6.如果一组数据$a_1,a_2,a_3,a_4,···,a_n$的方差为0,那么 ()
A.$\bar{a}=0$
B.$a_1=a_2=···=a_n=0$
C.$a_1=a_2=a_3=···=a_n$
D.这组数据的中位数为0
A.$\bar{a}=0$
B.$a_1=a_2=···=a_n=0$
C.$a_1=a_2=a_3=···=a_n$
D.这组数据的中位数为0
答案
C
解析
根据方差公式:$s^2=\frac{1}{n}[(a_1-\bar{a})^2+(a_2-\bar{a})^2+\dots+(a_n-\bar{a})^2]$,若方差为0,由于平方项均非负,则每一个$(a_i-\bar{a})^2$都为0,即所有数据都等于平均数,也就是所有数据彼此相等。逐一判断选项:A. 若所有数据都是2,方差为0,但平均数$\bar{a}=2≠0$,错误;B. 若所有数据都是2,方差为0,所有数都不为0,错误;C. 所有数据相等,符合推导结论,正确;D. 若所有数据都是2,方差为0,中位数为2≠0,错误。
7.某校一年级学生的平均年龄为7岁,方差为3,则五年以后该校六年级的学生的
()
A.平均年龄为7岁,方差改变
B.平均年龄为12岁,方差不变
C.平均年龄为12岁,方差改变
D.平均年龄不变,方差不变
()
A.平均年龄为7岁,方差改变
B.平均年龄为12岁,方差不变
C.平均年龄为12岁,方差改变
D.平均年龄不变,方差不变
答案
B
解析
设一年级学生的年龄为$x_1,x_2,\dots,x_n$,由题意得原平均年龄$\bar{x}=\frac{x_1+x_2+\dots+x_n}{n}=7$,原方差$s^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-7)^2=3$。
五年后每个学生年龄变为$x_i+5$,新平均年龄$\bar{x}'=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i+5)=\bar{x}+5=7+5=12$岁;
新方差$s'^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[(x_i+5)-12]^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-7)^2=3$,方差不变。
因此五年后平均年龄为12岁,方差不变。
五年后每个学生年龄变为$x_i+5$,新平均年龄$\bar{x}'=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i+5)=\bar{x}+5=7+5=12$岁;
新方差$s'^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[(x_i+5)-12]^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-7)^2=3$,方差不变。
因此五年后平均年龄为12岁,方差不变。
8.如果一组数据$x_1,x_2,\dots,x_n$的方差是2,那么新的一组数据$2x_1+1,2x_2+1,2x_3+1,\dots,2x_n+1$的方差是()
A.12
B.2
C.4
D.8
A.12
B.2
C.4
D.8
答案
D
解析
设原数据$x_1,x_2,\dots,x_n$的平均数为$\overline{x}$,则新数据$2x_1+1,2x_2+1,\dots,2x_n+1$的平均数为$2\overline{x}+1$。
已知原数据方差$s^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n (x_i-\overline{x})^2=2$,
新数据的方差:
$\begin{aligned}s'^2&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[(2x_i+1)-(2\overline{x}+1)]^2\\&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[2(x_i-\overline{x})]^2\\&=\frac{4}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-\overline{x})^2\\&=4× s^2=4×2=8\end{aligned}$
已知原数据方差$s^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n (x_i-\overline{x})^2=2$,
新数据的方差:
$\begin{aligned}s'^2&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[(2x_i+1)-(2\overline{x}+1)]^2\\&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n[2(x_i-\overline{x})]^2\\&=\frac{4}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-\overline{x})^2\\&=4× s^2=4×2=8\end{aligned}$
9.现有一组数据:106,113,96,98,100,102,104,112.则上四分位数是 ()
A.113
B.112
C.106
D.109
A.113
B.112
C.106
D.109
答案
D
解析
第一步,先将给定数据从小到大重新排序:96,98,100,102,104,106,112,113。
第二步,数据总个数n=8,上四分位数即75%分位数,计算位置:$8×75\%=6$。
第三步,当计算得到的位置为整数时,上四分位数等于第6项和第7项数据的平均值:$\frac{106+112}{2}=109$。
第二步,数据总个数n=8,上四分位数即75%分位数,计算位置:$8×75\%=6$。
第三步,当计算得到的位置为整数时,上四分位数等于第6项和第7项数据的平均值:$\frac{106+112}{2}=109$。
10. 九年级某小组的8名同学每分钟跳绳的个数分别为165,182,136,112,145,171,155,93. 这组数据中第一四分位数是 ()
A.102.5
B.168
C.124
D.150
A.102.5
B.168
C.124
D.150
答案
C
解析
