高中数学 2.1.3 分层抽样课件 新人教A版必修3.ppt

成才之路 数学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教a版 必修3 统计 第二章 2 1随机抽样 第二章 2 1 3分层抽样 课标展示1 理解分层抽样的定义及其步骤 2 掌握分层抽样的适用条件 能利用分层抽样抽取样本 温故知新旧知再现1 简单随机抽样和系统抽样两种抽样方法都适合总体中个体分布较为均匀的总体的抽样问题 简单随机抽样适合个体 的总体的抽样 而系统抽样适合个体 的总体的抽样 较少 较多 但是 当总体中的个体之间差异较大 分成具有明显差异的几部分时 如果利用上述两种抽样的方法都不能保证抽出的样本具有很好的代表性 这就迫切需要一种更为合理的抽样方法 就是本节要学习的 抽样 在学习过程中 一是要把握分层抽样方法的特点 二是要与前面的两种抽样方法对比学习 加深对三种抽样方法的理解 分层 2 某厂共有64名员工 准备选择4人参加技术评估 现将这64名员工编号 准备运用系统抽样的方法抽取 已知8号 24号 56号在样本中 那么样本中还有一个员工的编号是 a 35b 40c 45d 50 答案 b 3 将参加数学夏令营的100名同学编号为001 002 100 现采用系统抽样方法抽取一个容量为25的样本 且第一段中随机抽得的号码为004 则在046至078号中 被抽中的人数为 答案 8 解析 抽样距为4 第一个号码为004 故001 100中是4的整数倍的数被抽出 在046至078号中有048 052 056 060 064 068 072 076 共8个 新知导学1 分层抽样 1 定义 一般地 在抽样时 将总体分成 的层 然后按照一定的 从各层 地抽取一定数量的个体 将各层取出的个体 作为样本 这种抽样的方法是一种分层抽样 互不交叉 比例 独立 合在一起 2 步骤 分层 按 将总体分成若干部分 层 按 确定每层抽取个体的个数 各层分别按 或 的方法抽取样本 综合每层抽样 组成样本 某种特征 抽样比 简单随机抽样 系统抽样 破疑点 分层抽样又称类型抽样 应用分层抽样应遵循以下要求 1 分层 将相似的个体归入一类 即为一层 分层要求每层的各个个体互不交叉 遵循不重复 不遗漏的原则 2 分层抽样为保证每个个体都等可能入样 需遵循在各层中进行简单随机抽样或系统抽样 每层样本数量与每层个体数量的比和样本容量与总体容量的比相等 3 当总体由差异明显的几部分组成时 往往采用分层抽样 2 三种抽样方法的区别与联系为了方便使用 这里以表格的形式给出三种抽样方法的对比 自我检测1 某校高三年级有男生500人 女生400人 为了解该年级学生的健康情况 从男生中任意抽取25人 从女生中任意抽取20人进行调查 这种抽样方法是 a 简单随机抽样法b 抽签法c 随机数表法d 分层抽样法 答案 d 解析 样本由差异明显的几部分组成 抽取的比例由每层个体占总体的比例确定 即为分层抽样法 2 有一批产品 其中一等品10件 二等品25件 次品5件 用分层抽样从这批产品中抽出8件进行质量分析 则抽样比为 答案 1 5 2 解析 一 二 三等品的比例为10 25 5 1 5 2 故抽样比为1 5 2 3 2014 天津 某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向 拟采用分层抽样的方法 从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查 已知该校一年级 二年级 三年级 四年级的本科生人数之比为4 5 5 6 则应从一年级本科生中抽取 名学生 答案 60 分层抽样的概念 典例探究 2 下列问题中 最适合用分层抽样抽取样本的是 a 从10名同学中抽取3人参加座谈会b 某社区有500个家庭 其中高收入的家庭125个 中等收入的家庭280个 低收入的家庭95个 为了了解生活购买力的某项指标 要从中抽取一个容量为100的样本c 从1000名工人中 