2.2.1__用样本的频率分布估计总体分布_-公开课

1.统计研究的对象是数据根据样本的情况对总体的相应情况作出估计和推断3.随机抽样的三种常用方法简单随机抽样、系统抽样、分层抽样2.统计学研究问题的步骤三步骤：收集数据、整理数据、统计推断。即通过抽样方法收集数据的目的是从中寻找所包含的信息，用样本去估计总体。统计学的核心思想是我国是世界上严重缺水的国家之一，城市缺水问题较为突出.2000年全国主要城市中缺水情况排在前10位的城市巢湖市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？3.12.52.02.01.51.01.61.81.91.63.42.62.22.21.51.20.20.40.30.43.22.72.32.11.61.23.71.50.53.83.32.82.32.21.71.33.61.70.64.13.22.92.42.31.81.43.51.90.84.33.02.92.42.41.91.31.41.80.72.02.52.82.32.31.81.31.31.60.92.32.62.72.42.11.71.41.21.50.52.42.52.62.32.11.61.01.01.70.82.42.82.52.22.01.51.01.21.80.62.2这些数字告诉我们什么信息？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：很容易发现的是一个居民月平均用水量的最小值时0.2t，最大值是4.3t，其他在0.2t～4.3t之间.分析数据的一种基本方法是用图将它们画出来，或者用紧凑的表格改变数据的排列方式.(一)从数据中提取信息，(二)利用图形传递信息。初中我们曾经学过频数分布表和频数分布图，这使我们能够清楚地知道数据分布在各个小组的个数.下面将要学习的频率分布表和频率分布图，则是从各个小组数据在样本容量中所占比例大小的角度，来表示数据分布的规律.它可以使我们看到整个样本数据的频率分布情况.频率分布相关概念频率：样本中某个组的频数和样本容量的比，叫做该数据的频率。频率分布的表示形式有：①样本频率分布表②样本频率分布直方图③样本频率分布折线图所有数据（或数据组）的频数的分布变化规律叫做样本的频率分布。样本容量频数频率频数：在统计学中，将样本按照一定的方法分成若干组，每组内含有这个样本的个体的数目叫做频数第一步:求极差（一组数据中的最大值与最小值的差）.知识探究（一）：样本频率分布表思考1：上述100个数据中的最大值和最小值分别是什么？由此说明样本数据的变化范围是什么？0.2～4.3思考2：分成多少组合适呢？第二步:决定组距与组数:组距：指每个小组的两个端点的距离；组数：k=极差÷组距，若k为整数，则组数=k，否则，组数=[k]+1.将数据分组，当数据在100个以内时，按数据多少常分5-12组。(4.3－0.2)÷0.5＝8.2.将8.2取整故，可取组距=0.5，组数=9如果将上述100个数据按组距为0.5进行分组，那么这些数据共分为多少组？第四步：列频率分布表.计算各小组的频率，作出下面的频率分布表.第三步：确定分点，将数据分组.以组距为0.5将数据分组时，可以分成以下9组：[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5].知识探究（一）：频率分布表思考3：各组数据的取值范围可以如何设定？各组均为左闭右开区间，最后一组是闭区间思考4：如何统计上述100个数据在各组中的频数?如何计算样本数据在各组中的频率?你能将这些数据用表格反映出来吗?列频率分布表:分组频数累计频数频率[0,0.5)[0.5,1)[1,1.5)[1.5,2)[2,2.5)[2.5,3)[3,3.5)[3.5,4)[4,4.5]合计48152225146420.040.080.150.220.250.140.060.041001.000.02频率/组距0.080.160.300.440.500.280.120.080.04频率分布表一般分五列1、“分组”，2、“频数累计（可省），3、“频数”，4、“频率”,5、“频率/组距”最后一行是合计知识探究（一）：频率分布表频数的合计为样本容量频率合计为1第几组频数第几组频率样本容量为了直观反映样本数据在各组中的分布情况，我们将上述频率分布表中的有关信息用下面的图形表示：月均用水量/t0.100.200.300.400.50O频率/组距0.511.52.53.54.5234知识探究（二）：频率分布直方图第一步：画平面直角坐标系.第二步：在横轴上均匀标出各组分点，在纵轴上标出单位长度.第三步：以组距为宽，各组的频率与组距的商为高，分别画出各组对应的小长方形.y轴：频率/组距x轴：数据单位月均用水量/t频率/组距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O各组的频率在图中哪里显示出来？各小长方体的面积之和是否为定值？各小长方形的面积之和为1.宽度：组距高度：频率组距知识探究（二）：频率分布直方图小长方形的面积=组距频率=组距×频率月均用水量/t0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O你能根据上述频率分布直方图指出居民月均用水量的一些数据特点吗？频率/组距知识探究（二）：频率分布直方图（1）居民月均用水量的分布是“山峰”状的，而且是“单峰”的；（2）大部分居民的月均用水量集中在一个中间值附近，只有少数居民的月均用水量很多或很少；（3）居民月均用水量的分布有一定的对称性等.月均用水量/t频率组距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O问题：对一组给定的样本数据，频率分布直方图的外观形状与哪些因素有关？同样一组数据，如果组距不同，横轴、纵轴的单位不同，得到的图和形状也会不同。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，下面给出以0.1和1为组距重新作出的频率分布直方图。如果市政府希望85%左右的居民每月的用水量不超过标准，根据上述频率分布表，你对制定居民月用水量标准（即a的取值）有何建议？问题：月均用水量/t频率组距0.50.40.30.20.10.511.522.533.544.5O0.150.250.020.220.080.140.040.040.06若将标准a定为2.5，则002600100）0.02+0.04+0.06+0.14（74%的居民在2.5t以下若将标准a定为3，则001200100）0.02+0.04+0.06（88%的居民在3t以下，标准可定为3t.频率分布直方图如下：月均用水量/t0.100.200.300.400.500.511.522.533.544.5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.o频率/组距利用样本频率分布对总体分布进行相应估计:（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）样本容量越大，这种估计越精确.（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.总体密度曲线月均用水量/tab（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）.o频率/组距理论迁移例某地区为了了解知识分子的年龄结构，随机抽样50名，其年龄分别如下：42，38，29，36，41，43，54，43，34，44，40，59，39，42，44，50，37，44，45，29，48，45，53，48，37，28，46，50，37，44，42，39，51，52，62，47，59，46，45，67，53，49，65，47，54，63，57，43，46，58.(1)列出样本频率分布表；(2)画出频率分布直方图以及频率分布折线图；(3)估计年龄在32～52岁的知识分子所占的比例约是多少.(1)极差为67-28=39，取组距为5，分为8组.分组频数频率频率/组距[27，32）[32，37）[37，42）[42，47）[47，52）[52，57）[57，62）[62，67]合计样本频率分布表：335091630.180.064570.060.060.320.140.080.101.000.0360.0120.0120.0120.0640.0280.0160.0200.200（2）样本频率分布直方图：年龄0.0600.0500.0400.0300.0200.010273237424752576267O（3）因为0.06+0.18+0.32+0.14=0.7，故年龄在32岁～52岁的知识分子约占70%.频率/组距0.060.180.140.32一、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,列出频率分布表频率分布直方图步骤:五、画出频率分布直方图（纵轴表示频率／组距）小结：频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各个小组的频率的大小.课后作业：P71练习第1题（2011·湖北高考）有一个容量为200的样本，其频率分布直方图如图所示，根据样本的频率分布直方图估计，样本数据落在区间［10，12）内的频数为（）（A）18（B）36（C）54（D）72课后练习为了了解高一学生的体能情况，某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测试，将所得数据整理后，画出频率分布直方图(如图)，图中从左到右各小长方形面积之比为2∶4∶17∶15∶9∶3，第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少？样本容量是多少？(2)若次数在110以上(含110次)为达标，试估计该学校全体高一学生的达标率是多少？