3.3.1 离差平方和与方差(1) 学案

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3.3.1 离差平方和与方差(1) 学案

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学习任务单
课程基本信息
学科 数学 年级 八年级 学期 春季
课题 3.3.1离差平方和与方差(1)
教科书 书 名:义务教育教科书数学八年级下册 出版社:浙江教育出版社
学生信息
姓名 学校 班级 学号
学习目标
1.理解离差、离差平方和的定义,掌握离差平方和的计算公式;能独立完成简单数据集(样本量≤5)的离差平方和计算。 2.通过实例对比(直观差异→量化差异),经历“提出问题→分析问题→解决问题”的过程,培养学生的数据分析能力和代数运算能力。
课前学习任务
复习引入 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78889乙命中环数1061068
⑴ 请分别计算两名射手的平均成绩; ⑵ 请根据这两名射击手的成绩在下图中画出折线统计图; ⑶ 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?为什么?
课上学习任务
【学习任务一】 谁的稳定性好?应以什么数据来衡量? 甲射击成绩与平均成绩的偏差的和: (7-8)+(8-8)+(8-8)+(8-8)+(9-8)=0 乙射击成绩与平均成绩的偏差的和: (10-8)+(6-8)+(10-8)+(6-8)+(8-8)=0 探究:① 定义“离差”:结合导入实例,给出离差的定义(个体数据与这组数据平均数的差,记为),计算两组数据中每个个体的离差,引导学生发现“离差有正有负,总和为0”,进而提出“如何避免正负抵消?” ② 探究“离差平方”:对比“绝对值求和”与“平方求和”,通过具体计算(如导入两组数据的绝对值和与平方和),说明“平方求和”更能突出较大偏离值的影响,更具合理性? 【学习任务二】 在一组数据中,各数据与它们平均数的差的平方的平均数(即“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”)得到的数叫方差。 1.离差平方和: 2.方差的概念 定义:在一组数据x1,x2,…,xn中,各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差,通常用“S2”表示. 公式:S2=_________________. 3.标准差的定义和计算 定义:方差的算术平方根叫做这组数据的标准差,用“S”表示. 公式:S=______________. 说明:方差和标准差都是用来描述一组数据波动情况的特征数. 1、方差是衡量数据稳定性的一个统计量; 2、方差的单位是所给数据单位的平方; 3、方差越大,波动越大,越不稳定; 方差越小,波动越小,越稳定。 【学习任务三】 典例精讲 例1: 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 (1)分别计算甲、乙两种小麦的方差 (2)问哪种小麦长得比较整齐 【学习任务四】课堂练习 必做题: 1.为了选拔一名成绩好且发挥稳定的同学参加学校运动会跳高比赛,班长小明记录了甲、乙、丙、丁四名同学几次跳高选拔的平均数与方差。根据表中数据,应该选择( ) 甲乙丙丁平均数/cm155155155150方差/cm22.72.22.33.1
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 选做题: 2.某跳远队甲、乙两名运动员最近10次跳远成绩的平均数均为602 cm.若甲跳远成绩的方差为S甲2=65.84,乙跳远成绩的方差为S乙2=258.21,则成绩比较稳定的是____.(选填“甲”或“乙”) 【综合拓展类作业】 3.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、511、12、13、14、153、6、9、12、15
(2)对照以上结果,你能从中发现哪些有趣的结论? 【知识技能类作业】 必做题: 1.已知数据x1、x2、x3、x4、x5的方差是 3, 那么数据
x1-1,x2-1,x3-1,x4-1,x5-1的方差是( ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 选做题: 2.某校开展暑假读数学课外书活动,开学后802班小明同学在自己班进行调查,统计了全班40位同学暑假所读数学课外书的本数,得到下表: 本数01234≥5人数1921720
(1)(4分)全班同学暑假读数学课外书本数的众数是  ,中位数是  。 (2)(4分)求全班同学暑假读数学课外书本数的标准差(结果保留根号)。 【综合拓展类作业】 3.某中学开展“唱红歌”比赛活动,九年级(一),(二)班根据初赛成绩,各选出5名选手参加复赛,两个班各选出的5名选手的复赛成绩(满分为100分)如图3-3-2所示. 图3-3-2 (1)根据图示填写下表; 班级平均数(分)中位数(分)众数(分)九(一)85____85九(二)____80____
(2)结合两班复赛成绩的平均数和中位数,分析哪个班级的复赛成绩较好; (3)计算两班复赛成绩的方差。 答案:课堂练习 B 2.甲 3.答案(1)3,3,。13,2,。9,18,3。(2)当第二组每个数据比第一组每个数据增加(或减少)m个单位时,平均数也是增加(或减少)m个单位。方差和标准差不变。当第二组每个数据是的第一组每个数据 n 倍时,方差是n2倍,标准差是n 倍。 【知识技能类作业】 1.C 2.解:(1)2,2(2)平均数为(0×1+1×9+2×21+3×7+4×2)÷40=2(本), 方差为S2=2)2+21×(2-2)2+7×(3-2)2=0.7, ∴标准差为S=。 3.解:(1)85,85,100 (2)九(一)班成绩好些.因为两个班级的平均数相同,九(一)班的中位数高,所以在平均数相同的情况下中位数高的九(一)班成绩好些; (3)S=[(75-85)2+(80-85)2+2×(85-85)2+(100-85)2]=70, S=[(70-85)2+2×(100-85)2+(75-85)2+(80-85)2]=160。
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