16 甲组数据为11,12,13,14,15,乙组数据为12,12,13,14,14.若甲、乙两组数据的方差分别为$s^{2}_{甲}$,$s^{2}_{乙}$,则$s^{2}_{甲}$
>
$s^{2}_{乙}$(填“>”“<”或“=”)答案
16. >
解析
【分析】
要比较两组数据的方差大小,首先回忆方差的计算逻辑:先求每组数据的平均数,再代入方差公式分别计算两组的方差,最后对比数值即可。也可先直观观察数据离散程度,甲组数据分布更分散、波动更大,可初步判断甲方差更大,再通过计算验证结论。
【解析】
第一步:计算甲组数据的平均数和方差
$\overline{x}_甲=\frac{11+12+13+14+15}{5}=13$
根据方差公式:
$s^2_甲=\frac{1}{5}×[(11-13)^2+(12-13)^2+(13-13)^2+(14-13)^2+(15-13)^2]$
$=\frac{1}{5}×(4+1+0+1+4)=2$
第二步:计算乙组数据的平均数和方差
$\overline{x}_乙=\frac{12+12+13+14+14}{5}=13$
代入方差公式:
$s^2_乙=\frac{1}{5}×[(12-13)^2+(12-13)^2+(13-13)^2+(14-13)^2+(14-13)^2]$
$=\frac{1}{5}×(1+1+0+1+1)=0.8$
第三步:比较大小,因为$2>0.8$,所以$s^2_甲>s^2_乙$。
【答案】
>
【知识点】
1. 平均数计算
2. 方差计算
3. 方差的意义
【点评】
本题是基础题型,既可以通过代入公式准确计算比较大小,也可直接通过数据离散程度判断波动大小,进而得到方差的大小关系,解题核心是理解方差越大、数据波动越大的性质。
【难度系数】
0.8
要比较两组数据的方差大小,首先回忆方差的计算逻辑:先求每组数据的平均数,再代入方差公式分别计算两组的方差,最后对比数值即可。也可先直观观察数据离散程度,甲组数据分布更分散、波动更大,可初步判断甲方差更大,再通过计算验证结论。
【解析】
第一步:计算甲组数据的平均数和方差
$\overline{x}_甲=\frac{11+12+13+14+15}{5}=13$
根据方差公式:
$s^2_甲=\frac{1}{5}×[(11-13)^2+(12-13)^2+(13-13)^2+(14-13)^2+(15-13)^2]$
$=\frac{1}{5}×(4+1+0+1+4)=2$
第二步:计算乙组数据的平均数和方差
$\overline{x}_乙=\frac{12+12+13+14+14}{5}=13$
代入方差公式:
$s^2_乙=\frac{1}{5}×[(12-13)^2+(12-13)^2+(13-13)^2+(14-13)^2+(14-13)^2]$
$=\frac{1}{5}×(1+1+0+1+1)=0.8$
第三步:比较大小,因为$2>0.8$,所以$s^2_甲>s^2_乙$。
【答案】
>
【知识点】
1. 平均数计算
2. 方差计算
3. 方差的意义
【点评】
本题是基础题型,既可以通过代入公式准确计算比较大小,也可直接通过数据离散程度判断波动大小,进而得到方差的大小关系,解题核心是理解方差越大、数据波动越大的性质。
【难度系数】
0.8
17 [2024 沭阳期末]已知一组数据 $ x_1, x_2, \dots, x_{20} $ 的方差 $ s^2 = \frac{1}{20}[(x_1 - 2)^2 + (x_2 - 2)^2 + (x_3 - 2)^2 + \dots + (x_{20} - 2)^2] = 14 $,则这组数据的总和为
40
。答案
17. 40
解析
【分析】
解题时首先回忆方差的定义公式:一组数据$x_1,x_2,\dots,x_n$的方差为$s^2=\frac{1}{n}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+\dots+(x_n-\overline{x})^2]$,其中$\overline{x}$是这组数据的平均数,$n$是数据的总个数。对比题目给出的方差表达式,可直接得出这组数据的平均数为2,数据总个数为20,题干给出的方差数值14是干扰条件,解题时无需使用。最后根据“数据总和=平均数×数据个数”的关系,代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据方差的定义公式可知,公式中每个数据减去的常数就是这组数据的平均数$\overline{x}$。
