必修3第2章統計教案 練習

2022-12-25 06:03:05 字數 4737 閱讀 9159

第二章統計

2.1.1 簡單隨機抽樣

教學設想:

【**新知】

一、簡單隨機抽樣的概念

一般地,設乙個總體含有n個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤n),如果每次抽取時總體內的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣,這樣抽取的樣本,叫做簡單隨機樣本。

【說明】簡單隨機抽樣必須具備下列特點:

(1)簡單隨機抽樣要求被抽取的樣本的總體個數n是有限的。

(2)簡單隨機樣本數n小於等於樣本總體的個數n。

(3)簡單隨機樣本是從總體中逐個抽取的。

(4)簡單隨機抽樣是一種不放回的抽樣。

(5)簡單隨機抽樣的每個個體入樣的可能性均為n/n。

思考?下列抽樣的方式是否屬於簡單隨機抽樣?為什麼?

(1)從無限多個個體中抽取50個個體作為樣本。

(2)箱子裡共有100個零件,從中選出10個零件進行質量檢驗,在抽樣操作中,從中任意取出乙個零件進行質量檢驗後,再把它放回箱子。

二、抽籤法和隨機數法

1、抽籤法的定義。

一般地,抽籤法就是把總體中的n個個體編號,把號碼寫在號簽上,將號籤放在乙個容器中,攪拌均勻後,每次從中抽取乙個號籤,連續抽取n次,就得到乙個容量為n的樣本。

【說明】抽籤法的一般步驟:

(1)將總體的個體編號。

(2)連續抽籤獲取樣本號碼。

思考?你認為抽籤法有什麼優點和缺點:當總體中的個體數很多時,用抽籤法方便嗎?

2、隨機數法的定義:

利用隨機數表、隨機數骰子或計算機產生的隨機數進行抽樣,叫隨機數表法,這裡僅介紹隨機數表法。

怎樣利用隨機數表產生樣本呢?下面通過例子來說明,假設我們要考察某公司生產的500克袋裝牛奶的質量是否達標,現從800袋牛奶中抽取60袋進行檢驗,利用隨機數表抽取樣本時,可以按照下面的步驟進行。

第一步,先將800袋牛奶編號,可以編為000,001,…,799。

第二步,在隨機數表中任選乙個數,例如選出第8行第7列的數7(為了便於說明,下面摘取了附表1的第6行至第10行)。

16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78

84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67

63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75

33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38

57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62

87 35 20 96 43 84 26 34 91 64

21 76 33 50 25 83 92 12 06 76

12 86 73 58 07 44 39 52 38 79

15 51 00 13 42 99 66 02 79 54

90 52 84 77 27 08 02 73 43 28

第三步,從選定的數7開始向右讀(讀數的方向也可以是向左、向上、向下等),得到乙個三位數785,由於785<799,說明號碼785在總體內,將它取出;繼續向右讀,得到916,由於916>799,將它去掉,按照這種方法繼續向右讀,又取出567,199,507,…,依次下去,直到樣本的60個號碼全部取出,這樣我們就得到乙個容量為60的樣本。

【說明】隨機數表法的步驟:

(1)將總體的個體編號。

(2)在隨機數表中選擇開始數字。

(3)讀數獲取樣本號碼。

【例題精析】

例1:人們打橋牌時,將洗好的撲克牌隨機確定一張為起始牌,這時按次序搬牌時,對任何一家來說,都是從52張牌中抽取13張牌,問這種抽樣方法是否是簡單隨機抽樣?

例2:某車間工人加工一種軸100件,為了了解這種軸的直徑,要從中抽取10件軸在同一條件下測量,如何採用簡單隨機抽樣的方法抽取樣本?

【課堂小結】

1、簡單隨機抽樣是一種最簡單、最基本的抽樣方法,簡單隨機抽樣有兩種選取個體的方法:放回和不放回,我們在抽樣調查中用的是不放回抽樣,常用的簡單隨機抽樣方法有抽籤法和隨機數法。

2、抽籤法的優點是簡單易行,缺點是當總體的容量非常大時,費時、費力,又不方便,如果標號的籤攪拌得不均勻,會導致抽樣不公平,隨機數表法的優點與抽籤法相同,缺點上當總體容量較大時,仍然不是很方便,但是比抽籤法公平,因此這兩種方法只適合總體容量較少的抽樣型別。

3、簡單隨機抽樣每個個體入樣的可能性都相等,均為n/n,但是這裡一定要將每個個體入樣的可能性、第n次每個個體入樣的可能性、特定的個體在第n次被抽到的可能性這三種情況區分開業,避免在解題**現錯誤。

【評價設計】

1、為了了解全校240名學生的身高情況,從中抽取40名學生進行測量,下列說法正確的是

a.總體是240b、個體是每乙個學生

c、樣本是40名學生 d、樣本容量是40

2、為了正確所加工一批零件的長度,抽測了其中200個零件的長度,在這個問題中,200個零件的長度是

a、總體b、個體是每乙個學生

c、總體的乙個樣本d、樣本容量

3、乙個總體中共有200個個體,用簡單隨機抽樣的方法從中抽取乙個容量為20的樣本,則某一特定個體被抽到的可能性是 。

4、從3名男生、2名女生中隨機抽取2人,檢查數學成績,則抽到的均為女生的可能性是

2.1.2 系統抽樣

教學設想:

【創設情境】某學校為了了解高一年級學生對教師教學的意見,打算從高一年級500名學生中抽取50名進行調查,除了用簡單隨機抽樣獲取樣本外,你能否設計其他抽取樣本的方法?

【**新知】

一、系統抽樣的定義:

一般地,要從容量為n的總體中抽取容量為n的樣本,可將總體分成均衡的若干部分,然後按照預先制定的規則,從每一部分抽取乙個個體,得到所需要的樣本,這種抽樣的方法叫做系統抽樣。

【說明】由系統抽樣的定義可知系統抽樣有以下特證:

(1)當總體容量n較大時,採用系統抽樣。

(2)將總體分成均衡的若干部分指的是將總體分段,分段的間隔要求相等,因此,系統抽樣又稱等距抽樣,這時間隔一般為k=.

(3)預先制定的規則指的是:在第1段內採用簡單隨機抽樣確定乙個起始編號,在此編號的基礎上加上分段間隔的整倍數即為抽樣編號。

思考?(1)你能舉幾個系統抽樣的例子嗎?

(2)下列抽樣中不是系統抽樣的是

a、從標有1~15號的15號的15個小球中任選3個作為樣本,按從小號到

大號排序,隨機確定起點i,以後為i+5, i+10(超過15則從1再數起)號入樣

b工廠生產的產品,用傳關帶將產品送入包裝車間前,檢驗人員從傳送帶上每隔五分鐘抽一件產品檢驗

c、搞某一市場調查,規定在商場門口隨機抽乙個人進行詢問,直到調查到事先規定的調查人數為止

d、電影院調查觀眾的某一指標,通知每排(每排人數相等)座位號為14的觀眾留下來座談

點撥:(2)c不是系統抽樣,因為事先不知道總體,抽樣方法不能保證每個個體按事先規定的概率入樣。

二、系統抽樣的一般步驟。

(1)採用隨機抽樣的方法將總體中的n個個編號。

(2)將整體按編號進行分段,確定分段間隔k(k∈n,l≤k).

(3)在第一段用簡單隨機抽樣確定起始個體的編號l(l∈n,l≤k)。

(4)按照一定的規則抽取樣本,通常是將起始編號l加上間隔k得到第2個個體編號l+k,再加上k得到第3個個體編號l+2k,這樣繼續下去,直到獲取整個樣本。

【說明】從系統抽樣的步驟可以看出,系統抽樣是把乙個問題劃分成若干部分分塊解決,從而把複雜問題簡單化,體現了數學轉化思想。

【例題精析】

例1、某校高中三年級的295名學生已經編號為1,2,……,295,為了了解學生的學習情況,要按1:5的比例抽取乙個樣本,用系統抽樣的方法進行抽取,並寫出過程。

例2、從憶編號為1~50的50枚最新研製的某種型號的飛彈中隨機抽取5枚來進行發射實驗,若採用每部分選取的號碼間隔一樣的系統抽樣方法,則所選取5枚飛彈的編號可能是

a.5,10,15,20,25b、3,13,23,33,43

c.1,2,3,4,5d、2,4,6,16,32

【課堂小結】

1、在抽樣過程中,當總體中個體較多時,可採用系統抽樣的方法進行抽樣,系統抽樣的步驟為:

(1)採用隨機的方法將總體中個體編號;

(2)將整體編號進行分段,確定分段間隔k(k∈n);

(3)在第一段內採用簡單隨機抽樣的方法確定起始個體編號l;

(4)按照事先預定的規則抽取樣本。

2、在確定分段間隔k時應注意:分段間隔k為整數,當不是整數時,應採用等可能剔除的方剔除部分個體,以獲得整數間隔k。

【評價設計】

1、從2005個編號中抽取20個號碼入樣,採用系統抽樣的方法,則抽樣的間隔為

a.99b、99,5 c.100d、100,5

2、從學號為0~50的高一某班50名學生中隨機選取5名同學參加數學測試,採用系統抽樣的方法,則所選5名學生的學號可能是

a.1,2,3,4,5b、5,16,27,38,49

c.2, 4, 6, 8, 10d、4,13,22,31,40

3、採用系統抽樣從個體數為83的總體中抽取乙個樣本容量為10的樣本,那麼每個個體人樣的可能性為

a.8b.8,3 c.8.5 d.9

4、某小禮堂有25排座位,每排20個座位,一次心理學講座,禮堂中坐滿了學生,會後為了了解有關情況,留下座位號是15的所有25名學生進行測試,這裡運用的是抽樣方法。

5、某單位的在崗工作為624人,為了調查工作上班時,從家到單位的路上平均所用的時間,決定抽取10%的工作調查這一情況,如何採用系統抽樣的方法完成這一抽樣?

數學必修2第3章

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