【志鸿全优设计】高中数学 2.1.2系统抽样目标导学 新人教A版必修3.doc

21.2系统抽样1理解系统抽样的定义、适用条件及其步骤2会利用系统抽样抽取样本系统抽样(1)定义：一般地，要从容量为n的总体中抽取容量为n的样本，可将总体分成_的若干部分，然后按照预先制定的_，从每一部分抽取_个体，得到所需要的样本，这种抽样的方法叫做系统抽样(2)步骤：系统抽样的特征：(1)当总体中个体无差异且个体数目较大时，采用系统抽样(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段，分段的间隔要求相等，因此，系统抽样又称等距抽样，间隔一般为k.(3)预先制定的规则指的是：在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号，在此编号的基础上加上分段间隔的整数倍即为抽样编号(4)在每段上仅抽一个个体，所分的组数(即段数)等于样本容量(5)第一步编号中，有时可直接利用个体自身所带的号码，如学号、准考证号、门牌号等，不再重新编号【做一做11】 中央电视台动画城节目为了对本周的热心小观众给予奖励，要从已确定编号的一万名小观众中抽出十名幸运小观众现采用系统抽样法抽取，其组容量为()a10 b100 c1 000 d10 000【做一做12】 为了了解1 200名学生对学校某项教改试验的意见，打算从中抽取一个容量为30的样本，考虑采用系统抽样，则分段的间隔k为()a40 b30 c20 d12答案：(1)均衡规则一个(2)编号分段间隔简单随机抽样间隔klkl2k【做一做11】 c依题意，要抽十名幸运小观众，所以要分成十个组，每个组容量为10 000101 000，即分段间隔【做一做12】 an1 200，n30，k40.1系统抽样与简单随机抽样的区别剖析：(1)系统抽样比简单随机抽样更容易实施，可节约抽样成本(2)抽样所得样本的代表性与具体的编号有关，而简单随机抽样所得样本的代表性与个体的编号无关如果编号的个体特征随编号的变化呈现一定的周期性，则可能会使抽样的代表性差些(3)系统抽样的应用比简单随机抽样的应用更广泛，尤其是工业生产线上对产品质量的检验，由于不知道产品的数量，因此不能用简单随机抽样2系统抽样与简单随机抽样的联系剖析：(1)对总体均分后的每一部分进行抽样时，采用的是简单随机抽样(2)与简单随机抽样一样，系统抽样是等概率抽样，它是客观的、公平的(3)与简单随机抽样一样是不放回抽样(4)总体中的个体数恰好能被样本容量整除时，可用它们的比值作为系统抽样的间隔；当总体中的个体数不能被样本容量整除时，可用简单随机抽样先从总体中剔除少量个体，使剩下的个体数能被样本容量整除后再进行系统抽样3系统抽样中的合理分段问题剖析：系统抽样操作的要领是先将个体数较多的总体分成均衡的若干部分，然后按照预先制定的规则，从每一部分中抽取1个个体，从而得到所需的样本由于抽样的间隔相等，因此系统抽样又称为等距抽样(或叫机械抽样)，所以系统抽样中必须对总体中的每个个体进行合理(即等距)分段(1)若从容量为n的总体中抽取容量为n的样本，用系统抽样时，应先将总体中的各个个体编号，再确定分段间隔k，以便对总体进行分段(2)当是整数时，取k作为分段间隔即可，如n100，n20，则分段间隔k5.也就是将100个个体按平均每5个为1段(组)进行分段(组)；(3)当不是整数时，应先从总体中随机剔除一些个体，使剩余个体数n能被n整除，这时分段间隔k，如n101，n20，则应先用简单随机抽样从总体中剔除1个个体，使剩余的总体容量(即100)能被20整除，从而得出分段间隔k5，也就是说，只需将100个个体平均分为20段(组)(4)一般地，用简单随机抽样的方法从总体中剔除部分个体，其个数为总体中的个体数除以样本容量所得的余数题型一 如何选择系统抽样【例题1】 下列问题中，最适合用系统抽样抽取样本的是()a从10名学生中，随机抽取2名学生参加义务劳动b从全校3 000名学生中，随机抽取100名学生参加义务劳动c从某市30 000名学生中，其中小学生有14 000人，初中生有10 000人，高中生有6 000人，抽取300名学生以了解该市学生的近视情况d从某班周二值日小组6人中，随机抽取1人擦黑板反思：如果总体中个体满足下列条件，那么可用系统抽样抽取样本：总体中个体之间无差异；总体中个体数较多题型二 系统抽样的应用【例题2】 某校高中三年级的295名学生已经编号为1,2，295，为了了解学生的学习情况，要按15的比例抽取一个样本请用系统抽样的方法进行抽取，并写出过程分析：按15的比例确定样本容量，再按系统抽样的步骤进行，关键是确定第1段的编号反思：利用系统抽样抽取样本时，要注意在每一段上仅抽取一个个体，并且抽取出的个体编号按从小到大顺序排列时，从第2个号码起，每个号码与前面一个号码的差都等于同一个常数，这个常数就是分段间隔，因此系统抽样又称为等距抽样题型三 易错辨析【例题3】 现从全班63人中，用系统抽样方法任选10人进行高中生体重与身高的关系的调查应如何实施？错解：由于不是整数，因此先用简单抽样方法从总体中随机剔除3个个体，然后分段间隔为6.第一步，先将63人编号，号码是01,02，63；第二步，随机剔除3人；第三步，将余下的60人，按照男女生交替排成一路纵队，用掷骰子的方法在前6名中任选1名，对应号码为l；第四步，将队中序列号为l，l6，l62，l69的10名同学选出来，组成容量为10的样本错因分析：由于男女生交替排列，因而单、双号分别对应男生或女生，因此如果从第一段中抽出一个个体号l(假如是男生)，则后面所取个体都是男生由于男生和女生的体重分布有明显的不同，则抽取的样本仅仅代表了某一性别的个体，因此这个样本不具有代表性答案：【例题1】 ba项中总体个体无差异，但个数较少，适合用简单随机抽样；同样d项中也适合用简单随机抽样；c项中总体中个体有差异不适合用系统抽样；b项中，总体中有3 000个个体，个数较多且无差异，适合用系统抽样【例题2】 解：按照15的比例抽取样本，则样本容量为29559.抽样步骤是：(1)编号：按现有的号码(2)确定分段间隔k5，把295名同学分成59组，每组5人；第1段是编号为15的5名学生，第2段是编号为610的5名学生，依次下去，第59段是编号为291295的5名学生(3)采用简单随机抽样的方法，从第一段5名学生中抽出一名学生，不妨设编号为l(1l5)(4)那么抽取的学生编号为l5k(k0,1,2，58)，得到59个个体作为样本，如当l3时的样本编号为3,8,13，288,293.【例题3】 正解：第一步，先对63人随机编号01,02，63；第二步，用抽签法从63人中随机剔除3人；第三步，余下60人重新编号为01,02,03，60，并分成10段，每段6人；第四步，从第一段6人中用抽签法抽出1个号，如02；第五步，将号码为02,08,14,20,26,32,38,44,50,56的学生作为样本1为了了解参加一次知识竞赛的1 252名学生的成绩，决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本那么总体中应随机剔除的个体数目是()a2 b4 c5 d62某中学从已编号(160)的60个班级中，随机抽取6个班级进行卫生检查，用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选的6个班级的编号可能是()a6,16,26,36,46,56b3,10,17,24,31,38c4,11,18,25,32,39d5,14,23,32,41,503下列抽样试验中，最适宜用系统抽样法的是()a某市的4个区共有2 000名学生，4个区的学生人数之比为3282，从中抽取200人入样b从某厂生产的2 000个电子元件中抽取50个入样c从某厂生产的10个电子元件中抽取2个入样d从某厂生产的20个电子元件中抽取5个入样4将参加数学竞赛的1 000名学生编号如下000,001,002，999，打算从中抽取一个容量为50的样本，按系统抽样方法分成50个部分，第一段编号为000,002，019，如果在第一段随机抽取的一个号码为015，则抽取的第40个号码为_5某单位的在岗职工为620人，为了调查上班时，从家到单位的路上平均所用的时间，决定抽取10%的职工调查这一情况，如何采用系统抽样抽取样本？答案：1a因为1 25250252，所以应随机剔除2个个体2a选取的号码间隔一样的系统抽样方法，需把总体分为6段，即110,1120,2130,3140,4150,5160，既符合间隔为10又符合每一段取一号的只有a项3ba项中总体中个体间有差异，不适用系统抽样；c项和d项中总体中个体无差异，但个体数目不多，不适用系统抽样；b项中总体中个体间无差异，且个体数目较多，适宜用系统抽样4795利用系统抽样抽取样本，在第1段抽取号码为015，分段间隔为20，则在第i段中抽取号码为01520(i1)则抽取的第40个号码为015(401)20795.5解：用系统抽样抽取样本，样本容量是62010%62.步骤是：(1)编号：把这620人随机编号为1,2,3，620.