1. 一组数据2,3,4,5,6的方差是(
A.2
B.4
C.8
D.10
A
)A.2
B.4
C.8
D.10
答案
A
解析
首先计算平均数:
$\bar{x} = \frac{2 + 3 + 4 + 5 + 6}{5} = \frac{20}{5} = 4$
再计算方差:
$s^2 = \frac{1}{5} \left[ (2-4)^2 + (3-4)^2 + (4-4)^2 + (5-4)^2 + (6-4)^2 \right]$
$ = \frac{1}{5} \left[ 4 + 1 + 0 + 1 + 4 \right] = \frac{10}{5} = 2$
2. 现有个数相同的甲、乙两组数据,经计算得:$\overline {x}_{甲}= \overline {x}_{乙}$,且$s^{2}_{甲}= 0.35,s^{2}_{乙}= 0.25$,比较这两组数据的稳定性,下列说法正确的是(
A.甲比较稳定
B.乙比较稳定
C.甲、乙一样稳定
D.无法确定
B
)A.甲比较稳定
B.乙比较稳定
C.甲、乙一样稳定
D.无法确定
答案
B
解析
方差是衡量数据波动大小的量,方差越小,数据越稳定。已知$s^{2}_{甲}= 0.35$,$s^{2}_{乙}= 0.25$,因为$s^{2}_{甲}>s^{2}_{乙}$,所以乙组数据的方差更小,乙组数据更稳定。
3. 老师在黑板上写出一个计算方差的算式:$s^{2}= \frac {1}{n}[(11-8)^{2}+(9-8)^{2}+(8-8)^{2}+2×(6-8)^{2}]$,根据上式还原得到的数据,下列结论不正确的是(
A.$n= 5$
B.这组数据的平均数为8
C.添加一个数8后这组数据的方差不变
D.这组数据的众数是6
C
)A.$n= 5$
B.这组数据的平均数为8
C.添加一个数8后这组数据的方差不变
D.这组数据的众数是6
答案
C
解析
根据方差公式 $s^{2}= \frac{1}{n}[(11-8)^{2}+(9-8)^{2}+(8-8)^{2}+2×(6-8)^{2}]$,
可以看出数据有:$11$,$9$,$8$,$6$,$6$,共$5$个,所以$n = 5$,A 选项正确。
在方差公式中,平均数$\overline{x}=8$,B 选项正确。
数据$6$出现了$2$次,出现的次数最多,所以众数是$6$,D 选项正确。
原数据平均数$\overline{x}=8$,
方差$s^{2}=\frac{1}{5}×[(11 - 8)^{2}+(9 - 8)^{2}+(8 - 8)^{2}+2×(6 - 8)^{2}]=\frac{1}{5}×(9 + 1+0 + 8)=\frac{18}{5}= 3.6$。
添加一个数$8$后,新数据为$6$,$6$,$8$,$8$,$9$,$11$,
新平均数$\overline{x}'=\frac{6 + 6+8 + 8+9 + 11}{6}=\frac{48}{6}=8$,
新方差$s'^{2}=\frac{1}{6}×[2×(6 - 8)^{2}+2×(8 - 8)^{2}+(9 - 8)^{2}+(11 - 8)^{2}]=\frac{1}{6}×(8 + 0+1 + 9)=\frac{18}{6}=3\neq3.6$,
所以添加一个数$8$后这组数据的方差改变,C 选项错误。
可以看出数据有:$11$,$9$,$8$,$6$,$6$,共$5$个,所以$n = 5$,A 选项正确。
在方差公式中,平均数$\overline{x}=8$,B 选项正确。
数据$6$出现了$2$次,出现的次数最多,所以众数是$6$,D 选项正确。
原数据平均数$\overline{x}=8$,
方差$s^{2}=\frac{1}{5}×[(11 - 8)^{2}+(9 - 8)^{2}+(8 - 8)^{2}+2×(6 - 8)^{2}]=\frac{1}{5}×(9 + 1+0 + 8)=\frac{18}{5}= 3.6$。
添加一个数$8$后,新数据为$6$,$6$,$8$,$8$,$9$,$11$,
新平均数$\overline{x}'=\frac{6 + 6+8 + 8+9 + 11}{6}=\frac{48}{6}=8$,
新方差$s'^{2}=\frac{1}{6}×[2×(6 - 8)^{2}+2×(8 - 8)^{2}+(9 - 8)^{2}+(11 - 8)^{2}]=\frac{1}{6}×(8 + 0+1 + 9)=\frac{18}{6}=3\neq3.6$,
