高中數(shù)學(xué)必修三方差計算公式
方差是指各個數(shù)據(jù)與平均數(shù)之差的平方的平均數(shù),同時這也是高中數(shù)學(xué)必修三課本的重點內(nèi)容,下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)頂?shù)學(xué)必修三方差計算公式,希望對你有幫助。
高中數(shù)學(xué)必修三方差的計算公式
例1 兩人的5次測驗成績?nèi)缦拢?/p>
X: 50,100,100,60,50 E(X)=72;
Y: 73, 70, 75,72,70 E(Y)=72。
平均成績相同,但X 不穩(wěn)定,對平均值的偏離大。
方差描述隨機變量對于數(shù)學(xué)期望的偏離程度。
單個偏離是
消除符號影響
方差即偏離平方的均值,記為D(X):
直接計算公式分離散型和連續(xù)型,具體為:
這里 是一個數(shù)。推導(dǎo)另一種計算公式
得到:“方差等于平方的均值減去均值的平方”。
其中,分別為離散型和連續(xù)型計算公式。 稱為標準差或均方差,方差描述波動程度。
高中數(shù)學(xué)必修三方差的性質(zhì)
1.設(shè)C為常數(shù),則D(C) = 0(常數(shù)無波動);
2.D(CX)=C2 D(X) (常數(shù)平方提取);
證:
特別地 D(-X) = D(X), D(-2X ) = 4D(X)(方差無負值)
3.若X 、Y 相互獨立,則證:記則
前面兩項恰為 D(X)和D(Y),第三項展開后為
當(dāng)X、Y 相互獨立時,
故第三項為零。
特別地
獨立前提的逐項求和,可推廣到有限項。
方差公式:
平均數(shù):M=(x1+x2+x3+…+xn)/n (n表示這組數(shù)據(jù)個數(shù),x1、x2、x3……xn表示這組數(shù)據(jù)具體數(shù)值)
方差公式:S^2=〈(M-x1)^2+(M-x2)^2+(M-x3)^2+…+(M-xn)^2〉╱n
高中數(shù)學(xué)必修三統(tǒng)計知識點
分層抽樣
(1)分層抽樣(類型抽樣):
先將總體中的所有單位按照某種特征或標志(性別、年齡等)劃分成若干類型或?qū)哟危缓笤僭诟鱾€類型或?qū)哟沃胁捎煤唵坞S機抽樣或系用抽樣的辦法抽取一個子樣本,最后,將這些子樣本合起來構(gòu)成總體的樣本。
兩種方法:
①先以分層變量將總體劃分為若干層,再按照各層在總體中的比例從各層中抽取。
②先以分層變量將總體劃分為若干層,再將各層中的元素按分層的順序整齊排列,最后用系統(tǒng)抽樣的方法抽取樣本。
(2)分層抽樣是把異質(zhì)性較強的總體分成一個個同質(zhì)性較強的子總體,再抽取不同的子總體中的樣本分別代表該子總體,所有的樣本進而代表總體。
分層標準:
①以調(diào)查所要分析和研究的主要變量或相關(guān)的變量作為分層的標準。
②以保證各層內(nèi)部同質(zhì)性強、各層之間異質(zhì)性強、突出總體內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變量作為分層變量。
③以那些有明顯分層區(qū)分的變量作為分層變量。
高中數(shù)學(xué)必修3統(tǒng)計知識點:系統(tǒng)抽樣
(1)系統(tǒng)抽樣(等距抽樣或機械抽樣):
把總體的單位進行排序,再計算出抽樣距離,然后按照這一固定的抽樣距離抽取樣本。第一個樣本采用簡單隨機抽樣的辦法抽取。 K(抽樣距離)=N(總體規(guī)模)/n(樣本規(guī)模)
前提條件:總體中個體的排列對于研究的變量來說,應(yīng)是隨機的,即不存在某種與研究變量相關(guān)的規(guī)則分布??梢栽谡{(diào)查允許的條件下,從不同的樣本開始抽樣,對比幾次樣本的特點。如果有明顯差別,說明樣本在總體中的分布承某種循環(huán)性規(guī)律,且這種循環(huán)和抽樣距離重合。
(2)系統(tǒng)抽樣,即等距抽樣是實際中最為常用的抽樣方法之一。因為它對抽樣框的要求較低,實施也比較簡單。更為重要的是,如果有某種與調(diào)查指標相關(guān)的輔助變量可供使用,總體單元按輔助變量的大小順序排隊的話,使用系統(tǒng)抽樣可以大大提高估計精度。
簡單隨機抽樣
(1)總體和樣本
①在統(tǒng)計學(xué)中 , 把研究對象的全體叫做總體.②把每個研究對象叫做個體.③把總體中個體的總數(shù)叫做總體容量.
④為了研究總體 的有關(guān)性質(zhì),一般從總體中隨機抽取一部分: x1,x2 , ....研究,我們稱它為樣本.其中個體的個數(shù)稱為樣本容量.
(2)簡單隨機抽樣,也叫純隨機抽樣。就是從總體中不加任何分組、劃類、排隊等,完全隨
機地抽取調(diào)查單位。特點是:每個樣本單位被抽中的可能性相同(概率相等),樣本的每個單位完全獨立,彼此間無一定的關(guān)聯(lián)性和排斥性。簡單隨機抽樣是其它各種抽樣形式的基礎(chǔ)。通常只是在總體單位之間差異程度較小和數(shù)目較少時,才采用這種方法。
(3)簡單隨機抽樣常用的方法:
①抽簽法②隨機數(shù)表法③計算機模擬法③使用統(tǒng)計軟件直接抽取。
在簡單隨機抽樣的樣本容量設(shè)計中,主要考慮:①總體變異情況;②允許誤差范圍;③概率保證程度。
(4)抽簽法:
①給調(diào)查對象群體中的每一個對象編號;②準備抽簽的工具,實施抽簽;
③對樣本中的每一個個體進行測量或調(diào)查
程序框圖
程序框圖的概念:
程序框圖又稱流程圖,是一種用程序框、流程線及文字說明來表示算法的圖形;
程序框圖的構(gòu)成:
一個程序框圖包括以下幾部分:實現(xiàn)不同算法功能的相對應(yīng)的程序框;帶箭頭的流程線;程序框內(nèi)必要的說明文字。
設(shè)計程序框圖的步驟:
第一步,用自然語言表述算法步驟;
第二步,確定每一個算法步驟所包含的邏輯結(jié)構(gòu),并用相應(yīng)的程序框圖表示,得到該步驟的程序框圖;
第三步,將所有步驟的程序框圖用流程線連接起來,并加上終端框,得到表示整個算法的程序框圖。
畫程序框圖的規(guī)則:
(1)使用標準的框圖符號;
(2)框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫;
(3)除判斷框外,大多數(shù)程序框圖中的程序框只有一個進入點和一個退出點,判斷框是具有超過一個退出點的唯一符號;
(4)在圖形符號內(nèi)描述的語言要非常簡練清楚。
幾種重要的結(jié)構(gòu):
順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。
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