1. 中考前夕,数学老师想看看小明同学的数学成绩是否稳定,于是他统计了小明同学近 5 次数学模拟考试的成绩,对于这名数学老师来说,他最想知道的是小明这 5 次数学考试成绩的()
A.平均数和中位数
B.方差或极差
C.众数或中位数
D.平均数或众数
A.平均数和中位数
B.方差或极差
C.众数或中位数
D.平均数或众数
答案
B
解析
老师想了解成绩是否稳定,而数据的稳定性通常通过方差或极差来衡量,方差或极差越小,成绩越稳定。因此,老师最想知道的是小明这5次数学考试成绩的方差或极差。
2. 某村引进甲、乙两种水稻良种,各选 6 块条件相同的实验田,同时播种并核定亩产,结果甲、乙两种水稻的平均产量为 550 千克/亩,方差分别为 $s^{2}_{甲}=141.7$,$s^{2}_{乙}=433.3$,则产量稳定,适合推广的品种为()
A.甲、乙均可
B.甲
C.乙
D.无法确定
A.甲、乙均可
B.甲
C.乙
D.无法确定
答案
B
解析
方差是衡量数据波动大小的指标,方差越小,数据越稳定。
已知$s^{2}_{甲}=141.7$,$s^{2}_{乙}=433.3$,因为$141.7<433.3$,即甲品种的方差小于乙品种的方差,所以甲品种产量更稳定,适合推广。
已知$s^{2}_{甲}=141.7$,$s^{2}_{乙}=433.3$,因为$141.7<433.3$,即甲品种的方差小于乙品种的方差,所以甲品种产量更稳定,适合推广。
3. 某公园正在举行郁金香花展,现从红、黄两种郁金香中各抽出 6 株,测得它们离地面的高度分别如下(单位:m):
红:54,44,37,36,35,34;
黄:48,35,38,36,43,40.
已知它们的平均高度均是 40 cm,请判断哪种颜色的郁金香样本长得整齐?(填“红”或“黄”).
红:54,44,37,36,35,34;
黄:48,35,38,36,43,40.
已知它们的平均高度均是 40 cm,请判断哪种颜色的郁金香样本长得整齐?(填“红”或“黄”).
答案
黄
解析
红种郁金香高度的方差:$\begin{aligned}s^{2}_{红}&=\frac{1}{6}[(54-40)^{2}+(44-40)^{2}+(37-40)^{2}+(36-40)^{2}+(35-40)^{2}+(34-40)^{2}]\\&=\frac{1}{6}[14^{2}+4^{2}+(-3)^{2}+(-4)^{2}+(-5)^{2}+(-6)^{2}]\\&=\frac{1}{6}(196 + 16 + 9 + 16 + 25 + 36)\\&=\frac{1}{6}×298\\&\approx49.67\end{aligned}$
黄种郁金香高度的方差:$\begin{aligned}s^{2}_{黄}&=\frac{1}{6}[(48-40)^{2}+(35-40)^{2}+(38-40)^{2}+(36-40)^{2}+(43-40)^{2}+(40-40)^{2}]\\&=\frac{1}{6}[8^{2}+(-5)^{2}+(-2)^{2}+(-4)^{2}+3^{2}+0^{2}]\\&=\frac{1}{6}(64 + 25 + 4 + 16 + 9 + 0)\\&=\frac{1}{6}×118\\&\approx19.67\end{aligned}$
因为$s^{2}_{黄}<s^{2}_{红}$,所以黄种郁金香样本长得整齐。
黄种郁金香高度的方差:$\begin{aligned}s^{2}_{黄}&=\frac{1}{6}[(48-40)^{2}+(35-40)^{2}+(38-40)^{2}+(36-40)^{2}+(43-40)^{2}+(40-40)^{2}]\\&=\frac{1}{6}[8^{2}+(-5)^{2}+(-2)^{2}+(-4)^{2}+3^{2}+0^{2}]\\&=\frac{1}{6}(64 + 25 + 4 + 16 + 9 + 0)\\&=\frac{1}{6}×118\\&\approx19.67\end{aligned}$
因为$s^{2}_{黄}<s^{2}_{红}$,所以黄种郁金香样本长得整齐。
4. 甲、乙两名工人同时加工 10 个同种零件,加工后对零件的长度进行检测,结果如下(单位:mm):
甲:19.9,19.7,19.8,20.0,20.2,20.1,19.9,20.3,20.1,20.2
乙:20.2,20.4,20.0,19.9,20.2,19.8,19.7,20.1,19.7,20.2
(1)分别计算上面两组数据的平均数和方差;
(2)若技术要求零件长度为(20.0 ± 0.5)mm,根据上面的计算,说明哪个工人加工的 10 个零件质量比较稳定.
甲:19.9,19.7,19.8,20.0,20.2,20.1,19.9,20.3,20.1,20.2
乙:20.2,20.4,20.0,19.9,20.2,19.8,19.7,20.1,19.7,20.2
(1)分别计算上面两组数据的平均数和方差;
(2)若技术要求零件长度为(20.0 ± 0.5)mm,根据上面的计算,说明哪个工人加工的 10 个零件质量比较稳定.
答案
(1)甲的平均数:
$\bar{x}_{甲} = \frac{19.9 + 19.7 + 19.8 + 20.0 + 20.2 + 20.1 + 19.9 + 20.3 + 20.1 + 20.2}{10} = 20.02 \, \mathrm{mm}$
甲的方差:
$s_{甲}^{2} = \frac{1}{10}[(19.9 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (19.8 - 20.02)^2 + (20.0 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (19.9 - 20.02)^2 + (20.3 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2] = 0.0336$
乙的平均数:
$\bar{x}_{乙} = \frac{20.2 + 20.4 + 20.0 + 19.9 + 20.2 + 19.8 + 19.7 + 20.1 + 19.7 + 20.2}{10} = 20.02 \, \mathrm{mm}$
乙的方差:
$s_{乙}^{2} = \frac{1}{10}[(20.2 - 20.02)^2 + (20.4 - 20.02)^2 + (20.0 - 20.02)^2 + (19.9 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2 + (19.8 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2] = 0.0516$
(2)因为 $ s_{甲}^{2} = 0.0336 < s_{乙}^{2} = 0.0516 $,所以甲工人加工的 10 个零件质量比较稳定。
$\bar{x}_{甲} = \frac{19.9 + 19.7 + 19.8 + 20.0 + 20.2 + 20.1 + 19.9 + 20.3 + 20.1 + 20.2}{10} = 20.02 \, \mathrm{mm}$
甲的方差:
$s_{甲}^{2} = \frac{1}{10}[(19.9 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (19.8 - 20.02)^2 + (20.0 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (19.9 - 20.02)^2 + (20.3 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2] = 0.0336$
乙的平均数:
$\bar{x}_{乙} = \frac{20.2 + 20.4 + 20.0 + 19.9 + 20.2 + 19.8 + 19.7 + 20.1 + 19.7 + 20.2}{10} = 20.02 \, \mathrm{mm}$
乙的方差:
$s_{乙}^{2} = \frac{1}{10}[(20.2 - 20.02)^2 + (20.4 - 20.02)^2 + (20.0 - 20.02)^2 + (19.9 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2 + (19.8 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (20.1 - 20.02)^2 + (19.7 - 20.02)^2 + (20.2 - 20.02)^2] = 0.0516$
(2)因为 $ s_{甲}^{2} = 0.0336 < s_{乙}^{2} = 0.0516 $,所以甲工人加工的 10 个零件质量比较稳定。
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