对比题目给出的方差表达式$s^2 = \frac{1}{20}[(x_1 - 2)^2 + (x_2 - 2)^2 + \dots + (x_{20} - 2)^2] = 14$,可得:
这组数据的平均数$\overline{x}=2$,数据总个数$n=20$。
因此这组数据的总和为$\overline{x} × n = 2 × 20 = 40$。
【答案】
40
【知识点】
方差的定义;平均数的应用
【点评】
本题核心考查对方差公式结构的理解,解题的关键是准确识别方差公式中平均数的位置,注意排除题干中多余的干扰数值,整体考查形式比较基础。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆方差的定义公式:一组数据$x_1,x_2,\dots,x_n$的方差为$s^2=\frac{1}{n}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+\dots+(x_n-\overline{x})^2]$,其中$\overline{x}$是这组数据的平均数,$n$是数据的总个数。对比题目给出的方差表达式,可直接得出这组数据的平均数为2,数据总个数为20,题干给出的方差数值14是干扰条件,解题时无需使用。最后根据“数据总和=平均数×数据个数”的关系,代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据方差的定义公式可知,公式中每个数据减去的常数就是这组数据的平均数$\overline{x}$。
对比题目给出的方差表达式$s^2 = \frac{1}{20}[(x_1 - 2)^2 + (x_2 - 2)^2 + \dots + (x_{20} - 2)^2] = 14$,可得:
这组数据的平均数$\overline{x}=2$,数据总个数$n=20$。
因此这组数据的总和为$\overline{x} × n = 2 × 20 = 40$。
【答案】
40
【知识点】
方差的定义;平均数的应用
【点评】
本题核心考查对方差公式结构的理解,解题的关键是准确识别方差公式中平均数的位置,注意排除题干中多余的干扰数值,整体考查形式比较基础。
【难度系数】
0.8
18 李老师在整理建模小组10名学生的成绩时不小心遗失了一名学生的成绩,且剩余学生的成绩(单位:分)如下:5,6,6,7,7,7,8,9,9.但李老师记得这名学生的成绩恰好是本组学生成绩的第一四分位数,则这10名学生的成绩的方差为
$\frac{8}{5}$
.答案
18. $\frac{8}{5}$
解析
【分析】
解题思路分为两步:第一步先确定遗失的成绩$x$的值,第二步利用方差公式计算10名学生成绩的方差。首先,第一四分位数即第25百分位数,对于10个数据,第25百分位数的位置为$10×25\%=2.5$,向上取整为3,即排序后第3个数据为第一四分位数。结合已知的9个成绩,推断出$x$的取值;再计算10个数据的平均数,最后代入方差公式求解即可。
【解析】
设遗失的学生成绩为$x$分。
1. 求$x$的值:
10名学生成绩的第一四分位数为第25百分位数,计算位置:$10×25\%=2.5$,向上取整得3,即从小到大排序后第3个数据为第一四分位数。
已知剩余9个成绩从小到大排序为:5,6,6,7,7,7,8,9,9,且$x$是第一四分位数,只有当$x=6$时,加入$x$后排序的第3个数据为6,符合第一四分位数的要求。
2. 计算方差:
10个成绩为:5,6,6,6,7,7,7,8,9,9。
先计算平均数:$\bar{x}=\frac{5+6+6+6+7+7+7+8+9+9}{10}=\frac{70}{10}=7$
再代入方差公式计算:
$\begin{aligned}s^2&=\frac{1}{10}×[(5-7)^2+3×(6-7)^2+3×(7-7)^2+(8-7)^2+2×(9-7)^2]\\&=\frac{1}{10}×[4+3×1+0+1+2×4]\\&=\frac{1}{10}×16\\&=\frac{8}{5}\end{aligned}$
【答案】
$\frac{8}{5}$
【知识点】
四分位数的计算,方差的计算
【点评】
本题结合实际情境考查统计基础概念的应用,解题核心是准确根据四分位数的定义确定未知数据,再代入方差公式计算,需要学生熟练掌握基础统计量的计算规则。
【难度系数】
0.65
解题思路分为两步:第一步先确定遗失的成绩$x$的值,第二步利用方差公式计算10名学生成绩的方差。首先,第一四分位数即第25百分位数,对于10个数据,第25百分位数的位置为$10×25\%=2.5$,向上取整为3,即排序后第3个数据为第一四分位数。结合已知的9个成绩,推断出$x$的取值;再计算10个数据的平均数,最后代入方差公式求解即可。
【解析】
设遗失的学生成绩为$x$分。
1. 求$x$的值:
10名学生成绩的第一四分位数为第25百分位数,计算位置:$10×25\%=2.5$,向上取整得3,即从小到大排序后第3个数据为第一四分位数。
已知剩余9个成绩从小到大排序为:5,6,6,7,7,7,8,9,9,且$x$是第一四分位数,只有当$x=6$时,加入$x$后排序的第3个数据为6,符合第一四分位数的要求。
2. 计算方差:
10个成绩为:5,6,6,6,7,7,7,8,9,9。
先计算平均数:$\bar{x}=\frac{5+6+6+6+7+7+7+8+9+9}{10}=\frac{70}{10}=7$
再代入方差公式计算:
$\begin{aligned}s^2&=\frac{1}{10}×[(5-7)^2+3×(6-7)^2+3×(7-7)^2+(8-7)^2+2×(9-7)^2]\\&=\frac{1}{10}×[4+3×1+0+1+2×4]\\&=\frac{1}{10}×16\\&=\frac{8}{5}\end{aligned}$
【答案】
$\frac{8}{5}$
【知识点】
四分位数的计算,方差的计算
【点评】
本题结合实际情境考查统计基础概念的应用,解题核心是准确根据四分位数的定义确定未知数据,再代入方差公式计算,需要学生熟练掌握基础统计量的计算规则。
【难度系数】
0.65
19 [2025 沭阳段考]小明等五名同学以各自的年龄为一组数据,计算出这组数据的方差是0.5,则10年后这五名同学年龄的方差
不变
(填“不变”“增大”或“减小”)。答案
19. 不变
解析
【分析】
要判断10年后年龄的方差变化,首先回忆方差的定义:方差是反映一组数据波动大小的量,计算时需要用到各数据与平均数的差的平方的平均数。我们可以先设出原来的年龄数据和平均数,再推导10年后新数据的平均数和方差,对比原方差即可得到结论。
【解析】
设原来5名同学的年龄分别为$x_1,x_2,x_3,x_4,x_5$,原数据的平均数为$\overline{x}$,根据题意原方差为:
$s^2=\frac{1}{5}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+(x_3-\overline{x})^2+(x_4-\overline{x})^2+(x_5-\overline{x})^2]=0.5$
10年后每名同学的年龄变为$x_1+10,x_2+10,x_3+10,x_4+10,x_5+10$,此时新数据的平均数为:
$\overline{x}'=\frac{1}{5}[(x_1+10)+(x_2+10)+(x_3+10)+(x_4+10)+(x_5+10)]=\overline{x}+10$
新数据的方差为:
$s'^2=\frac{1}{5}[(x_1+10-(\overline{x}+10))^2+(x_2+10-(\overline{x}+10))^2+\dots+(x_5+10-(\overline{x}+10))^2]$
化简后每个括号内的项均为$x_i-\overline{x}$,因此:
$s'^2=\frac{1}{5}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+\dots+(x_5-\overline{x})^2]=s^2=0.5$
