Описательная статистика. Рассеивание данных · урок 1 из 5
Вероятность и статистика · 8 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика», Москва – 2025 · строка R04 · VIS8U-012
Цели урока
объяснять, почему среднего и размаха мало, находить отклонения xi−xˉ (ПР-3)
s2 набора и таблицы частот (ПР-3)
стандартное отклонение σ=s2
сравнивать наборы по разбросу, решать обратные задачи (ПР-3, ПР-2)
Разминка · устно
Новый материал · измерение рассеивания
А: 4, 5, 6, 7, 8
Б: 0, 3, 6, 9, 12
В: 0, 6, 6, 6, 12
xˉ=6 и Me=6 — у всех трёх
размах: 4, 12, 12 — Б и В «одинаковы»?
Новый материал · отклонения от среднего
Отклонение значения xi от среднего xˉ — разность xi−xˉ. Минус — левее среднего, плюс — правее.
2, 4, 5, 9, 10: xˉ=530=6
−4−2−1+3+4=0
Доказательство. x1+…+xn=nxˉ по определению среднего, поэтому
(x1−xˉ)+…+(xn−xˉ)=nxˉ−nxˉ=0
Образец → сам · отклонения
xˉ=5120=24 сумма — 120
−1, 3, −4, 2, 0 xi−24 по порядку
−1+3−4+2+0=0 проверка ✓
Новый материал · дисперсия
квадраты: 16, 4, 1, 9, 16
s2=516+4+1+9+16=546=9,2
Образец → сам · дисперсия набора
xˉ=545=9 сумма — 45
| xi | 5 | 7 | 8 | 11 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|
| xi−xˉ | −4 | −2 | −1 | 2 | 5 |
| (xi−xˉ)2 | 16 | 4 | 1 | 4 | 25 |
s2=516+4+1+4+25=550=10
Новый материал · стандартное отклонение
Данные в см → s2 в см², а σ — снова в см.
2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9: xˉ=840=5
s2=89+1+1+1+0+0+4+16=4
σ=4
Образец → сам · стандартное отклонение
xˉ=10; отклонения −3, −1, 0, 1, 3 сумма 50
s2=59+1+0+1+9=4 мин²
σ=4
Образец → сам · дисперсия по таблице частот
| x | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| частота | 3 | 4 | 6 | 4 | 3 |
| (x−xˉ)2 | 4 | 1 | 0 | 1 | 4 |
xˉ=200+4+12+12+12=2
s2=204⋅3+1⋅4+0+1⋅4+4⋅3=1,6
Новый материал · сводка: как измерить рассеивание
| Мера | Учитывает все значения? | Единицы | Где удобна |
|---|---|---|---|
| Размах xmax−xmin | нет, только крайние | см | быстрая грубая оценка |
| Дисперсия s2 | да | см² | сравнение наборов |
| Ст. отклонение σ | да | см | описание: xˉ±σ |
Образец → сам · комбинированная задача
−(−3+1+0−1)=3 сумма отклонений =0
10+3=13 пятое число
s2=59+1+0+1+9=4, σ=2
Осторожно · типичные ошибки
| Где ошибаются | Неверно | Верно |
|---|---|---|
| сложили отклонения без квадратов: 2, 6, 10 | 3−4+0+4=0 «разброса нет» | s2=316+0+16=332 |
| забыли корень | s2=9⇒σ=9 | σ=9 |
| таблица частот: x 0,2; частоты 3,1 (xˉ=0,5) | 20,25⋅3+2,25=1,5 делят на 2 столбца | 43=0,75 делим на n=4 |
| единицы: рост в см | s2=25 см, σ=5 см² | s2=25 см², σ=5 см |
Найди ошибку
1) xˉ=40:5=8
2) Отклонения: −4, 1, −2, 3, 2
3) Квадраты: 16, 1, 4, 9, 4; сумма 34
4) «Делим на n−1»:
s2=34:4=8,5
5) σ=8,5:2=4,25
4) делим на n=5:
s2=34:5=6,8
5) σ — корень, а не половина:
σ=6,8
проверка: 2,612≈6,8 ✓
Задания с самопроверкой · база
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Формат ОГЭ · линия 10
1. У набора 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9 среднее 5, σ=2. Случайно выбирают число. Найдите вероятность того, что оно отличается от среднего больше чем на σ. 0,25
2. Из чисел 1, 2, …, 10 случайно выбирают одно. Найдите вероятность того, что его отклонение от среднего по модулю меньше 2. 0,4
3. Стандартное отклонение набора 10, 12, 14, 16, 18 равно σ≈2,83. Случайно выбирают число. Найдите вероятность того, что оно лежит в полосе xˉ±σ. 0,6
Задача из жизни · фасовка
А: 1001, 999, 1000, 1002, 998 г
Б: 1004, 997, 1000, 995, 1004 г
xˉА=xˉБ=1000
sА2=51+1+0+4+4=2, σА≈1,4 г
sБ2=516+9+0+25+16=13,2, σБ≈3,6 г
Самостоятельная работа · 4 минуты
Итог урока
Паспорт соответствия · скрытый слайд
| Поле | Значение |
|---|---|
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 5–9 кл., Москва – 2025 · курс «Вероятность и статистика», 8 класс |
| Строка, урок | R04 «Описательная статистика. Рассеивание данных», 5 ч · урок 1/5 · тип Н |
| Единицы → слайды | R04.1 «Измерение рассеивания числового массива» → 2–6, 12–14, 17, 20, 21 · R04.2 «Дисперсия и стандартное отклонение числового набора» → 2, 7–21 · R04.3 «Свойства дисперсии и стандартного отклонения» — VIS8U-013 |
| Результаты | ПР-3 (средние и меры рассеивания: дисперсия, стандартное отклонение) → 2–21 · ПР-2 (вероятности в опытах с равновозможными элементарными событиями) → 18 |
| Вне урока | свойства дисперсии и σ (сдвиг, растяжение, s2=x2−xˉ2) — VIS8U-013; диаграммы рассеивания и линейная связь — R04.4, R04.5; практическая работа в электронных таблицах — R04.6 |
| Время | теория 13 мин · практика 32 мин (71 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |