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统计是初中数学中几大主要板块之一,其中“方差”是同学们最容易犯错、最怵的统计知识点,究其原因是其计算量大,公式繁琐。本文旨在帮助同学们剖析方差,厘清相关策略方法。当你能够玩转方差的时候,那你的统计无忧矣。
例1 下图是甲、乙两人在一次射击训练中击中靶的情况(击中靶中心的圆面为10环,靶中各数字表示该数所在圆环被击中所得的环数),每人射击了6次。
(1)请用列表法将他俩的射击成绩统计出来;
(2)若选派其中一人参赛,你认为应选哪人?请说明理由。
【解析】(1)根据两人击中靶的情况列表。
10 6 7 8 2环数甲命中环数乙命中环数1 9 2 3 2 2
(2)先求出两人射击成绩的平均数,再求出两人成绩的方差<s2乙,可知甲与乙的平均成绩相同,但甲发挥得比乙稳定,所以选甲参赛。
【点评】比较两人的成绩,首选平均数这个指标,平均数相当再选择方差,因为方差反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,方差越小,稳定性越好。
例2 一组数据a,b,c,d,e的方差是3,则新数据2a+7,2b+7,2c+7,2d+7,2e+7的方差是________________ 。
【解析】设一组数据a,b,c,d,e的平均数为m,则新数据2a+7、2b+7、2c+7、2d+7、2e+7的平均数为2m+7,方差为+7-2m-7)2+(2b+7-2m-7)2+(2c+7-2m-7)2+(2d+7-2m-7)2+(2e+7-2m-7)2]=4×[(a-m)2+(b-m)2+(c-m)2+(d-m)2+(em)2]=4×3=12。
【点评】将一组数据按照一定规则进行转化,他们的平均数、方差是有章可循的。
数据 平均数 方差x,x,x,…,xxs2 123n x+a,x+a,x+a,…,x+ax+as2 123n kx,kx,kx,…,kxkx k2s2 123n kx+a,kx+a,kx+a,…,kx+a kx+a k2s2 123n
例3 某学习小组5位同学参加初中毕业生实验操作考试(满分20分)的平均成绩是16分。其中三位男生的方差为6(分2),两位女生的成绩分别为17分,15分。则这个学习小组5位同学考(a-16)2+(b-16)2+(c-16)2]=6,则(a-16)2+(b-16)2+(c-16)2=18,即可得这个学习小组5位同学考试分数的方差[(a-16)2+(b-16)2+(c-16)2+(17-16)2+(15-16)2]
【点评】由于不知道三位男生的成绩,故无法直接求该小组成绩的方差,先利用方程思想得到关于三位男生方差的方程,最后运用整体思想代入即可求解小组的方差。试分数的方差为________。