因此10年后这五名同学年龄的方差不变。
【答案】
不变
【知识点】
方差的计算;方差的性质
【点评】
本题考查方差的性质应用,解题关键是明确当一组数据每个数据都加上(或减去)同一个常数时,数据的波动程度不变,因此方差不变,牢记该性质可快速解答此类题型。
【难度系数】
0.8
要判断10年后年龄的方差变化,首先回忆方差的定义:方差是反映一组数据波动大小的量,计算时需要用到各数据与平均数的差的平方的平均数。我们可以先设出原来的年龄数据和平均数,再推导10年后新数据的平均数和方差,对比原方差即可得到结论。
【解析】
设原来5名同学的年龄分别为$x_1,x_2,x_3,x_4,x_5$,原数据的平均数为$\overline{x}$,根据题意原方差为:
$s^2=\frac{1}{5}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+(x_3-\overline{x})^2+(x_4-\overline{x})^2+(x_5-\overline{x})^2]=0.5$
10年后每名同学的年龄变为$x_1+10,x_2+10,x_3+10,x_4+10,x_5+10$,此时新数据的平均数为:
$\overline{x}'=\frac{1}{5}[(x_1+10)+(x_2+10)+(x_3+10)+(x_4+10)+(x_5+10)]=\overline{x}+10$
新数据的方差为:
$s'^2=\frac{1}{5}[(x_1+10-(\overline{x}+10))^2+(x_2+10-(\overline{x}+10))^2+\dots+(x_5+10-(\overline{x}+10))^2]$
化简后每个括号内的项均为$x_i-\overline{x}$,因此:
$s'^2=\frac{1}{5}[(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+\dots+(x_5-\overline{x})^2]=s^2=0.5$
因此10年后这五名同学年龄的方差不变。
【答案】
不变
【知识点】
方差的计算;方差的性质
【点评】
本题考查方差的性质应用,解题关键是明确当一组数据每个数据都加上(或减去)同一个常数时,数据的波动程度不变,因此方差不变,牢记该性质可快速解答此类题型。
【难度系数】
0.8
20 [2024兰州]甲、乙两人在相同条件下各射击10次,两人的成绩(单位:环)如图所示。现有下列推断:① 甲的成绩更稳定;② 乙的平均成绩更高;③ 每人再射击一次,乙的成绩一定比甲高。其中,正确的是

①②
(填序号)。答案
20. ①②
解析
【分析】
解决本题需要结合折线统计图的特点,逐一分析三个推断:1. 判断稳定性:看成绩的波动大小,波动越小,方差越小,成绩越稳定;2. 判断平均成绩高低:可提取两人10次的成绩分别计算平均数比较,也可通过数据分布规律直接判断;3. 判断“一定”类表述:射击结果属于随机事件,不存在绝对的高低,带绝对化表述的推断大概率错误。
【解析】
1. 分析推断①:观察折线统计图,甲的成绩波动范围在2.5环到5环之间,波动幅度很小;乙的成绩波动范围在2.5环到9.5环之间,波动幅度很大。根据方差的意义,数据波动越小成绩越稳定,因此甲的成绩更稳定,①正确。
2. 分析推断②:计算两人平均成绩:
甲10次成绩分别为:3.5、4、4.5、5、4、5、4、2.5、4.5、2.5,平均数为$\frac{3.5+4+4.5+5+4+5+4+2.5+4.5+2.5}{10}=3.95$环;
乙10次成绩分别为:5、7.5、8.5、7、5、9.5、2.5、3.5、5、7.5,平均数为$\frac{5+7.5+8.5+7+5+9.5+2.5+3.5+5+7.5}{10}=6.1$环;
显然乙的平均成绩更高,②正确。
3. 分析推断③:射击成绩属于随机事件,每人再射击一次的结果是不确定的,无法保证乙的成绩一定比甲高,③错误。
综上,正确的是①②。
【答案】
①②
【知识点】
折线统计图的应用,平均数的计算,方差的意义
【点评】