抽取100名调查上班途中所用时间d 从生产流水线上 抽取样本检查产品质量 分析 1 分层抽样是等可能抽样吗 2 分层抽样的适用范围是什么 答案 1 c 2 b 规律总结 分层抽样的前提和遵循的两条原则 1 前提 分层抽样使用的前提是总体可以分层 层与层之间有明显区别 而层内个体间差异较小 每层中所抽取的个体数可按各层个体数在总体的个体数中所占比例抽取 2 遵循的两条原则 将相似的个体归入一类 即为一层 分层要求每层的各个个体互不交叉 即遵循不重复 不遗漏的原则 分层抽样为保证每个人体等可能入样 需遵循在各层中进行简单随机抽样 每层样本数量与每层个体数量的比等于抽样比 1 2014 湖南 对一个容器为n的总体抽取容量为n的样本 当选取简单随机抽样 系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时 总体中每个个体被抽中的概率分别为p1 p2 p3 则 a p1 p2 p3b p2 p3 p1c p1 p3 p2d p1 p2 p3 2 2013 湖南 某学校有男 女学生各500名 为了解男 女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异 拟从全体学生中抽取100名学生进行调查 则宜采用的抽样方法是 a 抽签法b 随机数法c 系统抽样法d 分层抽样法 答案 1 d 2 d 解析 1 根据随机抽样的原理可得简单随查抽样 分层抽样 系统抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等 即p1 p2 p3 故选d 2 由于被抽取的个体的属性具有明显差异 所以宜采用分层抽样法 分层抽样各层中样本容量的计算 答案 d 规律总结 1 2014 重庆 某中学有高中生3500人 初中生1500人 为了解学生的学习情况 用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n的样本 已知从高中生中抽取70人 则n为 a 100b 150c 200d 250 2 2014 江西 甲 乙两套设备生产的同类型产品共4800件 采用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80的样本进行质量检测 若样本中有50件产品由甲设备生产 则乙设备生产的产品总数为 件 答案 1 a 2 1800 分析 分层抽样中各层抽取个体数依各层个体数之比来分配 确定各层抽取的个体数之后 可采用简单随机抽样或系统抽样在各层中抽取个体 分层抽样的操作步骤 解析 三部分所含个体数之比为112 16 32 7 1 2 设三部分各抽个体数为7x x 2x 则由7x x 2x 20得x 2 故业务人员 管理人员 后勤服务人员抽取个体数分别为14 2和4 对112名业务人员按系统抽样分成14个部分 其中每个部分包括8个个体 对每个部分利用简单随机抽样抽取个体 若将160名人员依次编号为1 2 3 160 那么在1 112名业务人员中第一部分的个体编号为1 8 从中随机取一个号码 如它是4号 那么可以从第4号起 每隔8个抽取1个号码 这样得到112名业务人员被抽出的14个号码依次为4 12 20 28 36 44 52 60 68 76 84 92 100 108 再用抽签法可抽出管理人员和服务人员的号码 将以上各层抽出的个体合并起来 就得到容量为20的样本 规律总结 分层抽样的注意事项分层抽样是当总体由差异明显的几部分组成时采用的抽样方法 进行分层抽样时应注意以下几点 1 分层抽样中分多少层 如何分层要视具体情况而定 总的原则是 层内样本的差异要小 各层之间的样本差异要大 且互不重叠 2 为了保证每个个体等可能入样 所有层应采用同一抽样比 等可能抽样 3 在每层抽样时 应采用简单随机抽样或系统抽样的方法进行抽样 特别提醒 保证每个个体等可能入样是简单随机抽样 系统抽样 分层抽样共同的特征 为了保证这一点所有层按同一抽样比 等可能抽样 