岁以下年龄段的职工中抽取多少名?解:(1)由分组可知,分段的间隔为5.又第5组抽出的号码为22,所以第6组抽出的号码为27,第7组抽出的号码为32,第8组抽出的号码为37.(2)由题意知,40岁以下年龄段的职工人数为200×50%=100.若用分层抽样法,则应从40岁以下年龄段的职工中抽取40200×100=20(名).10.某单位最近组织了一次健身活动,活动分为登山组和游泳组,且每个职工至多参加其中一组.在参加活动的职工中,青年人占42.5%,中年人占47.5%,老年人占10%.登山组的职工占参加活动总人数的14,且该组中青年人占50%,中年人占40%,老年人占10%.为了了解各组不同年龄层次的职工对本次活动的满意程度,现用分层抽样的方法从参加活动的全体职工中抽取一个容量为200的样本.试确定:(1)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别所占的比例; (2)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别应抽取的人数.解:(1)设登山组人数为x ,游泳组中,青年人、中年人、老年人所占比例分别为a 、b 、c ,则有x ×40%+3xb 4x =47.5%,x ×10%+3xc4x =10%,解得b =50%,c =10%,故a=100%-50%-10%=40%,即游泳组中,青年人、中年人、老年人所占比例分别为40%、50%、10%.(2)游泳组中,抽取的青年人人数为200×34×40%=60(人);抽取的中年人人数为200×34×50%=75(人);抽取的老年人人数为200×34×10%=15(人).即游泳组中,青年人、中年人、老年人分别应抽取的人数为60人,75人,15人.[B能力提升]11.某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测.若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是()A.4 B.5C.6 D.7解析:选C.四类食品的种数比为4∶1∶3∶2,则抽取的植物油类的种数为20×110=2,抽取的果蔬类的种数为20×210=4,二者之和为6种,故选C.12.甲、乙两套设备生产的同类型产品共4 800件,采用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80的样本进行质量检测.若样本中有50件产品由甲设备生产,则乙设备生产的产品总数为________件.解析:由分层抽样中各层的抽样比相同.样本中甲设备生产的有50件,则乙设备生产的有30件,所以在4 800件产品中,甲、乙设备生产的产品总数比为5∶3,所以乙设备生产的产品总数为4 800×35+3=1 800(件).答案:1 80013.某单位有工程师6人、技术员12人、技工18人.要从这些人中抽取一个容量为n 的样本,如果采用系统抽样和分层抽样的方法抽取,那么不用剔除个体;如果样本容量增加一个,那么在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除1个个体,求样本容量n.解:依题意,知总体容量为6+12+18=36.当样本容量是n时,由题意知,系统抽样的间隔为36n ,分层抽样的抽样比是n36,抽取工程师的人数为n 36×6=n 6,技术员的人数为n 36×12=n 3,技工的人数为n 36×18=n2,所以n 应是36的约数且是6的倍数,即n =6,12,18. 当样本容量为n +1时,系统抽样的间隔为35n +1.因为35n +1必须为整数,所以n 只能取6,即样本容量n =6.14.(选做题)为了对某课题进行讨论研究,用分层抽样的方法从三所高校A ,B ,C 的相关人员中,抽取若干人组成研究小组,有关数据见下表(单位:人).(2)若从高校B 相关人员中选2人作专题发言,应采用什么抽样法,请写出合理的抽样过程.解:(1)分层抽样是按各层相关人数和抽取人数的比例进行的,所以有x 54=13⇒x =18,3654=y3⇒y =2.故x =18,y =2. (2)总体容量和样本容量较小,所以应采用抽签法,过程如下: 第一步,将36人随机编号,号码为1,2,3,…,36; 第二步,将号码分别写在相同的纸片上,揉成团,制成号签;第三步,将号签放入一个不透明的容器中,充分搅匀,依次不放回地抽取2个号码,并记录上面的编号;第四步,把与号码相对应的人抽出,即可得到所要的样本.。
人教版高中必修32.1.3分层抽样教学设计一、教学目标1.了解什么是分层抽样和为什么要采用分层抽样。
2.掌握如何设计合理的分层抽样方案。
3.能够应用所学知识,设计一个符合实际要求的分层抽样调查。
二、教学重点1.分层抽样的定义和原理。
