1、新人新人教教A A版版 高中数学必修第二册高中数学必修第二册 精品课件精品课件 9.1随机抽样 9.1.1 简单随机抽样 第九章 统计 学习目标 1.了解普查与抽样调查的概念,知道两种调查方法的优缺点,能结合实际问题 选择恰当的数据调查方法. 2.了解总体、样本、样本量的概念,了解抽样调查的随机性. 3.结合具体的实际问题情境,了解随机抽样的必要性和重要性. 4.在参与解决统计问题的过程中,学会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本. 5.能从样本数据中提出基本的数字特征平均数,并给出合理的解释 重点重点:1.普查与抽样调查的意义. 2.总体与样本的意义. 3.简单随机抽样及其应用. 4.数据的平
2、均数的概念及意义. 难难点点:1.简单随机抽样的应用.2.平均数的意义. 知识梳理 1.普查:对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查.在一个 调查中,我们把调查对象的全体称为总体,组成总体的每一个调查对象称为个体. 2.抽样调查:根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据 对总体的情况作出估计和推断的调查方法,称为抽样调查.我们把从总体中抽取 的那部分个体称为样本,样本中包含的个体数称为样本量. 一、普查与抽样调查 方法 特点 普查抽样调查 优点调查结果全面、系统 (1)迅速及时; (2)节约人力、物力和财力 缺点工作量大,有时费时费力调查结果不如普查全面、系
3、统 适用范围 1.调查对象少;2.调查对象多, 但是调查结果要求必须全面、 系统、准确时 1.调查对象太多,且不必要普查的; 2.调查方式有破坏性时 3.普查和抽样调查的对比 例1 常考题型 给出以下调查: 了解一批汽车驾校训练班学员的训练成绩是否达标; 了解一批炮弹的杀伤力; 某饮料厂对一批产品质量进行检查; 调查对2020年央视春晚节目的满意度; 检验航天设备中各零件产品的质量. 其中适宜用抽样调查的是.(将正确答案的序号全填上) 【解析解析】若调查的目的必须通过普查才能实现,一般用普查,但若存在一定的破坏性 则用抽样调查,关键还是看实际需要.驾校训练的司机直接影响驾驶安全,必须普查; 炮
4、弹的杀伤力调查具有破坏性,只能采用抽样调查;饮料质量的调查也具有破坏性, 应该采用抽样调查;央视春晚节目的满意度调查比较复杂,普查成本高,也没必要, 适宜用抽样调查;航天设备不能有一点疏忽,每一个零件的质量都需要检查. 【答案】【答案】 例2某工厂为了了解其加工的一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度, 在这个问题中,200个零件的长度是 ( ) A.总体 B.个体 C.总体的一个样本D.样本量 【解析】总体是这批零件的长度,个体是这批零件中每个零件的长度,抽取的200 个零件的长度是样本,样本量是200. 【答案】C 训练题 1. 下列调查适合用抽样调查的是 . 了解某电视机厂生产的电
5、视机的质量; 语文老师要检查某个学生作文中的错别字; 某部门要了解某湖的水质情况; 调查某市高中生对健康知识的了解情况. 解析:某电视机厂生产的电视机很多,普查费时费力,应采用抽样调查; 错别字是必须纠正的,应采用普查;湖水不能全部分析,应采用抽样调 查;高中生较多,调查结果不需要非常精确,应采用抽样调查. 2. 为了解某地参加计算机水平测试的5 000名学生的成绩,从中抽取了200名学生的 成绩进行统计分析,在这个问题中,5 000名学生成绩的全体是 () A.总体B.个体 C.从总体中抽取的一个样本 D.样本量 C 知识梳理 1.简单随机抽样的定义:如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各
6、个个体 被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样;如果抽 取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相 等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.放回简单随机抽样和不放 回简单随机抽样统称为简单随机抽样. 二、简单随机抽样 2.简单随机抽样的特点 (1)总体个数有限:简单随机抽样要求被抽取样本的总体个数有限,这样便于 通过样本对总体进行分析. (2)逐个抽取:简单随机抽样是从总体中逐个进行抽取,这样便于实际操作. (3)不放回抽样:简单随机抽样是一种不放回抽样,这样便于样本的获 取和一些相关的计算. (4)等可能抽样:不仅每次从总体中抽取一个个