所以添加一个数$8$后这组数据的方差改变,C 选项错误。
4. 为了弘扬中华传统文化,某班开展了背诵古诗词竞赛,满分10分.现从40名同学中随机抽取5名同学的得分(单位:分),得到如下数据:6,6,8,10,10.则该样本的方差为
3.2
,标准差为$\frac{4\sqrt{5}}{5}$
.答案
3.2,$\frac{4\sqrt{5}}{5}$
解析
样本数据:6,6,8,10,10
平均数:$\bar{x} = \frac{6+6+8+10+10}{5} = 8$
方差:$s^2 = \frac{(6-8)^2+(6-8)^2+(8-8)^2+(10-8)^2+(10-8)^2}{5} = \frac{4+4+0+4+4}{5} = \frac{16}{5} = 3.2$
标准差:$s = \sqrt{3.2} = \frac{4\sqrt{5}}{5}$(或$\sqrt{\frac{16}{5}}$)
平均数:$\bar{x} = \frac{6+6+8+10+10}{5} = 8$
方差:$s^2 = \frac{(6-8)^2+(6-8)^2+(8-8)^2+(10-8)^2+(10-8)^2}{5} = \frac{4+4+0+4+4}{5} = \frac{16}{5} = 3.2$
标准差:$s = \sqrt{3.2} = \frac{4\sqrt{5}}{5}$(或$\sqrt{\frac{16}{5}}$)
5. 甲、乙、丙、丁四名射击运动员分别连续射靶10次,他们各自的平均成绩及其方差如表所示,若选一名成绩好且发挥稳定的运动员参赛,则应选择的运动员是
| |甲|乙|丙|丁|
|平均成绩/环|8.6|8.4|8.6|7.6|
|方差|0.94|0.74|0.56|1.92|

丙
.| |甲|乙|丙|丁|
|平均成绩/环|8.6|8.4|8.6|7.6|
|方差|0.94|0.74|0.56|1.92|
答案
丙
解析
首先比较平均成绩,甲和丙的平均成绩较高且相同,均为8.6环,优于乙的8.4环和丁的7.6环;然后比较方差,方差越小表示发挥越稳定,丙的方差为0.56,小于甲的0.94,所以丙更稳定。因此,应选择丙。
6. 求一组数据10,9,10,12,9的方差.
答案
首先,计算数据的平均数:
$\bar{x} = \frac{10 + 9 + 10 + 12 + 9}{5} = 10$,
接着,计算每个数据与平均数的差的平方:
$(10 - 10)^{2} = 0$,
$(9 - 10)^{2} = 1$,
$(10 - 10)^{2} = 0$,
$(12 - 10)^{2} = 4$,
$(9 - 10)^{2} = 1$,
最后,计算方差:
$s^{2} = \frac{1}{5} × [(0 + 1 + 0 + 4 + 1)] = 1.2$。
$\bar{x} = \frac{10 + 9 + 10 + 12 + 9}{5} = 10$,
接着,计算每个数据与平均数的差的平方:
$(10 - 10)^{2} = 0$,
$(9 - 10)^{2} = 1$,
$(10 - 10)^{2} = 0$,
$(12 - 10)^{2} = 4$,
$(9 - 10)^{2} = 1$,
最后,计算方差:
$s^{2} = \frac{1}{5} × [(0 + 1 + 0 + 4 + 1)] = 1.2$。
7. 某工厂甲、乙两名工人参加操作技能培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次测试成绩(单位:分)中随机抽取5次,记录如表:
|甲|85|88|84|85|83|
|乙|83|87|84|86|85|

(1)请你分别计算这两组数据的平均数;
(2)现要从中选派一人参加操作技能比赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪名工人参加合适?请说明理由.
|甲|85|88|84|85|83|
|乙|83|87|84|86|85|
(1)请你分别计算这两组数据的平均数;
(2)现要从中选派一人参加操作技能比赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪名工人参加合适?请说明理由.
答案
(1) 甲的平均数:$\frac{85 + 88 + 84 + 85 + 83}{5} = \frac{425}{5} = 85$(分)
乙的平均数:$\frac{83 + 87 + 84 + 86 + 85}{5} = \frac{425}{5} = 85$(分)
(2) 甲的方差:
$\begin{aligned}s^{2}_{甲}&=\frac{1}{5}[(85-85)^{2}+(88-85)^{2}+(84-85)^{2}+(85-85)^{2}+(83-85)^{2}]\\&=\frac{1}{5}[0 + 9 + 1 + 0 + 4]\\&=\frac{14}{5}=2.8\end{aligned}$
乙的方差:
$\begin{aligned}s^{2}_{乙}&=\frac{1}{5}[(83-85)^{2}+(87-85)^{2}+(84-85)^{2}+(86-85)^{2}+(85-85)^{2}]\\&=\frac{1}{5}[4 + 4 + 1 + 1 + 0]\\&=\frac{10}{5}=2\end{aligned}$
$\because s^{2}_{甲} > s^{2}_{乙}$,乙的成绩更稳定,选派乙参加合适。
乙的平均数:$\frac{83 + 87 + 84 + 86 + 85}{5} = \frac{425}{5} = 85$(分)
(2) 甲的方差:
$\begin{aligned}s^{2}_{甲}&=\frac{1}{5}[(85-85)^{2}+(88-85)^{2}+(84-85)^{2}+(85-85)^{2}+(83-85)^{2}]\\&=\frac{1}{5}[0 + 9 + 1 + 0 + 4]\\&=\frac{14}{5}=2.8\end{aligned}$
乙的方差:
$\begin{aligned}s^{2}_{乙}&=\frac{1}{5}[(83-85)^{2}+(87-85)^{2}+(84-85)^{2}+(86-85)^{2}+(85-85)^{2}]\\&=\frac{1}{5}[4 + 4 + 1 + 1 + 0]\\&=\frac{10}{5}=2\end{aligned}$
$\because s^{2}_{甲} > s^{2}_{乙}$,乙的成绩更稳定,选派乙参加合适。
8. 省射击队为从甲、乙两名运动员中选拔一人参加全国比赛,对他们进行了六次测试,测试成绩如表(单位:环):
| |第一次|第二次|第三次|第四次|第五次|第六次|
|甲|10|8|9|8|10|9|
|乙|10|7|10|10|9|8|

(1)甲的平均成绩是
(2)分别计算甲、乙六次测试成绩的方差,你认为推荐谁参加全国比赛更合适?请说明理由.
| |第一次|第二次|第三次|第四次|第五次|第六次|
|甲|10|8|9|8|10|9|
|乙|10|7|10|10|9|8|
(1)甲的平均成绩是
9
环,乙的平均成绩是9
环;(2)分别计算甲、乙六次测试成绩的方差,你认为推荐谁参加全国比赛更合适?请说明理由.
甲的方差:$s_{甲}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×2+(8 - 9)^{2}×2+(9 - 9)^{2}×2]=\frac{1}{6}×(2 + 2+0)=\frac{2}{3}$,乙的方差:$s_{乙}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×3+(7 - 9)^{2}+(9 - 9)^{2}+(8 - 9)^{2}]=\frac{1}{6}×(3 + 4+0 + 1)=\frac{4}{3}$,因为$s_{甲}^{2}<s_{乙}^{2}$,甲的成绩更稳定,所以推荐甲参加全国比赛更合适。
答案
(1)甲的平均成绩:$\frac{10 + 8 + 9 + 8 + 10 + 9}{6}=9$(环),
乙的平均成绩:$\frac{10 + 7 + 10 + 10 + 9 + 8}{6}=9$(环)。
(2)甲的方差:
$s_{甲}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×2+(8 - 9)^{2}×2+(9 - 9)^{2}×2]=\frac{1}{6}×(2 + 2+0)=\frac{2}{3}$,
乙的方差:
$s_{乙}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×3+(7 - 9)^{2}+(9 - 9)^{2}+(8 - 9)^{2}]=\frac{1}{6}×(3 + 4+0 + 1)=\frac{4}{3}$,
因为$s_{甲}^{2}<s_{乙}^{2}$,甲的成绩更稳定,所以推荐甲参加全国比赛更合适。
故答案为:(1)$9$;$9$。
乙的平均成绩:$\frac{10 + 7 + 10 + 10 + 9 + 8}{6}=9$(环)。
(2)甲的方差:
$s_{甲}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×2+(8 - 9)^{2}×2+(9 - 9)^{2}×2]=\frac{1}{6}×(2 + 2+0)=\frac{2}{3}$,
乙的方差:
$s_{乙}^{2}=\frac{1}{6}×[(10 - 9)^{2}×3+(7 - 9)^{2}+(9 - 9)^{2}+(8 - 9)^{2}]=\frac{1}{6}×(3 + 4+0 + 1)=\frac{4}{3}$,
因为$s_{甲}^{2}<s_{乙}^{2}$,甲的成绩更稳定,所以推荐甲参加全国比赛更合适。
故答案为:(1)$9$;$9$。
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