高中数学 2.1.1简单随机抽样学案 苏教版必修3 (2)
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第6章 统计
一、知识结构
抽签法
简单随机抽样
随机数表法
抽样方法系统抽样
分层抽样
频率分布表
频率分布直方图折线图
总体分布的估计
统
茎叶图
计
平均数及其估计
总体特征数的估计
方差标准差
函数关系
线性回归方程
变量之间的关系
相关关系线性回归
相关性检验与相关系数
二、重点难点
重点:
三种常见抽样方法;总体分布的估计;总体特征数的估计;线性回归。
难点:
三种
常见抽样方法的区别和特点;频率分布表;频率分布直方图、频率分布折线图、
茎叶图的制作方法;平均
数、方差、标准差的计算;变量之间的相关关系及线性回归方
程的求法。
6.1 抽样方法
第16课时6.1.1 简单随机抽样 【课堂互动】
【学习导航】
自学评价
1. 基本概念:总体、个体、样本、样本的容量、
知识网络
抽签法
总体平均数、样本平均数。
在统计学里,我们把所要考察对象的全体叫
简单随机抽样
做总体,其中的每一个考察对象叫做个体,从总
随机数表法
体中所抽取的一部分个体叫做总体的一个样本,
学习要求
样本中个体的数目叫做样本的容量.总体中所有
1.明白样本、总体、样本容量等基本概念;
个体的平均数叫做总体平均数,样本中所有个体
2.体会简单随机抽样的的概念及抽签法的的平均数叫做样本平均数.
2.统计学的基本思想方法:
基本步骤;
统计学
的基本思想方法是用样本估计总体,
3.体会随机数表法也是等可能性抽样,感
即通过从总体中
抽取一个样本,根据样本的情况
受用随机数表法进行抽样的基本步骤,并能
去估计总体的相应情
况.因此,样本的抽取是否
熟运用。
得当,对于研究总体来说就十分关键.究竟怎样
从总体中抽取样本?怎样抽取的样本更能充分
1
地反映总体的情况?下面,我们就通过案例
来学习一种常用的基本的抽样:简单
随机抽
样.
案例1
为了了解高一(1)班50名学生的视
力状况,从中抽取10名学生进行检查.如
何抽取呢?
【分析】
在这个案例中,总体容量较小,显然可
以用同学们最常见的抽签法来抽取样
本.关
键问题在于:抽签法能使每一个人被抽到的
机会均等吗?对每一个人都公平吗?
好吧,让我们一起实践一次抽签的过
程。在实践中思考抽签法需要哪些必要的步
骤。
3. 抽签法
用抽签法从个体个数为N的总体中抽取
一个容量为k的样本的步骤为:
(1)将总体中的所有个体编号(号码可以
从1到N);
(2)将1到N这N个号码
写在形状、大小
相同的号签上(号签可以用小球、卡片、纸
条等制作;
(3)将号签放在同一箱中,并搅拌均匀;
(4)从箱中每次抽出1个号签,并记录其
编号,连续抽取k次;
(5)从总体中将与抽得的签的编号相一
致的个体取出。
注意:对个体编号时,也可
以利用已有的编
号,如从全班学生中抽取样本时,利用学生
的学号作为编号;对某场电影的观众
进行抽
样调查时,利用观众的座位号作为编号等。
【小结】用抽签法抽取样本过程中,每一个
剩余个体被抽到的机会是均等的,这也是一
个样本是否具有良好的代表性的关键前
提.
没有每个个体机会均等,就没有样本的
公平性和科学性.当然,抽签法简单易行,适
用于总体中
的个体数不多的情形.
在案例1中,还可以用另一种方法——
随机数表法来抽取样
本,它可以有效地简化
抽签法的过程。
先让我们一起体会一下随机数表法抽取
样本的过程,再完成下面的空格。
4.随机数表法(random number table)
随机数表中的每个数都是
用随机方法
产生的(称为 随机数 )。
按一定规则到随机数表中选取号码,从
而获得样本的方法就称为随机数表法
随机数表的制作方法有抽签法、抛掷骰
子法、计算机生成法等等。
用随机数表法抽取样本的步骤:
(1)对总体中的个体进行编号(每个号码位
数一致);
(2)在随机数表中任选一个数作为开始;
(3)从选定的数开始按一定的方向读下去,得到的数码若不在编号中,则跳过;若在编号中,
则取出;如果得到的号码前面已经取出,也跳过;
如此继续下去,直到取满为止;
(4)根据选定的号码抽取样本。
5.简单随机抽样
从个体数为N的总体中逐个不放回地取出
n个个体作为样本(n<
N),每个个体都有相同的
机会被取到,这样的抽样方法叫简单随机抽样。
抽签法和随机数表法
都是简单随机抽样(simple
random sampling)
【经典范例】
例1 某校共有60个班级,为了调查各班级中男、
女学生所占比例情
况,试抽取8个班级组成的一
个样本。
【解】按一定的次序将全校所有班级编号:1,2,<
br>3…,60,在60张相同的纸片上分别写上上述号
码,号码向内将纸片叠制成统一形状的号签,
将号签放入纸盒搅匀,每次一张,从中随机抽
取8个纸签获得所需样本(如:
2,13
,44,14,50,6,37,27)
例2 总体有8个个体,请用随机数表法从中抽<
br>取一个容量为5的样本。如何操作(随机数表参
见教科书41页)
【解】
第一步,将全部个体编号,可以1,2,3,4,5,
6,7,8。
第二步,在随机数表中任意选择一个数,比如
从第一行第25列的数9作为开始
第三
步,从选定的数9开始向下读下去,9不在
号码范围内,将它去掉,继续向下读,得到3,
将它
取出,再向下读,取出2,再往下又是3,
前面已经取得,将它去掉,再往下取得7,再往
下又
取得8,再往下又是8、7和3,都在前面
已经取得,去掉,再往下又取得5,于是抽取的
样本
号码是3,2,7,8,5
例3 某学校的高一年级共有200名学生,为了
调查
这些学生的某项身体素质达标状况,请使用
随机数表法从总体中抽取一个容量为15的样本
【解】
2
第一步,将所有学生编号
:被抽取的可能性也相等,从而保证了这种方法抽
000,001,002,…,198,199。
样的公平性.其中正确的命题有( D )
第二步,选定随机数表中第一个数1作
为开始。
第三步,从选定的数1开始按三个数字
一组向右读下去,一行读完时按下一行自左
向右
继续读,将超过199或重复的三位数去
掉,保留下来的三位数直到取足15个为止。
得所要抽
取的样本号码是
162,175,068,047,176,025,067,016,
050,074,112,155,100,134,094
点评:1、在随机数表中,每一
个位置
上出现某一数字是等可能的,这就决定了从
总体中抽到任何一个个体的号码也是等可能的。可见随机数表法属于简单随机抽样。
2、该题在用随机数表选号时,需要剔除
大量不在个体编号范围内的号码数,这样挑
号码不太方便,能否避免呢?
(可以规定所
取的三位数中,凡在200~
399者,均减200,凡400~599者,均减
400…,使
所有数组都小于200)
例4 假设一个总体有5个元素,分别记为
a,b,c
,d,e,从中采用不重复抽取样本的方
法,抽取一个容量为2的样本,样本共有多
少个?写出
全部可能的样本。
【解】共有10种样本:a,b; a,c; a,d; a,e;
b,c; b,d; b,e; c,d; c,e; d,e.
追踪训练
1.某次考试有10 000名学生参加,为了了
解这10
000名考生的数学成绩,从中抽取1
000名考生的数学成绩进行统计分析,在这
个问题中,有以下四种说法:(1)1
000名考
生是总体的一个样本;(2)1
000名考生数学
成绩的平均数是总体平均数;(3)10
000名
考生是总体;(4)样本容量是1 000,其中正
确的说法有( B )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
2.关于简单的随机抽样,有下列说法:
(1)它要求被抽样本的总体的个数有限,以
便对其中各个个体被抽取的可能性进行分
析;
(2)它是从总体中逐个地进行抽取,以便在
抽样实践中进行操作;
(3)它是一种不放回抽样;
(4)它是一种等可能抽样,不仅每次从总体
中抽取一
个个体时,各个个体被抽取的可能
性相等,而且在整个抽样过程中,各个个体
A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(4)
C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)
3.从100件电子产品中抽取一个容量为25的样
本进行检测,试用随机数表法抽取样本。
【解】
第一步,将所有电子产品编号 :
00,01,02,…,98,99。
第二步,选定随机数表中第一个数1作为开始。
第三步,从选定的数1开始按二个数字一组向
右读下去,一行读完时按下一行自左向右继续
读,将重复的二位数去掉,保留下来的二位数直到取足25个为止。
4.为了分析某次考试情况,需要从2
000份试卷
中抽取100份作为样本,如何用随机数表法进行
抽取?
【解】
第一步,将所有试卷编号 :
0000,0001,0002,…,1998,1999。
第二步,选定随机数表中第一个数1作为开始。
第三步,从选定的数1开始按四个数字一组向
右读下去,一行读完时按下一行自左向右继续
读,将超过1999或重复的四位数去掉,保留下
来的四位数直到取足100个为止。
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