7、体时各个个体被抽到的可能性 相等,而且在整个抽样过程中,各个个体被抽到的可能性也相等,从而保证了这 种抽样方法的公平性. 例3 常考题型 已知下列抽取样本的方式: 从无限多个个体中抽取100个个体作为样本; 盒子里共有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验,在抽样操作时,从 中任意拿出1个零件进行质量检验后再把它放回盒子里; 从20件玩具中不放回地依次抽取3件进行质量检验; 某班有56名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛. 其中,不是简单随机抽样的个数是() A.1B.2C.3D.4 【解题提示】根据简单随机抽样的特征:有限性,逐一性,不放回性,等可能性 判断即可. 【解析】不
8、是简单随机抽样,原因是简单随机抽样中总体的个数是有限的,而 题中是无限的;不是简单随机抽样,原因是本章讲的简单随机抽样是不放回抽取 ,而题中是放回的;是简单随机抽样,符合本章讲的简单随机抽样的特征;不 是简单随机抽样,原因是个子最高的5名同学是56名同学中特定的,不存在随机性 ,不是等可能抽样. 【答案】C 简单随机抽样必须具备下列特征 (1)被抽取样本的总体中的个体数N是有限的; (2)抽取的样本是从总体中逐个抽取的; (3)简单随机抽样是一种不放回抽样; (4)简单随机抽样是一种等可能的抽样. 如果四个特征有一个不满足,就不是简单随机抽样. 下列抽样方法是简单随机抽样的是() A.坛子中有
9、1个大球,4个小球,搅均匀后,随机取出一个球 B.在校园里随意选三名同学进行调查 C.在剧院里为抽取三名观众调查,将所有座号写在同样的纸片上,放入 箱子搅匀后逐个抽取,共取三张 D.买彩票时随手写几组号 训练题 1.C 2 下列问题中,适合用简单随机抽样方法抽样的是() A.某报告厅有32排座位,每排有40个座位,座位号是140,有一次 报告会坐满了听众,报告会结束后为听取意见,要留下每排32号听众 进行座谈 B.从10台冰箱中抽出3台进行质量检查 C.某学校有在编人员160人,其中行政人员16人,教师112人,后勤人 员32人,教育部门为了解在编人员对学校机构改革的意见,要从中抽 取一个容量
10、为20的样本 D.某乡农田有山地800公顷,丘陵1 200公顷,平地2 400公顷,洼地 400公顷,现抽取农田48公顷估计全乡农田平均每公顷产量 B 知识梳理 1.抽签法的操作步骤: 第一步,编号:将N个个体编号(号码可以从1到N,也可以使用已有的号码). 第二步,写签:将N个号码写到大小、形状相同的号签上. 第三步,抽签:将号签搅拌均匀,每次从中抽取一个号签,连续不放回地抽取n次, 并记录其编号. 第四步,定样:从总体中找出与号签上的号码对应的个体,组成样本. 提示:(1)给个体编号时可利用已有编号,如学号、考号、标签号等; (2)制作号签时,所使用的工具(如纸条、小球等)形状、大小应当都
11、一样,以确 保每个号签被抽到的可能性相等; (3)在抽签法中,搅拌均匀的目的是让每个号签被抽到的机会均等. 四、抽签法与随机数法 2.随机数法的步骤 (1)先给N个个数编号,例如按1N进行编号; (2)用随机数工具产生1N范围内的整数随机数; (3)把产生的随机数作为抽中的编号,使与编号对应的学生进入样本; (4)重复上述过程,直到抽足样本所需要的人数. 3.抽签法与随机数法的比较 (1)抽签法与随机数法的相同点 抽签法与随机数法都是简单随机抽样,并且要求被抽取样本的总 体的个数有限; 抽签法与随机数法都是从总体中逐个进行抽取,都是不放回抽样. (2)抽签法与随机数法的不同点 随机数法更适用于
12、总体个数较多的时候,而抽签法适用于总体个数较 少时. 例4 一 、抽签法的应用 常考题型 要从某汽车厂生产的30辆汽车中随机抽取3辆进行测试,请选择合适的抽 样方法,并写出抽样过程. 【解题提示】已知N30,n3,抽签法抽样时编号1,2,30,抽取 3个编号,对应的汽车组成样本. 【解】应使用抽签法,步骤如下: 将30辆汽车编号,号码是1,2,3,30; 将130这30个编号写在大小、形状都相同的号签上; 将写好的号签放入一个不透明的容器中,并搅拌均匀; 从容器中每次抽取一个号签,连续抽取3次,并记录上面的编号; 所得号码对应的3辆汽车就是要抽取的对象. 应用抽签法的4个注意点 (1)编号.如
