1. 下表是某校合唱团成员的年龄分布情况。

对于不同的$x$,下列关于年龄的统计量中,不会发生改变的是(
A.平均数、中位数
B.众数、中位数
C.平均数、方差
D.中位数、方差
对于不同的$x$,下列关于年龄的统计量中,不会发生改变的是(
B
)。A.平均数、中位数
B.众数、中位数
C.平均数、方差
D.中位数、方差
答案
1. B
2. 为了检验前段时间的训练效果,跳远运动员小勇进行了测试,成绩如下(单位:$m$):$7.6$,$7.8$,$7.7$,$7.8$,$8.0$,$7.9$。这$6$次成绩的平均数为$7.8m$,方差为$\frac{1}{60}m^{2}$。若小勇再跳两次,成绩分别为$7.7m$和$7.9m$,则小勇这$8$次跳远成绩的方差将(
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
B
)。A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
答案
2. B
3. 小聪用$S^{2}=\frac{1}{10}[(x_{1}-3)^{2}+(x_{2}-3)^{2}+···+(x_{10}-3)^{2}]$计算一组数据的方差,那么$x_{1}+x_{2}+x_{3}+···+x_{10}=$。
答案
3. 30
4. 已知一组数据$x_{1}$,$x_{2}$,$···$,$x_{10}$的平均数$\overline{x}=a$,方差$S^{2}=b$。
(1) 数据$x_{1}+1$,$x_{2}+1$,$···$,$x_{10}+1$的平均数为
(2) 数据$2x_{1}$,$2x_{2}$,$···$,$2x_{10}$的平均数为
(3) 数据$2x_{1}+1$,$2x_{2}+1$,$···$,$2x_{10}+1$的平均数为
小贴士:
(1) 将一组数据中的每个数都加上$a$,则新数据的方差和原数据的方差相比,
(2) 将一组数据中的每个数都扩大到原来的$n$倍,则新数据的方差和原数据的方差相比,
(3) 将一组数据中的每个数都扩大到原来的$n$倍后又加上$a$,则新数据的方差和原数据的方差相比,
(1) 数据$x_{1}+1$,$x_{2}+1$,$···$,$x_{10}+1$的平均数为
a+1
,方差为b
。(2) 数据$2x_{1}$,$2x_{2}$,$···$,$2x_{10}$的平均数为
2a
,方差为4b
。(3) 数据$2x_{1}+1$,$2x_{2}+1$,$···$,$2x_{10}+1$的平均数为
2a+1
,方差为4b
。小贴士:
(1) 将一组数据中的每个数都加上$a$,则新数据的方差和原数据的方差相比,
不变
。(2) 将一组数据中的每个数都扩大到原来的$n$倍,则新数据的方差和原数据的方差相比,
变为原来的$n^{2}$倍
。(3) 将一组数据中的每个数都扩大到原来的$n$倍后又加上$a$,则新数据的方差和原数据的方差相比,
变为原来的$n^{2}$倍
。答案
4. (1) $a+1$ $b$ (2) $2a$ $4b$ (3) $2a+1$ $4b$
5. 小慧求一组数据的方差时,觉得运用公式$S^{2}=\frac{1}{n}[(x_{1}-\overline{x})^{2}+(x_{2}-\overline{x})^{2}+···+(x_{n}-\overline{x})^{2}]$比较麻烦。她发现:方差还可以用公式$S^{2}=\frac{1}{n}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+···+x_{n}^{2})-n\overline{x}^{2}]$来计算。你认为小慧的想法正确吗?若$n = 3$,请你帮助小慧验证该简化公式是否正确。
答案
解(证明):
当$n = 3$时,
原公式$S^{2}=\frac{1}{3}[(x_{1}-\overline{x})^{2}+(x_{2}-\overline{x})^{2}+(x_{3}-\overline{x})^{2}]$
$=\frac{1}{3}[x_{1}^{2}-2x_{1}\overline{x}+\overline{x}^{2}+x_{2}^{2}-2x_{2}\overline{x}+\overline{x}^{2}+x_{3}^{2}-2x_{3}\overline{x}+\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-2(x_{1}+x_{2}+x_{3})\overline{x}+3\overline{x}^{2}]$
因为$\overline{x}=\frac{x_{1}+x_{2}+x_{3}}{3}$,所以$x_{1}+x_{2}+x_{3}=3\overline{x}$
则$S^{2}=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-2×3\overline{x}×\overline{x}+3\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-6\overline{x}^{2}+3\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-3\overline{x}^{2}]$
与简化公式$S^{2}=\frac{1}{n}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+··· +x_{n}^{2})-n\overline{x}^{2}]$($n = 3$时)一致。
所以小慧的想法正确。
当$n = 3$时,
原公式$S^{2}=\frac{1}{3}[(x_{1}-\overline{x})^{2}+(x_{2}-\overline{x})^{2}+(x_{3}-\overline{x})^{2}]$
$=\frac{1}{3}[x_{1}^{2}-2x_{1}\overline{x}+\overline{x}^{2}+x_{2}^{2}-2x_{2}\overline{x}+\overline{x}^{2}+x_{3}^{2}-2x_{3}\overline{x}+\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-2(x_{1}+x_{2}+x_{3})\overline{x}+3\overline{x}^{2}]$
因为$\overline{x}=\frac{x_{1}+x_{2}+x_{3}}{3}$,所以$x_{1}+x_{2}+x_{3}=3\overline{x}$
则$S^{2}=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-2×3\overline{x}×\overline{x}+3\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-6\overline{x}^{2}+3\overline{x}^{2}]$
$=\frac{1}{3}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2})-3\overline{x}^{2}]$
与简化公式$S^{2}=\frac{1}{n}[(x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+··· +x_{n}^{2})-n\overline{x}^{2}]$($n = 3$时)一致。
所以小慧的想法正确。
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