基于新課標、新教材、新高考的“三新”背景,學好數(shù)學不能停留在“題海”上,這是新課標所倡導的方向。如果同學們對做過的題目沒有認真思考和深入探究,做再多的題也不會達到預期的效果。只有進一步的探究,才能得到理想的學習效果,由此可得到一些新的結論,深層次地進行知識的應用。下面結合一個常見的頻率分布直方圖問題進行變式與應用。
題目 有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖1所示,根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,估計樣本數(shù)據(jù)落在區(qū)間[10,12]內(nèi)的頻率為( )。
A.0.18 B.0.36
C.0.09 D.0.27
解:由頻率分布直方圖,可得[10,12]這個區(qū)間所對應的頻率為1-(0.02+0.05+0.15+0.19)×2=0.18。應選A。
感悟:本題主要考查頻率分布直方圖及其相關的運算問題,同時考查運用圖表解決實際問題的水平和能力。讀懂頻率分布直方圖,根據(jù)圖中的信息得到對應的數(shù)據(jù)是處理統(tǒng)計數(shù)據(jù)的關鍵。
變式1:有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖2所示,根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,估計樣本數(shù)據(jù)落在區(qū)間[10,12]上對應的縱坐標(即對應的頻率/組距的數(shù)值)為( )。
A.0.18 B.0.36
C.0.09 D.0.27
提示:由頻率分布直方圖,可得[10,12]這個區(qū)間所對應的頻率為1- (0.02+0.05+0.15+0.19)×2=0.18,則其對應的頻率/組距的數(shù)值為0.18/2 =0.09。應選C。
感悟:顯然變式1 的設問比上面的例題更進一步,通過求解對應的頻率/組距的數(shù)值,可以更好地理解與掌握頻率分布直方圖問題。
變式2:有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖3所示,根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,估計樣本數(shù)據(jù)落在區(qū)間[10,12]內(nèi)的頻數(shù)為( )。
A.18 B.36
C.54 D.72
提示:由頻率分布直方圖,可得[10,12]這個區(qū)間所對應的頻率為1- (0.02+0.05+0.15+0.19)×2=0.18,所以容量為200的樣本的數(shù)量在[10,12]內(nèi)的頻數(shù)為200×0.18=36。應選B。
感悟:顯然變式2的設問比上面的例題更進一步,而與變式1的設問角度各不一樣,都是從不同的角度來探究頻率分布直方圖中的數(shù)據(jù)信息及其應用。
變式3:有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖4所示,根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,估計這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為____。(每組取組中值為其平均數(shù))
提示:由頻率分布直方圖,可得[10,12]這個區(qū)間所對應的頻率為1- (0.02+0.05+0.15+0.19)×2=0.18,其對應的頻率/組距的數(shù)值為0.18/2 =0.09。根據(jù)頻率分布直方圖,可知區(qū)間[2,4),[4,6),[6,8),[8,10),[10,12]所對應的頻率組距的數(shù)值分別為0.02,0.05,0.15,0.19,0.09,其對應的頻率分別為0.04,0.1,0.3,0.38,0.18,所以這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為3×0.04+5×0.1+7×0.3+9×0.38+11×0.18=8.12。
感悟:變式3從更深層次的問題入手,考查了頻率分布直方圖及統(tǒng)計中相關的數(shù)字特征,達到熟悉識圖,學以致用的目的。
變式4:有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖5所示,根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,估計這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)約為____。(保留到小數(shù)點后三位)
提示:由圖知前三個小矩形的面積為(0.02+0.05+0.15)×2=0.44lt;0.5,所以中位數(shù)的估計值為8+x。
由x ×0.19=0.5-0.44=0.06,解得x≈0.316,所以這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)約為8+x≈8.316。
感悟:利用樣本數(shù)據(jù)中的中位數(shù)所對應的頻率為50%,通過數(shù)值的分析與應用,設置對應的參數(shù)并建立方程進行分析與求解。
變式5:有一個容量為200的樣本,其頻率分布直方圖如圖6所示。根據(jù)樣本的頻率分布直方圖,通過分層抽樣抽取一些樣本進行數(shù)據(jù)分析,如果在區(qū)間[2,4)內(nèi)抽取2個樣本,那么在區(qū)間[10,12]內(nèi)應抽取的樣本個體數(shù)為____。
提示:由頻率分布直方圖,可知[10,12]這個區(qū)間所對應的頻率為0.18,其對應的頻率/組距的數(shù)值為0.18÷2=0.09。由頻率分布直方圖知在區(qū)間[2,4)內(nèi)對應的頻率/組距的數(shù)值為0.02。由分層抽樣可知,如果在區(qū)間[2,4)內(nèi)抽取2個樣本,那么在區(qū)間[10,12]內(nèi)應抽取的樣本個體數(shù)為9。
感悟:變式5從頻率分布直方圖與隨機抽樣交匯的知識入手,考查了頻率分布直方圖及分層抽樣,達到熟悉識圖,學以致用的目的,同時利用知識交匯與綜合,達到提升能力、拓展思維的目的。
作者單位:江蘇省新沂市高級中學
(責任編輯 郭正華)