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3.3 方差和标准差



x)2

( x2

x)2

( xn

x)2 ]
叫做这组数据的方差.
方差用来衡量一批数据的波动大小(即这批数 据偏离平均数的大小).
在样本容量相同的情况下,方差越大,说明
数据的波动越大,越不稳定.
10
6
例 : 为了考察甲乙两种小麦的长势,分别从中
抽出10株苗,测得苗高如下(单位:cm): 甲:12,13,14,15,10,16,13,11,15,11; 乙:11,16,17,14,13,19, 6, 8,10,16;12Fra bibliotek教练的烦恼
甲,乙两名射击手现要挑选一名射击手参加比赛. 若你是教练,你认为挑选哪一位比较适宜?
3
教练的烦恼
甲,乙两名射击手的测试成绩统计如下:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
甲命中环数 7
8
8
8
9
乙命中环数 10 6 10 6
8
⑴ 请分别计算两名射击手的平均成绩;
x甲

1 (7 8 8 8 9) 5
标准差为----c------。
③数据3x1,3x2 ,3x3 ,…,3xn的平均数为---3--a------,方差为--9---b------,
标准差为----------。
3c
④数据2x1-3,2x2 -3,2x3 -3 ,…,2xn -3的平均数为 ----------,
方差为--4--b-----,标准差为--2---c-----。
请你用发现的结论来解决以下的问题:
已知数据x1,x2,x3,…,xn的平均数为a,方差为b,标准差为c。

①数据x1+3,x2 + 3,x3 +3 ,…,xn +3的平均数为a---+--3---,方差为-b-----标准差为--------c--。
②数据x1-3,x2 -3,x3 -3 ,…,xn -3的平均数为 -a-----3-----,方差为--b------,
10
11
12
已知三组数据1、2、3、4、5;11、12、13、14、15
和3、6、9、12、15。
1、求这三组数据的平均数、方差和标准差。
平均数
方差
标准差
1、2、3、4、5
3
2
2
11、12、13、14、15
13
2
2
3、6、9、12、15
9
18
32
2、对照以上结果,你能从中发现哪些有趣的结论?
13

(11 13) 2


3.6(cm2)
S2乙=
1 10
(1113)2

(16
13) 2


(16
13) 2


15.8(cm2)
因为S2甲< S2乙,所以甲种小麦长得比较整齐。
8
课本P64 课内练习
9
1、一个样本的方差是
S2

1 100 [( x1

8)2

( x2

8)2
问:哪种小麦长得比较整齐?
S
2

1 n
[(x1

x)2

( x2

x)2

( xn

x)2 ]
思考:求数据方差的一般步骤是什么?
1、求数据的平均数;
2、利用方差公式求方差.
7
例 : 为了考察甲乙两种小麦的长势,分别从中
抽出10株苗,测得苗高如下(单位:cm): 甲:12,13,14,15,10,16,13,11,15,11; 乙:11,16,17,14,13,19, 6, 8,10,16;
8
( 环)
x乙

1 (10 6 10 6 8) 5
8
( 环)
4
教练的烦恼
甲,乙两名射击手的测试成绩统计如下:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
甲命中环数 7
8
8
8
9
乙命中环数 10 6 10 6
8
⑴ 请分别计算两名射击手的平均成绩;x甲 8 (环), x乙 8 (环)
别如下(单位:分)
数学 70 95 75 95 90
英语 80 85 90 85 85
通过对小明的两科成绩进行分析,你有何看法?
x数
=
1 5

70+95+75+95+90
=85


x英
=
1 5
80+85+90+85+85
=85



S
2 数

1 5

70

852
95 852
问:哪种小麦长得比较整齐?
解:
X甲=
1 (12 1314 15 10 16 131115 11) 13(cm) 10
X乙=
1 (1116 17 14 1319 6 8 10 16) 13(cm) 10
S2甲=
1 10
(12
13) 2

(13 13)2
2a-3
14
小结:谈谈自己这节课学到了什么?
1.方差:各数据与平均数的差的平方的平均数叫做这
批数据的方差.
S
2

1 n
[(x1

x)2

( x2

x)2

( xn

x)2 ]
方差用来衡量一批数据的波动大小(即这批数据偏
离平均数的大小).在样本容量相同的情况下,方差
越大,说明数据的波动越大,越不稳定.
2.标准差:方差的算术平方根叫做标准差.
S
1 n
[(
x1

x)2

( x2

x)2


( xn

x)2
]
计算一组数据的方差的一般步骤:
1、利用平均数公式计算这组数据的平均数X
2、利用方差公式计算这组数据的方差S2
15
作业: 1、作业本(2)
16
小明的烦恼
在学校,小明本学期五次测验的数学成绩和英语成绩分
75 852
95 852

90

852


110
分2
S
2 英

1 5
80

852

85

852

90

852

85

852

85

852


10
分2
英语较稳定但要提高; 数学不够稳定有待努力进步! 17
⑵ 请根据这两名射击手的成绩在 成绩(环)
右图中画出折线统计图; 10

8
⑶ 现要挑选一名射击手参加比

6
赛,若你是教练,你认为挑 4
射 击
选哪一位比较适宜?为什么? 2
次 序
0
1
2
5
345
所以要进一步用各偏差平方的平均数来衡量数据的稳定性.
一般地,各数据与平均数的差的平方的平均数
S2

1 n
[(x1



( x100

8)2 ]
则这个样本中的数据个数是_1_0_0_,平均数是__8__
2、已知某样本的方差是9,则这个样本的标准差 是——3——。
3、已知一个样本1、3、2、x、5,其平均数是3,
则这个样本的标准差是———2—。
4、甲、乙两名战士在射击训练中,打靶的次数相同, 且稳射定击,成那绩 么的 方平 差均 的数大小x甲关=系x乙是,S如2甲果——甲<—的—S射2乙击。成绩比较
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