本题考查统计知识在实际问题中的应用,需要学会从折线统计图中提取有效信息,理解平均数反映数据的平均水平、方差反映数据的波动程度,同时要明确随机事件的结果具有不确定性,不能做出绝对化的判断。
【难度系数】
0.7
解决本题需要结合折线统计图的特点,逐一分析三个推断:1. 判断稳定性:看成绩的波动大小,波动越小,方差越小,成绩越稳定;2. 判断平均成绩高低:可提取两人10次的成绩分别计算平均数比较,也可通过数据分布规律直接判断;3. 判断“一定”类表述:射击结果属于随机事件,不存在绝对的高低,带绝对化表述的推断大概率错误。
【解析】
1. 分析推断①:观察折线统计图,甲的成绩波动范围在2.5环到5环之间,波动幅度很小;乙的成绩波动范围在2.5环到9.5环之间,波动幅度很大。根据方差的意义,数据波动越小成绩越稳定,因此甲的成绩更稳定,①正确。
2. 分析推断②:计算两人平均成绩:
甲10次成绩分别为:3.5、4、4.5、5、4、5、4、2.5、4.5、2.5,平均数为$\frac{3.5+4+4.5+5+4+5+4+2.5+4.5+2.5}{10}=3.95$环;
乙10次成绩分别为:5、7.5、8.5、7、5、9.5、2.5、3.5、5、7.5,平均数为$\frac{5+7.5+8.5+7+5+9.5+2.5+3.5+5+7.5}{10}=6.1$环;
显然乙的平均成绩更高,②正确。
3. 分析推断③:射击成绩属于随机事件,每人再射击一次的结果是不确定的,无法保证乙的成绩一定比甲高,③错误。
综上,正确的是①②。
【答案】
①②
【知识点】
折线统计图的应用,平均数的计算,方差的意义
【点评】
本题考查统计知识在实际问题中的应用,需要学会从折线统计图中提取有效信息,理解平均数反映数据的平均水平、方差反映数据的波动程度,同时要明确随机事件的结果具有不确定性,不能做出绝对化的判断。
【难度系数】
0.7
21 一组数据1,x,5,7有唯一众数,且中位数是6,则平均数是 (
A.6
B.5
C.4
D.3
B
)A.6
B.5
C.4
D.3
答案
21. B
解析
【分析】
解题时需依次运用中位数、众数的定义确定x的取值,再计算平均数。第一步,回忆4个数据的中位数是排序后第2、3个数据的平均数,结合中位数为6的条件可推导x的取值范围;第二步,根据“有唯一众数”的要求,即存在出现次数最多的唯一数据,确定x的准确值;第三步,代入平均数公式计算结果即可。
【解析】
1. 利用中位数求x的取值范围:
这组数据共4个,按从小到大排序后,中位数为第2、3个数据的平均数。已知中位数是6,因此第2、3个数据的和为$6×2=12$。
若$x<5$,排序后为1、x、5、7,中位数为$\frac{x+5}{2}=6$,解得$x=7$,矛盾,故排除;
若$5≤ x≤7$,排序后为1、5、x、7,中位数为$\frac{5+x}{2}=6$,解得$x=7$;
若$x>7$,排序后为1、5、7、x,中位数为$\frac{5+7}{2}=6$,符合中位数要求。
2. 利用唯一众数确定x的值:
众数是一组数据中出现次数最多的数,题目要求有唯一众数,因此x必须等于已有数据(否则所有数据都只出现1次,无众数)。结合上述x的取值范围,仅$x=7$符合要求,此时数据为1、5、7、7,众数为7,唯一。
3. 计算平均数:
平均数$\bar{x}=\frac{1+5+7+7}{4}=\frac{20}{4}=5$。
【答案】
B
【知识点】
中位数的计算;众数的概念;平均数的计算
【点评】
本题综合考查了统计特征数的应用,解题时要注意结合多个限定条件逐步推导未知数的取值,不要遗漏“唯一众数”这一隐含要求,避免出现多解的错误。
【难度系数】
0.7
解题时需依次运用中位数、众数的定义确定x的取值,再计算平均数。第一步,回忆4个数据的中位数是排序后第2、3个数据的平均数,结合中位数为6的条件可推导x的取值范围;第二步,根据“有唯一众数”的要求,即存在出现次数最多的唯一数据,确定x的准确值;第三步,代入平均数公式计算结果即可。
【解析】
1. 利用中位数求x的取值范围:
这组数据共4个,按从小到大排序后,中位数为第2、3个数据的平均数。已知中位数是6,因此第2、3个数据的和为$6×2=12$。