13、果已有编号可不必重新编号. (2)号签要求大小、形状完全相同. (3)号签要均匀搅拌. (4)要逐一不放回地抽取. 【注意】 一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点: 一是制签是否方便; 二是个体之间差异不明显. 一般地,当样本容量和总体容量较小时,可用抽签法. 下列抽样试验中,用抽签法方便的是() A.从某厂生产的3 000件产品中抽取600件进行质量检验 B.从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验 C.从甲、乙两厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验 D.从某厂生产的3 000件产品中抽取10件进行质量检验 训练题 1.B B 2 某中学从40名学生中选1人作
14、为男篮啦啦队的成员,采用下面两种 选法,则抽签法的序号是. 将这40名学生从140进行编号,相应地制作140的40个号签, 把这40个号签放在一个暗箱中搅匀,最后随机地从中抽取1个号签 ,与这个号签编号一致的学生幸运入选; 将39个白球与1个红球(球除颜色外,其他完全相同)混合放在 一个暗箱中搅匀,让40名学生逐一从中摸取一球,摸到红球的学生 成为啦啦队成员. 例4 二 、随机数法的应用 现有120台机器,请用随机数法抽取10台机器,写出抽样过程. 【解题提示】已知N120,n10,用随机数法抽样时编号000,001,002, ,119,抽取10个编号(都是三位数),对应的机器组成样本. 【解
15、】第一步,先将120台机器编号,可以编为000,001,002,119; 第二步,利用工具(转盘、科学计算器或计算机等)产生000,001,002, 119中的随机数,产生的数是几,就选第几号个体; 第三步,重复第二步,若生成的随机数重复,则剔除重复的编号并重新产生随机数 ,凡不在000119中的数跳过去不取,直至选到预先设定的样本容量. 随机数法抽样的三个步骤 1.编号:将总体中N个个体依次编号为0,1,2,N-1. 2.利用随机数法确定抽取个体编号:利用工具(转盘、科学计算器或计算机 等)产生0,1,2,N-1中的随机数,产生的数是几,就选第几号个体. 3.获取样本:读数在总体编号内的取出
16、,而读数不在总体编号内的和已取出 的跳过,依次下去,直至得到容量为n的样本. 注意:当题目所给的编号位数不一致时,不便于直接从随机数表中读取,这 时需要对号码作适当的调整使新编号位数相同. 总体由编号为01,02,39,40的40个个体组成,从中选取5个个体.利用科学 计算器依次生成一组随机数如下,则选出来的第5个个体的编号为() 66 06 58 61 54 35 02 42 35 48 96 32 14 52 41 52 48 A.54 B.14 C.35 D.32 训练题 B 知识梳理 五、简单随机抽样中的两类特征数 例5 简单随机抽样的总体平均数和样本平均数 常考题型 从某项综合能力测
17、试成绩表中抽取100人的成绩,统计如下,则 这100人的成绩的平均数为() A.3B.2.5C.3.5D.2.75 分数/分12345 人数2010401020 2.某校为了了解学生的课外阅读情况,随机调查了50名学生,得到他们在某一 天各自课外阅读所用的时间的条形图如图,根据条形图可得这50名学生这一天 平均每人的课外阅读时间为() A.0.6小时 B.0.9小时 C.1.0小时D.1.5小时 1.某校组织了一次知识竞赛.在参加的同学中随机抽取100位同学的回答情况进 行统计,答对的题数如下:答对5题的有10人,答对6题的有30人,答对7题 的有30人,答对8题的有15人,答对9题的有10人
18、,答对10题的有5人.则可以 估计在这次知识竞赛中这所学校的每位学生答对的题数为. 训练题 7 B 小结 1对普查与抽样调查的理解 (1)普查是一项非常艰巨的工作,它要对所有的对象进行调查,当检验 对象数量很大或对检验对象具有破坏性时,采用普查的方式是行不通的, 要进行抽样调查. (2)普查与抽样调查的适用条件是不同的,在具体问题中,用普查还是 抽样调查的方式,要根据它们的特点和适用范围进行判断. 2.统计的基本概念 (1)总体:调查对象的全体. (2)个体:组成总体的每一个调查对象. (3)样本:从总体中抽取的那部分个体. (4)样本量:样本中包含的个体数. 3.(不放回)简单随机抽样必须具备下列特征 (1)被抽取样本的总体中的个体数N是有限的; (2)抽取的样本是从总体中逐个抽取的; (3)简单随机抽样是一种不放回抽样; (4)简单随机抽样是一种等可能的抽样. 4.总体平均数与样本平均数的概念