教材中的例題和習(xí)題為我們提供了經(jīng)典的解題思路和方法。下面以蘇科版數(shù)學(xué)教材九(上)第117頁的習(xí)題為例,談?wù)剬?jīng)典習(xí)題的學(xué)習(xí)與思考。
【原題呈現(xiàn)】要從甲、乙兩名運動員中選出一名參加校際100m比賽,對這兩名運動員進行了10次測試,成績?nèi)缬冶恚▎挝唬簊)。根據(jù)測試成績,你認(rèn)為選派哪一名運動員參賽更好些?為什么?
思路1:利用平均數(shù)比較
【解析】甲選手的平均成績?yōu)閇x]=[12.8+12.9+…+12.7+12.910]=12.9(s),同理,乙選手的平均成績?yōu)?2.9s。兩者的平均成績相同,難以決定選派誰。
【點評】比較誰更優(yōu)秀,我們首先想到的就是比較他們的平均成績,但個別極端數(shù)據(jù)易影響其公平性。
思路2:利用中位數(shù)或眾數(shù)比較
【解析】甲選手的10次成績按從小到大排序為:12.7,12.7,12.8,12.8,12.9,12.9,12.9,13.0,13.1,13.2,則中位數(shù)是[12.9+12.92]=12.9(s),眾數(shù)為12.9s;同理,乙選手成績的中位數(shù)是12.9s,眾數(shù)為12.9s。我們發(fā)現(xiàn)兩者的中位數(shù)與眾數(shù)也相同,因此,仍然難以決定選派誰。
【點評】中位數(shù)與眾數(shù)也是我們分析數(shù)據(jù)集中趨勢的常用度量指標(biāo)。中位數(shù)是將一組數(shù)據(jù)按照從小到大順序排列后,最中間的那個數(shù)或最中間兩個數(shù)的平均數(shù),而眾數(shù)是一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的那個數(shù)。眾數(shù)不唯一,并且改變部分?jǐn)?shù)據(jù)不一定影響中位數(shù)與眾數(shù)。
思路3:利用極差比較
【解析】甲選手10次成績的極差為13.2-12.7=0.5(s),乙選手10次成績的極差為13.1-12.8=0.3(s)。因為0.3<0.5,所以乙選手10次成績波動范圍更小,選擇乙選手更為適合。
【點評】極差是用一組數(shù)據(jù)的最大值減去最小值所得的差來反映這組數(shù)據(jù)的變化范圍,是刻畫數(shù)據(jù)離散程度最簡單的統(tǒng)計量。但極差只利用了一組數(shù)據(jù)兩端的信息,看的是較粗略的離散情況,不能準(zhǔn)確反映中間數(shù)據(jù)的離散程度。
思路4:利用平均差比較
【解析】平均差是一組數(shù)據(jù)中的每一個數(shù)據(jù)與它們的平均數(shù)的差的絕對值的平均數(shù)。由數(shù)據(jù)求得甲的平均成績?yōu)?2.9s,乙的平均成績?yōu)?2.9s,則甲數(shù)據(jù)的平均差為:[110]([12.8-12.9]+…+[12.9-12.9])=0.12(s),同理,求得乙數(shù)據(jù)的平均差為0.06s。因為0.06<0.12,所以選擇乙選手參加比賽。
【點評】平均差反映一組數(shù)據(jù)中每個數(shù)值與該組數(shù)據(jù)算術(shù)平均數(shù)之間的平均差異。平均差越小,說明數(shù)據(jù)越接近平均值,該算術(shù)平均數(shù)的代表性就越大。
思路5:利用方差或標(biāo)準(zhǔn)差比較
【解析】方差是一組數(shù)據(jù)中每個數(shù)據(jù)與它們的平均數(shù)的差的平方的平均數(shù)。計算甲的方差為0.024(s2),乙的方差為0.008(s2)。因為0.008<0.024,所以乙選手更為穩(wěn)定。
【點評】方差反映一組數(shù)據(jù)偏離平均數(shù)的大小,但是其數(shù)量單位與原數(shù)據(jù)的數(shù)量單位不一致,因此在實際應(yīng)用時,常常將求出的方差再開平方,這就是標(biāo)準(zhǔn)差。
可見,平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)反映一組數(shù)據(jù)的集中趨勢,極差、平均差、方差、標(biāo)準(zhǔn)差反映一組數(shù)據(jù)的離散程度。相對而言,方差更能反映一組數(shù)據(jù)的波動大小,因此,在平均數(shù)相近的情況下,通過計算方差來確定參賽運動員比較合適。
(作者單位:江蘇省興化市板橋初級中學(xué))