若$x<5$,排序后为1、x、5、7,中位数为$\frac{x+5}{2}=6$,解得$x=7$,矛盾,故排除;
若$5≤ x≤7$,排序后为1、5、x、7,中位数为$\frac{5+x}{2}=6$,解得$x=7$;
若$x>7$,排序后为1、5、7、x,中位数为$\frac{5+7}{2}=6$,符合中位数要求。
2. 利用唯一众数确定x的值:
众数是一组数据中出现次数最多的数,题目要求有唯一众数,因此x必须等于已有数据(否则所有数据都只出现1次,无众数)。结合上述x的取值范围,仅$x=7$符合要求,此时数据为1、5、7、7,众数为7,唯一。
3. 计算平均数:
平均数$\bar{x}=\frac{1+5+7+7}{4}=\frac{20}{4}=5$。
【答案】
B
【知识点】
中位数的计算;众数的概念;平均数的计算
【点评】
本题综合考查了统计特征数的应用,解题时要注意结合多个限定条件逐步推导未知数的取值,不要遗漏“唯一众数”这一隐含要求,避免出现多解的错误。
【难度系数】
0.7
22 [2025泗阳一模]数学小组对校足球社团的20名成员进行年龄调查,结果如下表(其中有部分数据被墨迹遮挡):

关于这20名成员年龄的统计量,仍能够分析得出的是 (
A.平均数
B.众数
C.中位数
D.方差
关于这20名成员年龄的统计量,仍能够分析得出的是 (
C
)A.平均数
B.众数
C.中位数
D.方差
答案
22. C
解析
【分析】首先计算被遮挡的13岁和14岁的总人数为$20-5-6=9$人,再结合各统计量的定义逐一判断:平均数需要总年龄才能计算,13、14岁具体人数未知,总年龄无法确定;众数是出现次数最多的数,13岁人数可能大于6,也可能小于等于6,无法确定众数;20个数据的中位数是排序后第10、11个数据的平均数,前11个数据中第6到11个都是12岁,因此第10、11个数据均为12,中位数可确定;方差计算依赖平均数,平均数不确定则方差也无法确定,最终判断可得出的是中位数。
【解析】
解:已知校足球社团总共有20名成员,首先计算13岁和14岁的总人数:
$20 - 5 - 6 = 9$(人)
对各选项逐一分析:
A. 平均数等于所有成员年龄总和除以总人数,由于13岁、14岁的具体人数未知,无法求出年龄总和,因此平均数无法确定,A错误;
B. 众数是一组数据中出现次数最多的数,若13岁人数大于6,则众数为13;若13岁人数小于等于6,则众数为12,无法确定众数,B错误;
C. 20个数据按从小到大排序后,中位数为第10个和第11个数据的平均数。其中11岁的5人对应第1~5个数据,12岁的6人对应第6~11个数据,因此第10、11个数据均为12,中位数为$\frac{12+12}{2}=12$,可以确定,C正确;
D. 方差的计算需要用到平均数和各个数据的具体分布,平均数无法确定,因此方差也无法确定,D错误。
【答案】C
【知识点】中位数的定义;统计量的判断
【点评】本题考查常见统计量的含义和计算条件,解题的关键是理解中位数仅与数据排序后的中间位置数值有关,不需要掌握所有数据的具体情况,同时要区分平均数、众数、方差的计算要求。
【难度系数】0.7
【解析】
解:已知校足球社团总共有20名成员,首先计算13岁和14岁的总人数:
$20 - 5 - 6 = 9$(人)
对各选项逐一分析:
A. 平均数等于所有成员年龄总和除以总人数,由于13岁、14岁的具体人数未知,无法求出年龄总和,因此平均数无法确定,A错误;
B. 众数是一组数据中出现次数最多的数,若13岁人数大于6,则众数为13;若13岁人数小于等于6,则众数为12,无法确定众数,B错误;
C. 20个数据按从小到大排序后,中位数为第10个和第11个数据的平均数。其中11岁的5人对应第1~5个数据,12岁的6人对应第6~11个数据,因此第10、11个数据均为12,中位数为$\frac{12+12}{2}=12$,可以确定,C正确;
D. 方差的计算需要用到平均数和各个数据的具体分布,平均数无法确定,因此方差也无法确定,D错误。
【答案】C
【知识点】中位数的定义;统计量的判断
【点评】本题考查常见统计量的含义和计算条件,解题的关键是理解中位数仅与数据排序后的中间位置数值有关,不需要掌握所有数据的具体情况,同时要区分平均数、众数、方差的计算要求。
【难度系数】0.7
23 第1组数据为0,0,0,1,1,1,第2组数据为0,0,…,0,1,1,…,1,其中m,n是正整数.有下列结论:①当$m=n$时,两组数据的平均数相等;②当$m>n$时,第1组数据的平均数小于第2组数据的平均数;③当$m<n$时,第1组数据的中位数小于第2组数据的中位数;④当$m=n$时,第2组数据的方差小于第1组数据的方差.其中,正确的是(
A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
B
)A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
答案
23. B
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要先分别求出两组数据的平均数、中位数、方差的表达式,再结合每个结论给出的m、n的大小关系逐一验证结论是否正确,最终选出所有正确结论对应的选项。具体思路为:①先计算固定的第一组数据的平均数、中位数、方差;②推导第二组数据三个统计量的通用表达式;③针对四个结论分别代入条件比较大小,判断正误。
【解析】
首先计算第1组数据的相关统计量:
第1组数据为0,0,0,1,1,1,共6个数据。
平均数:$\bar{x}_1 = \frac{3×0 + 3×1}{6} = 0.5$
中位数:排序后第3、4个数据分别为0和1,故中位数为$\frac{0+1}{2}=0.5$
方差:$s_1^2 = \frac{1}{6}[3×(0-0.5)^2 + 3×(1-0.5)^2] = 0.25$
再推导第2组数据(m个0,n个1,共$m+n$个数据)的相关统计量:
平均数:$\bar{x}_2 = \frac{m×0 + n×1}{m+n} = \frac{n}{m+n}$
中位数:排序后前m个为0,后n个为1:当$m<n$时,中间位置超过第m个数据,故中位数为1;当$m=n$时,中间位置跨0和1的分界,故中位数为0.5。
方差:代入平均数公式化简可得$s_2^2 = \frac{mn}{(m+n)^2}$
逐个判断结论:
①当$m=n$时,$\bar{x}_2 = \frac{n}{n+n}=0.5 = \bar{x}_1$,两组平均数相等,①正确;
②当$m>n$时,$\bar{x}_2 = \frac{n}{m+n} < \frac{n}{n+n}=0.5 = \bar{x}_1$,即第1组平均数大于第2组,②错误;
③当$m<n$时,第2组中位数为1,大于第1组的中位数0.5,即第1组中位数小于第2组,③正确;
④当$m=n$时,$s_2^2 = \frac{m× m}{(m+m)^2} = 0.25 = s_1^2$,两组方差相等,④错误。
综上,正确的是①③,选B。
【答案】
B
【知识点】
平均数计算,中位数计算,方差计算
【点评】
本题核心考查统计中常见特征量的计算与应用,需要熟练掌握各统计量的计算公式,结合条件分类讨论即可判断结论正误,是统计部分的典型基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们需要先分别求出两组数据的平均数、中位数、方差的表达式,再结合每个结论给出的m、n的大小关系逐一验证结论是否正确,最终选出所有正确结论对应的选项。具体思路为:①先计算固定的第一组数据的平均数、中位数、方差;②推导第二组数据三个统计量的通用表达式;③针对四个结论分别代入条件比较大小,判断正误。
【解析】
首先计算第1组数据的相关统计量:
第1组数据为0,0,0,1,1,1,共6个数据。
平均数:$\bar{x}_1 = \frac{3×0 + 3×1}{6} = 0.5$
中位数:排序后第3、4个数据分别为0和1,故中位数为$\frac{0+1}{2}=0.5$
方差:$s_1^2 = \frac{1}{6}[3×(0-0.5)^2 + 3×(1-0.5)^2] = 0.25$
再推导第2组数据(m个0,n个1,共$m+n$个数据)的相关统计量:
平均数:$\bar{x}_2 = \frac{m×0 + n×1}{m+n} = \frac{n}{m+n}$
中位数:排序后前m个为0,后n个为1:当$m<n$时,中间位置超过第m个数据,故中位数为1;当$m=n$时,中间位置跨0和1的分界,故中位数为0.5。
方差:代入平均数公式化简可得$s_2^2 = \frac{mn}{(m+n)^2}$
逐个判断结论:
①当$m=n$时,$\bar{x}_2 = \frac{n}{n+n}=0.5 = \bar{x}_1$,两组平均数相等,①正确;
②当$m>n$时,$\bar{x}_2 = \frac{n}{m+n} < \frac{n}{n+n}=0.5 = \bar{x}_1$,即第1组平均数大于第2组,②错误;
③当$m<n$时,第2组中位数为1,大于第1组的中位数0.5,即第1组中位数小于第2组,③正确;
④当$m=n$时,$s_2^2 = \frac{m× m}{(m+m)^2} = 0.25 = s_1^2$,两组方差相等,④错误。
综上,正确的是①③,选B。
【答案】
B
【知识点】
平均数计算,中位数计算,方差计算
【点评】
本题核心考查统计中常见特征量的计算与应用,需要熟练掌握各统计量的计算公式,结合条件分类讨论即可判断结论正误,是统计部分的典型基础题。
【难度系数】
0.7
24 某次化学测验满分为60分,其中九年级(1)班成绩的平均数为43分,方差为9。若把每名同学的成绩按100分进行换算,则换算后该班化学测验的成绩的方差为
25
。答案
24. 25 【解析】把每名同学的成绩按100分进行换算后,每名同学的成绩是原来成绩的$\frac{100}{60}$倍,即$\frac{5}{3}$倍,因此换算后该班化学测验的成绩的方差为$(\frac{5}{3})^2 × 9=25$.
解析
【分析】
解题时可按以下思路推导:第一步,明确分数换算规则,满分从60分调整为100分,说明每名学生的原始成绩都要乘以$\frac{100}{60}=\frac{5}{3}$得到换算后的成绩;第二步,回忆方差的性质:当一组数据中的每个数据都乘以同一个常数$k$时,新数据的方差等于原方差乘以$k^2$;第三步,将已知的原方差和换算倍数代入公式计算即可得到结果。
【解析】
解:首先计算成绩的缩放系数:
将满分60分换算为100分,每个成绩的缩放系数 $k=\frac{100}{60}=\frac{5}{3}$。
根据方差的性质:若一组数据的方差为$s^2$,将这组数据的每个数据都乘以常数$k$,得到的新数据的方差为$k^2s^2$。
已知原成绩的方差$s^2=9$,因此换算后成绩的方差为:
$(\frac{5}{3})^2 × 9 = \frac{25}{9} × 9 =25$。
【答案】
25
【知识点】
方差的性质;数据缩放的方差计算
【点评】
本题考查方差的变化规律,解题核心是牢记数据缩放时方差的变化特点,易错点是容易误将方差直接乘缩放系数,忽略需要乘系数的平方,掌握方差的基本性质即可快速解题。
【难度系数】
0.7
解题时可按以下思路推导:第一步,明确分数换算规则,满分从60分调整为100分,说明每名学生的原始成绩都要乘以$\frac{100}{60}=\frac{5}{3}$得到换算后的成绩;第二步,回忆方差的性质:当一组数据中的每个数据都乘以同一个常数$k$时,新数据的方差等于原方差乘以$k^2$;第三步,将已知的原方差和换算倍数代入公式计算即可得到结果。
【解析】
解:首先计算成绩的缩放系数:
将满分60分换算为100分,每个成绩的缩放系数 $k=\frac{100}{60}=\frac{5}{3}$。
根据方差的性质:若一组数据的方差为$s^2$,将这组数据的每个数据都乘以常数$k$,得到的新数据的方差为$k^2s^2$。
已知原成绩的方差$s^2=9$,因此换算后成绩的方差为:
$(\frac{5}{3})^2 × 9 = \frac{25}{9} × 9 =25$。
【答案】
25
【知识点】
方差的性质;数据缩放的方差计算
【点评】
本题考查方差的变化规律,解题核心是牢记数据缩放时方差的变化特点,易错点是容易误将方差直接乘缩放系数,忽略需要乘系数的平方,掌握方差的基本性质即可快速解题。
【难度系数】
0.7
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