《數(shù)學(xué)下冊(cè)(基礎(chǔ)模塊)》 配套PPT課件
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第10章概率與統(tǒng)計(jì)初步目錄Contents10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理10.2隨機(jī)事件和概率10.3互斥事件與相互獨(dú)立事件的概率10.4直方圖與頻率分布10.5樣本和抽樣方法10.6用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)10.7一元線性回歸PART 10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理概率與統(tǒng)計(jì)初步10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理 王華家門口的車站有26路、634路公交車可以直達(dá)學(xué)校,學(xué)校校門口的車站有361路、344路、677路公交車可以直達(dá)麒麟書店.問:(1)王華從家乘公交到學(xué)校有幾種方法?(2)從學(xué)校乘公交到麒麟書店有幾種方法?(3)先從家到學(xué)校,再?gòu)膶W(xué)校到麒麟書店有多少種方法?情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步問題1 從甲地到乙地,可以乘火車,也可以乘汽車.一天中,火車有3班,汽車有2班,那么一天中,乘坐這些交通工具從甲地到乙地共有多少種不同的走法?因?yàn)橐惶熘谐嘶疖囉?種走法,乘汽車有2種走法,每一種走法都可以從甲地到乙地,所以共有3+2=5種不同的走法,如圖10-1所示.10.1 分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素知識(shí)探究圖 10-1概率與統(tǒng)計(jì)初步一般地,有下述原理:分類計(jì)數(shù)原理 完成一件事有n類辦法:在第1類辦法中有m1 種不同的方法;在第2類辦法中有m2種不同的方法在第n類辦法中有mn 種不同的方法.那么完成這件事共有N=m1+m2+mn種不同的方法.知識(shí)探究10.1 分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素概率與統(tǒng)計(jì)初步問題2 從甲地到乙地,要從甲地先乘火車到丙地,再于次日從丙地乘汽車到乙地.一天中,火車有3班,汽車有2班,那么兩天中,從甲地到乙地共有多少種不同的走法?與問題1不同的是:在問題1中,采用乘火車或乘汽車中的任何一種方法都可以從甲地到乙地.而在問題2中,必須經(jīng)過先乘火車、后乘汽車兩個(gè)步驟,才能從甲地到達(dá)乙地.知識(shí)探究10.1 分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素概率與統(tǒng)計(jì)初步一般因?yàn)槌嘶疖囉?種走法,乘汽車有2種走法,所以乘一次火車再乘一次汽車從甲地到乙地,共有32=6種不同的走法,如圖10-2所示.知識(shí)探究10.1 分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素所有走法火車1汽車1 火車1汽車2 火車2汽車1 火車2汽車2 火車3汽車1 火車3汽車2(a)(b)圖 10-2概率與統(tǒng)計(jì)初步一般地,有下述原理:分步計(jì)數(shù)原理 完成一件事有n 個(gè)步驟:做第1步有m1 種不同的方法;做第2步有m2 種不同的方法做第n 步有mn 種不同的方法.那么完成這件事共有N=m1m2mn種不同的方法.知識(shí)探究10.1 分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素概率與統(tǒng)計(jì)初步例1 書架的第1層放有4本不同的計(jì)算機(jī)書,第2層放有3本不同的文藝書,第3層放有2本不同的體育書.求:(1)從書架上任取1本書,有多少種不同的取法?(2)從書架的第1,2,3層各取1本書,有多少種不同的取法?10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步解:(1)從書架上任取1本書,有3類辦法:第1類辦法是從第1層取1本計(jì)算機(jī)書,有4種方法;第2類辦法是從第2層取1本文藝書,有3種方法;第3類辦法是從第3層取1本體育書,有2種方法.根據(jù)分類計(jì)數(shù)原理,從書架上任取1本書,不同取法的種數(shù)是m1+m2+m3=4+3+2=9.答:從書架上任取1本書,有9種不同的取法.10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步(2)從書架上的第1,2,3層各取1本書,需要分3步,無論先取哪種書,取法種數(shù)為:取計(jì)算機(jī)書有4種方法,取文藝書有3種方法,取體育書有2種方法.根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,從書架的第1,2,3層各取1本書,不同取法的種數(shù)是N=m1m2m3=432=24.