①先将这组数据从小到大排序:93,112,136,145,155,165,171,182;
②数据总个数n=8,计算第一四分位数的位置:$8×25\%=2$,结果为整数,因此第一四分位数是排序后第2项和第3项数据的平均数,即$\frac{112+136}{2}=124$。
②数据总个数n=8,计算第一四分位数的位置:$8×25\%=2$,结果为整数,因此第一四分位数是排序后第2项和第3项数据的平均数,即$\frac{112+136}{2}=124$。
11.某班4名学生的语文成绩为85,88,85,92(单位:分).若将其分成{85,88}和{85,92}两组,则{85,88}的组内离差平方和为()
A.2
B.4.5
C.6
D.9
A.2
B.4.5
C.6
D.9
答案
B
解析
首先计算数组{85,88}的平均数:$\bar{x}=\frac{85+88}{2}=86.5$,根据组内离差平方和的定义,计算每个数据与本组平均数的差的平方之和:$(85-86.5)^2+(88-86.5)^2=(-1.5)^2+1.5^2=2.25+2.25=4.5$。
12.某班5名学生的数学成绩如下:75,78,78,81,84(单位:分).将数据分成两组,若一组为{78,78},则另一组的组内离差平方和为 ()
A.42
B.46.8
C.30
D.0
A.42
B.46.8
C.30
D.0
答案
A
解析
由题意得另一组数据为75,81,84,先计算该组数据的平均数:$\bar{x}=\frac{75+81+84}{3}=80$,再计算组内离差平方和:$(75-80)^2+(81-80)^2+(84-80)^2=25+1+16=42$。
13.某超市5天的水果销量为12,15,12,18,21(单位:kg).按组内离差平方和最小的原则分组(每组至少2个数据),最优分组是 ()
A.{12,15}和{12,18,21}
B.{12,12}和{15,18,21}
C.{21,18}和{12,15,12}
D.{15,18|和{12,12,21}
A.{12,15}和{12,18,21}
B.{12,12}和{15,18,21}
C.{21,18}和{12,15,12}
D.{15,18|和{12,12,21}
答案
C
解析
分别计算各选项的总组内离差平方和:
1. 选项A:第一组{12,15}平均数为13.5,离差平方和=(12-13.5)²+(15-13.5)²=4.5;第二组{12,18,21}平均数为17,离差平方和=(12-17)²+(18-17)²+(21-17)²=42;总和为4.5+42=46.5。
2. 选项B:第一组{12,12}平均数为12,离差平方和=(12-12)²+(12-12)²=0;第二组{15,18,21}平均数为18,离差平方和=(15-18)²+(18-18)²+(21-18)²=18;总和为0+18=18。
3. 选项C:第一组{21,18}平均数为19.5,离差平方和=(21-19.5)²+(18-19.5)²=4.5;第二组{12,15,12}平均数为13,离差平方和=(12-13)²+(15-13)²+(12-13)²=6;总和为4.5+6=10.5。
4. 选项D:第一组{15,18}平均数为16.5,离差平方和=(15-16.5)²+(18-16.5)²=4.5;第二组{12,12,21}平均数为15,离差平方和=(12-15)²+(12-15)²+(21-15)²=54;总和为4.5+54=58.5。
对比得10.5<18<46.5<58.5,选项C的总组内离差平方和最小,为最优分组。
1. 选项A:第一组{12,15}平均数为13.5,离差平方和=(12-13.5)²+(15-13.5)²=4.5;第二组{12,18,21}平均数为17,离差平方和=(12-17)²+(18-17)²+(21-17)²=42;总和为4.5+42=46.5。
2. 选项B:第一组{12,12}平均数为12,离差平方和=(12-12)²+(12-12)²=0;第二组{15,18,21}平均数为18,离差平方和=(15-18)²+(18-18)²+(21-18)²=18;总和为0+18=18。
3. 选项C:第一组{21,18}平均数为19.5,离差平方和=(21-19.5)²+(18-19.5)²=4.5;第二组{12,15,12}平均数为13,离差平方和=(12-13)²+(15-13)²+(12-13)²=6;总和为4.5+6=10.5。
4. 选项D:第一组{15,18}平均数为16.5,离差平方和=(15-16.5)²+(18-16.5)²=4.5;第二组{12,12,21}平均数为15,离差平方和=(12-15)²+(12-15)²+(21-15)²=54;总和为4.5+54=58.5。
对比得10.5<18<46.5<58.5,选项C的总组内离差平方和最小,为最优分组。
14.已知数据2,x,5,8的平均数为5,则x=。这组数据的离差平方和为。
答案
$\boldsymbol{5}$;$\boldsymbol{18}$
解析
解:
根据平均数的计算公式:
$\frac{2+x+5+8}{4}=5$
整理得:$15+x=20$
解得:$x=5$
这组数据的离差平方和为:
$(2-5)^2+(5-5)^2+(5-5)^2+(8-5)^2$
$=9+0+0+9$
$=18$
根据平均数的计算公式:
$\frac{2+x+5+8}{4}=5$
整理得:$15+x=20$
解得:$x=5$
这组数据的离差平方和为:
$(2-5)^2+(5-5)^2+(5-5)^2+(8-5)^2$
$=9+0+0+9$
$=18$
15.某校今年春季开展体操比赛,小明收集、整理了成绩突出的甲、乙两队队员(各50名)的身高,得到:平均身高(单位:cm)分别为$\overline{x}_甲=160$,$\overline{x}_乙=160$,方差(单位:$cm^2$)分别为$s^2_甲=1.5$,$s^2_乙=2.8$。现要从甲、乙两队中选出身高比较整齐的一个队参加上一级的体操比赛,根据上述数据,应该选择(填“甲队”或“乙队”)。
答案
甲队。
解析
解:
$\because s^2_甲=1.5$,$s^2_乙=2.8$,
$\therefore s^2_甲 < s^2_乙$,
方差越小,数据的波动越小,对应队员的身高越整齐,因此甲队身高更整齐。
$\because s^2_甲=1.5$,$s^2_乙=2.8$,
$\therefore s^2_甲 < s^2_乙$,
方差越小,数据的波动越小,对应队员的身高越整齐,因此甲队身高更整齐。
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