2.分层抽样的种类和优缺点。
3.分层抽样的步骤和设计方法。
三、教学内容1. 分层抽样的定义和原理分层抽样是指将总体按照某种特定的规则,划分成若干个层次,然后在每个层次内进行简单随机抽样。
分层抽样的原理是充分利用不同层次的差异,增加样本的代表性和统计精度。
2. 分层抽样的种类和优缺点按照分层的目的和方式,分层抽样可以分为正比取样、极差取样和等级取样三种。
正比取样是按照总体在各层中所占比例的大小来确定各层的样本量;极差取样是按照每个层次中样本值的异质性程度来确定各层的样本量;等级取样是将各层按照所具有的相同或相近的特征分成若干个等级,然后随机选取一定数量的层进行抽样。
正比取样和极差取样适用于总体结构分布比较均匀的情况,而等级取样适用于总体结构分布较为复杂的情况。
正比取样和等级取样的优点是抽样方便、操作简单、样本具有代表性;极差取样相比之下需要进行数据的计算和分析,操作相对较为复杂。
但极差取样具有抽样误差小、代表性好等优点。
3. 分层抽样的步骤和设计方法分层抽样的步骤和设计方法主要包括以下几个方面:1.制定调查目的和问题:确定调查目的和问卷内容,明确数据的收集方式和用途。
2.制定分层规则:根据调查目的和问题,将总体按照某种特定规则划分成若干个层次。
3.确定合理的样本量:按照统计学原理,确定每个层次的样本量。
4.确定抽样方式:根据分层取样的种类,确定采用正比取样、极差取样还是等级取样。
5.进行实际抽样:按照已经确定的抽样方式,在每个层次中进行随机抽样。
6.数据的处理和分析:对抽样得到的数据进行处理和分析,得出统计结论。
四、教学方法本单元教学采用课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学方法相结合的方式,旨在使学生全面掌握分层抽样的理论知识和实际应用技能,提高其数据分析和解决问题的能力。
2.1.3 分层抽样
整体设计
教学分析
教材从“了解某地区中小学生的近视情况及其形成原因”的探究中引入的概念.在探究过程中,应该引导学生体会:调查者是利用事先掌握的各种信息对总体进行分层,这可以保证每一层一定有个体被抽到,从而使得样本具有更好的代表性.为了达到此目的,教材利用右栏问题“你认为哪些因素可能影响到学生的视力?设计抽样方法时,需要考虑这些因素吗?”来引导学生思考,在教学中要充分注意这一点.
教材在探究初中和小学的抽样个数时,在右栏提出问题“想一想,为什么要这样取各个学段的个体数?”用意是向学生强调:含有个体多的层,在样本中的代表也应该多,即样本在该层的个体数也应该多.这样的样本才具有更好的代表性.
三维目标
1.理解分层抽样的概念,掌握其实施步骤,培养学生发现问题和解决问题的能力;
2.掌握分层抽样与简单随机抽样和系统抽样的区别与联系,提高学生的总结和归纳能力,让学生领会到客观世界的普遍联系性.
重点难点
教学重点:分层抽样的概念及其步骤.
教学难点:确定各层的入样个体数目,以及根据实际情况选择正确的抽样方法.
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
思路1
中国共产党第十七次代表大会的代表名额原则上是按各选举单位的党组织数、党员人数进行分配的,并适当考虑前几次代表大会代表名额数等因素.按照这一分配办法,各选举单位的代表名额,比十六大时都有增加.另外,按惯例,中央将确定一部分已经退出领导岗位的老党员作为特邀代表出席大会.这种产生代表的方法是简单随机抽样还是系统抽样?教师点出课题:分层抽样.
思路2
我们已经学习了两种抽样方法:简单随机抽样和系统抽样,本节课我们学习分层抽样.推进新课
新知探究
提出问题
(1)假设某地区有高中生2 400人,初中生10 900人,小学生11 000人,此地教育部门为了了解本地区中小学的近视情况及其形成原因,要从本地区的小学生中抽取1%的学生进行调查,你认为应当怎样抽取样本?
(2)想一想为什么这样取各个学段的个体数?
(3)请归纳分层抽样的定义.
(4)请归纳分层抽样的步骤.
(5)分层抽样时如何分层?其适用于什么样的总体?
讨论结果:(1)分别利用系统抽样在高中生中抽取 2 400×1%=24人,在初中生中抽取10 900×1%=109人,在小学生中抽取11 000×1%=110人.这种抽样方法称为分层抽样.
(2)含有个体多的层,在样本中的代表也应该多,即样本从该层中抽取的个体数也应该多.这
样的样本才有更好的代表性.
(3)一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫分层抽样.
(4)分层抽样的步骤:
①分层:按某种特征将总体分成若干部分(层);
②按抽样比确定每层抽取个体的个数;
③各层分别按简单随机抽样的方法抽取样本;
④综合每层抽样,组成样本.
(5)分层抽样又称类型抽样,应用分层抽样应遵循以下要求:
①分层时将相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则,即保证样本结构与总体结构一致性.
②分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等.
③当总体个体差异明显时,采用分层抽样.
应用示例
例1 一个单位有职工500人,其中不到35岁的有125人,35岁至49岁的有280人,50岁以上的有95人,为了了解这个单位职工与身体状况有关的某项指标,要从中抽取100名职工作为样本,职工年龄与这项指标有关,应该怎样抽取?
分析:由于职工年龄与这项指标有关,所以应选取分层抽样来抽取样本.
解:用分层抽样来抽取样本,步骤是:
(1)分层:按年龄将150名职工分成三层:不到35岁的职工;35岁至49岁的职工;50岁以上的职工.
(2)确定每层抽取个体的个数.抽样比为
51500100=,则在不到35岁的职工中抽125×5
1=25人;在35岁至49岁的职工中抽280×51=56人;在50岁以上的职工中抽95×51=19人. (3)在各层分别按抽签法或随机数表法抽取样本.
(4)综合每层抽样,组成样本.
点评:本题主要考查分层抽样及其实施步骤.如果总体中的个体有差异时,那么就用分层抽样抽取样本.用分层抽样抽取样本时,要把性质、结构相同的个体组成一层. 变式训练
1.某市的3个区共有高中学生20 000人,且3个区的高中学生人数之比为2∶3∶5,现要从所有学生中抽取一个容量为200的样本,调查该市高中学生的视力情况,试写出抽样过程. 分析:由于该市高中学生的视力有差异,按3个区分成三层,用分层抽样来抽取样本.在3个区分别抽取的学生人数之比也是2∶3∶5,所以抽取的学生人数分别是200×5322++=40;200×5323++=60;200×5
325++=100. 解:用分层抽样来抽取样本,步骤是:
(1)分层:按区将20 000名高中生分成三层.
(2)确定每层抽取个体的个数.在这3个区抽取的学生数目分别是40、60、100.
(3)在各层分别按随机数表法抽取样本.
(4)综合每层抽样,组成样本.
2.某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况,从他们中抽取容量为36的样本,最适合抽取样本的方法是( )
A.简单随机抽样
B.系统抽样
C.分层抽样
D.先从老年人中剔除1人,再用分层抽样
分析:总人数为28+54+81=163.样本容量为36,由于总体由差异明显的三部分组成,考虑用分层抽样.若按36∶163取样,无法得到整解,故考虑先剔除1人,抽取比例变为36∶162=2∶9,则中年人取12人,青年人取18人,先从老年人中剔除1人,老年人取6人,组成36的样本.
答案:D 例2 某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测.若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是( )
A.4
B.5
C.6
D.7
分析:抽样比为
2030104020+++=51,则抽取的植物油类种数是10×5
1=2,则抽取的果蔬类食品种数是20×51=4,所以抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是2+4=6. 答案:C
点评:如果A 、B 、C 三层含有的个体数目分别是x 、y 、z,在A 、B 、C 三层应抽取的个体数目分别是m 、n 、p,那么有x∶y∶z=m∶n∶p;如果总体有N 个个体,所抽取的样本容量为n,某层所含个体数目为a,在该层抽取的样本数目为b,那么有a
b N n =. 变式训练
1.(2007浙江高考,文13)某校有学生2 000人,其中高三学生500人.为了解学生的身体素质情况,采用按年级分层抽样的方法,从该校学生中抽取一个200人的样本.则样本中高三学生的人数为______________.
分析:抽样比为1012000200=,样本中高三学生的人数为500×10
1=50. 答案:50
2.甲校有3 600名学生,乙校有5 400名学生,丙校有1 800名学生,为统计三校学生某方面的情况,计划采用分层抽样法,抽取一个容量为90人的样本,应在这三校分别抽取学生( )
A.30人,30人,30人
B.30人,45人,15人
C.20人,30人,10人
D.30人,50人,10人
分析:抽样比是
120118005400360090=++,则应在这三校分别抽取学生:120
1×3 600=30人,1201×5 400=45人,1201×1 800=15人. 答案:B
知能训练
1.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 000家,其中农民家庭1 800户,工人家庭100户.现要从中抽取容量为40的样本,调查家庭收入情况,则在整个抽样过程中,可以用到下列抽样方法( )
①简单随机抽样 ②系统抽样 ③分层抽样
A.②③
B.①③
C.③
D.①②③
分析:由于各家庭有明显差异,所以首先应用分层抽样的方法分别从农民、工人、知识分子。