某政府机关有在编人员100人 其中科级以上干部10人 科员70人 办事员20人 上级机关为了了解他们对政府机构改革的看法 要从中抽取一个容量为20的样本 试确定用何种方法抽取 并写出具体的抽样过程 三种抽样方法的比较 分析 根据小学 初中 高中三个学段学生的视力差异性比较大和男女生视力差异性不大可确定抽样方法 解析 由于该地区的中小学生人数比较多 不能采用简单随机抽样 所以排除选项a 由于该地区小学 初中 高中三个学段学生的视力情况有较大差异 可采取按照学段进行分层抽样 而男女生视力情况差异不大 不能按照性别进行分层抽样 所以排除b和d 答案 c 规律总结 抽样方法的选取方法 1 若总体由差异明显的几个层次组成 则选用分层抽样 2 若总体没有差异明显的层次 则考虑采用简单随机抽样或系统抽样 当总体容量较小时宜用抽签法 当总体容量较大 样本容量较小时宜用随机数表法 当总体容量较大 样本容量也较大时宜用系统抽样 某社区有700户家庭 其中高收入家庭225户 中等收入家庭400户 低收入家庭75户 为了调查社会购买力的某项指标 要从中抽取一个容量为100户的样本 记作 某中学高二年级有12名篮球运动员 要从中选出3人调查投篮命中率情况 记作 从某厂生产的802辆轿车中抽取40辆测试某项性能 记作 为完成上述三项抽样 则应采取的抽样方法是 a 简单随机抽样 系统抽样 分层抽样b 分层抽样 简单随机抽样 系统抽样c 简单随机抽样 分层抽样 系统抽样d 分层抽样 系统抽样 简单随机抽样 答案 b 解析 对于 总体由高收入家庭 中等收入家庭和低收入家庭差异明显的三部分组成 而所调查的指标与收入情况密切相关 所以应采用分层抽样 对于 总体中的个体数较少 而且所调查内容对12名调查对象是平等的 应采用简单随机抽样 对于 总体中的个体数较多 且个体之间差异不明显 样本中个体数也较多 应采用系统抽样 规律总结 抽样方法的选择要结合三种抽样方法的特点去比较 明确它们各自的特点以及在抽样过程中的可操作性 由明显差异的几部分组成时 要选用分层抽样 错解 按分层抽样的要求 可先从老年人中用随机抽样法剔除2人 使三个群体的人数比为3 5 2 则共抽20人进行调查 三组中各抽取人数为6人 10人 4人 但由于老年组中先剔除2人 没有参与后面的抽取 因此每人抽中机会不相等 错因分析 由于剔除的2位老人是随机剔除的 因而老年人中每人被抽中的机会仍相等 正解 先从老年人中随机剔除2人 余下的三个群体人数比为3 5 2 从三组中各抽取人数分别为6人 10人 4人 每人被抽中的机会相等 某电视台在因特网上就观众对某一节目的喜爱程度进行调查 参加调查的总人数为12000人 其中持各种态度的人数如下表所示 电视台为了进一步了解观众的具体想法和意见 打算从中再抽取60人进行更为详细的调查 各种态度应抽取的人数分别为 分析 总体中人数较多且观众寺不同的态度 应采用分层抽样的方法 答案 12 23 20 5 规律总结 1 分层抽样适合的总体是 a 总体容量较多b 样本容量较多c 总体中个体有差异d 任何总体 答案 c 2 2013 湖南高考 某学校有男 女学生各500名 为了解男女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异 拟从全体学生中抽取100名学生进行调查 则宜采用的抽样方法是 a 抽签法b 随机数法c 系统抽样法d 分层抽样法 答案 d 3 2011 福建高考 某校选修乒乓球课程的学生中 高一年级有30名 高二年级有40名 现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本 已知在高一年级的学生中抽取了6名 则在高二年级的学生中应抽取的人数为 a 6b 8c 10d 12 答案 b 4 2013 湖南 某工厂甲 乙 丙三个车间生产了同一种产品 数量分别为120件 80件 60件 为了解它们的产品质量是否存在显著差异 用分层抽样方法抽取了一个容量为n的样本进行调查 其中从丙车间的产品