答:從書架的第1,2,3層各取1本書,有24種不同的取法.10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步1.一個(gè)商店銷售某種型號(hào)的電視機(jī),其中本地的產(chǎn)品有4種,外地的產(chǎn)品有7種,要買1臺(tái)這種型號(hào)的電視機(jī),有多少種不同的選法?2.現(xiàn)有高中一年級(jí)的學(xué)生3名,高中二年級(jí)的學(xué)生5名,高中三年級(jí)的學(xué)生4名,求:(1)從中任選1人參加接待外賓的活動(dòng),有多少種不同的選法?(2)從3個(gè)年級(jí)的學(xué)生中各選1人參加接待外賓的活動(dòng),有多少種不同的選法?10.1分類、分步計(jì)數(shù)原理和元素課堂練習(xí)PART 10.2隨機(jī)事件和概率概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率 2009年10月8日,河南一位彩民在雙色球第2009118期開獎(jiǎng)中,獲得3.599億元大獎(jiǎng).聽說這件事后,李項(xiàng)買了一張雙色球彩票,那么他會(huì)中獎(jiǎng)嗎?情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率為了研究隨機(jī)現(xiàn)象,就要對(duì)客觀事物進(jìn)行觀察,觀察的過程稱為試驗(yàn).概率論里所研究的試驗(yàn)具有以下特點(diǎn):(1)在相同的條件下試驗(yàn)可以重復(fù)進(jìn)行.(2)每次試驗(yàn)的結(jié)果具有多種可能性,而且在試驗(yàn)之前可以明確試驗(yàn)的所有可能結(jié)果.(3)在每次試驗(yàn)之前不能確定該次試驗(yàn)出現(xiàn)哪一種結(jié)果.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率在概率論中,將試驗(yàn)的結(jié)果稱為事件.下面我們來看一些事件:(1)導(dǎo)體通電時(shí),發(fā)熱;(2)拋一石塊,下落;(3)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下且溫度低于0 時(shí),冰融化;(4)在常溫下,焊錫熔化;(5)某人射擊一次,中靶;(6)擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率知識(shí)探究 上面各事件的發(fā)生與否分別有什么特點(diǎn)?可以看到,事件(1)和事件(2)是必然要發(fā)生的,事件(3)和事件(4)是不可能發(fā)生的,事件(5)和事件(6)是可能發(fā)生也可能不發(fā)生的.概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率在一定的條件下必然要發(fā)生的事件,叫作必然事件,記做.在一定的條件下不可能發(fā)生的事件,叫作不可能事件,記做 ;在一定的條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,叫作隨機(jī)事件.上面的事件(1)、事件(2)是必然事件,事件(3)、事件(4)是不可能事件,事件(5)、事件(6)是隨機(jī)事件.在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常碰到隨機(jī)事件,例如,檢驗(yàn)?zāi)臣a(chǎn)品合格,某地5月1日下雨等都是隨機(jī)事件.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率定義:一般地,在大量重復(fù)進(jìn)行同一試驗(yàn)時(shí),事件A發(fā)生的頻率mn 總是接近于某個(gè)常數(shù),并在它附近擺動(dòng),這時(shí)就把這個(gè)常數(shù)叫作事件A 的概率,記做P(A).概率從數(shù)量上反映了一個(gè)事件發(fā)生的可能性的大小.拋擲一枚硬幣出現(xiàn)“正面向上”的概率是0.5,指出現(xiàn)“正面向上”的可能性是50%;任取一個(gè)乒乓球得到優(yōu)等品的概率是0.95,指得到優(yōu)等品的可能性是95%.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率例1 指出下列事件是必然事件,不可能事件,還是隨機(jī)事件.(1)某地1月1日刮西北風(fēng);(2)當(dāng)x是實(shí)數(shù)時(shí),x20;(3)手電筒的電池沒電,燈泡發(fā)亮;(4)一個(gè)電影院某天的上座率超過50%.解:由題意知,(2)是必然事件,(3)是不可能事件,(1)(4)是隨機(jī)事件.例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.1隨機(jī)事件及其概率1.指出下列事件是必然事件,不可能事件,還是隨機(jī)事件.(1)如果x,y 都是實(shí)數(shù),那么x+y=y+x;(2)從分別標(biāo)有號(hào)數(shù)1,2,3,4,5,6,7,8,9的9張?zhí)柡炛腥稳?張,得到5號(hào)標(biāo)簽;(3)沒有陽(yáng)光,種子發(fā)芽;(4)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的溫度達(dá)到100時(shí)沸騰.課堂練習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.2概率的古典定義前面我們給出了概率的統(tǒng)計(jì)定義,但要按定義來求得事件的概率,往往是十分困難的,甚至是不可能的,其實(shí),在某些特殊類型的問題中,并不需要進(jìn)行大量重復(fù)試驗(yàn),可根據(jù)所討論事件的特點(diǎn)直接得出它的概率.情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.2概率的古典定義在擲骰子的試驗(yàn)中,一共有6個(gè)基本事件:ei=出現(xiàn)i點(diǎn)(i=1,2,6),由于骰子是均勻的,故這6個(gè)基本事件發(fā)生的可能性是相同的,即有P(ei)=16(i=1,2,6).從以上的例子我們得到一種簡(jiǎn)單而又直觀的概率計(jì)算方法,但應(yīng)用這個(gè)方法時(shí),隨機(jī)試驗(yàn)必須滿足下列兩個(gè)條件.(1)基本事件的總數(shù)是有限的;(2)每一個(gè)基本事件發(fā)生的可能性是相等的.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.2概率的古典定義滿足這兩個(gè)條件的隨機(jī)試驗(yàn)?zāi)P头Q為古典概率.由此,我們得出古典概率的定義.定義:若基本事件的總數(shù)為n,事件A包含的基本事件數(shù)為m,則事件A的概率為:P(A)=m/n.由定義可知,在古典概率中,只要求出基本事件的總數(shù)以及事件A所包含的基本事件的個(gè)數(shù),就可以確定事件A的概率,于是,弄清隨機(jī)試驗(yàn)的基本事件是什么,事件A包含了哪些基本事件就顯得十分重要.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.2概率的古典定義例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.2.2概率的古典定義一批產(chǎn)品共200個(gè),有6個(gè)廢品,求:(1)這批產(chǎn)品的廢品率;(2)任取1個(gè)是廢品的概率;(3)任取1個(gè)是正品的概率.課堂練習(xí)PART 10.3互斥事件與相互獨(dú)立事件的概率概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式在一個(gè)盒子內(nèi)放有10個(gè)大小相同的小球,其中有7個(gè)紅球、2個(gè)綠球、1個(gè)黃球,如圖104所示,我們把“從盒中摸出1個(gè)球,得到紅球”叫作事件A,“從盒中摸出1個(gè)球,得到綠球”叫作事件B,“從盒中摸出1個(gè)球,得到黃球”叫作事件C.知識(shí)探究圖10-4概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式如果從盒中摸出的1個(gè)球是紅球,即事件A發(fā)生,那么事件B就不發(fā)生;如果從盒中摸出的1個(gè)球是綠球,即事件B發(fā)生,那么事件A就不發(fā)生.就是說,事件A與B不可能同時(shí)發(fā)生,這種不可能同時(shí)發(fā)生的事件叫作互斥事件.容易看到,事件B與C、事件A與C也是互斥事件.對(duì)于事件A,B,C,其中任何兩個(gè)都是互斥事件,這時(shí)我們說事件A,B,C彼此互斥,一般地,如果事件A1,A2,An中的任何兩個(gè)都是互斥事件,那么就說事件A1,A2,An彼此互斥.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式例1 某地區(qū)的年降水量在下列范圍內(nèi)的概率見表10-3.(1)求年降水量在100,200)mm范圍內(nèi)的概率;(2)求年降水量在150,300)mm范圍內(nèi)的概率.例題分析年降水量100,150)150,200)200,250)250,300)概率0.120.250.160.14表 10-3概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式解(1)記這個(gè)地區(qū)的年降水量在100,150)mm,150,200)mm,200,250)mm,250,300)mm范圍內(nèi)分別為事件A,B,C,D,這4個(gè)事件是彼此互斥的,根據(jù)互斥事件的概率的加法公式,年降水量在100,200)mm范圍內(nèi)的概率是P(A+B)=P(A)+P(B)=0.12+0.25=0.37.答:年降水量在100,200)mm范圍內(nèi)的概率是0.37.例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式(2)年降水量在150,300)mm范圍內(nèi)的概率是P(B+C+D)=P(B)+P(C)+P(D)=0.25+0.16+0.14=0.55.答:年降水量在150,300)mm范圍內(nèi)的概率是0.55.注意:在求某些稍復(fù)雜的事件概率時(shí),通常有兩種方法:一是將所求事件的概率化成一些彼此互斥的事件的概率的和;二是先去求事件的對(duì)立事件的概率.例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.1互斥事件的概率加法公式1.在某一時(shí)期內(nèi),一條河流某處的年最高水位在各個(gè)范圍內(nèi)的概率見表10-4.計(jì)算在同一時(shí)期內(nèi),河流這一處的年最高水位在下列范圍內(nèi)的概率.(1)10,16)m;(2)8,12)m;(3)14,18)m.2.從一批乒乓球產(chǎn)品中任取1個(gè),如果其質(zhì)量小于2.45 g的概率是0.22,質(zhì)量不小于2.5 g的概率是0.2,那么質(zhì)量在2.45,2.50)g范圍內(nèi)的概率是多少?課堂練習(xí)年最高水位(m)8,10)10,12)12,14)14,16)16,18)概率0.10.280.380.160.08表10-4概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式甲壇子里有3個(gè)白球,2個(gè)黑球,乙壇子里有2個(gè)白球,2個(gè)黑球,從這兩個(gè)壇子里分別摸出1個(gè)球,它們都是白球的概率是多少?情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式我們把“從兩個(gè)壇子里分別摸出1個(gè)球,且從甲壇子里摸出白球”,叫作事件A,把“從兩個(gè)壇子里分別摸出1個(gè)球,且從乙壇子里摸出白球”叫作事件B.很明顯,從一個(gè)壇子里摸出的是白球還是黑球,對(duì)從另一個(gè)壇子里摸出白球的概率沒有影響.這就是說,事件A(或B)是否發(fā)生對(duì)事件B(或A)發(fā)生的概率沒有影響,這樣的兩個(gè)事件叫作相互獨(dú)立事件.“從兩個(gè)壇子里分別摸出1個(gè)球,都是白球”是一個(gè)事件,它的發(fā)生就是事件A,B同時(shí)發(fā)生,我們將它記做AB.于是需要研究,兩個(gè)相互獨(dú)立事件A,B同時(shí)發(fā)生的概率P(AB)是多少?知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.3.2互斥事件的概率乘法公式一個(gè)口袋內(nèi)裝有2個(gè)白球和2個(gè)黑球,把“從中任意摸出1個(gè)球,得到白球”記做事件A,把“從剩下的3個(gè)球中任意摸出1個(gè)球,得到白球”記做事件B,那么,在先摸出白球后,再摸出白球的概率是多少?在先摸出黑球后,再摸出白球的概率是多少?這里的事件A與事件B是相互獨(dú)立的嗎?課堂練習(xí)PART 10.4直方圖與頻率分布概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布為了了解總體的情況,我們從總體中抽取容量為n 的一個(gè)樣本,對(duì)n個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.畫出頻率分布直方圖和累積頻率分布圖,可以更直觀地反映總體分布情況.情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布 例為了了解中學(xué)生的身體發(fā)育情況,對(duì)某中學(xué)同年齡的60名女學(xué)生的身高進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如下(單位:cm):167,154,159,166,169,159,156,166,162,158,159,156,166,160,164,160,157,156,157,161,158,158,153,158,164,158,163,158,153,157,162,162,159,154,165,166,157,151,146,151,158,160,165,158,163,163,162,161,154,165,162,162,159,157,159,149,164,168,159,153.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布 現(xiàn)對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)整理,具體步驟如下:(1)計(jì)算極差.在上面的數(shù)據(jù)中,最大值是169,最小值是146,它們的差就是極差,即:169-146=23.算出了極差,就知道這組數(shù)據(jù)變動(dòng)的范圍有多大.(2)決定組距與組數(shù).將一批數(shù)據(jù)分組,一般數(shù)據(jù)越多,分的組數(shù)也越多.當(dāng)數(shù)據(jù)在100個(gè)以內(nèi)時(shí),按照數(shù)據(jù)的多少,常分成512組.組距是指一個(gè)小組的兩個(gè)端點(diǎn)之間的距離.在本例中,如果取組距為3 cm,那么由于在這批數(shù)據(jù)中,則,極差/組距=23/3=7.67.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布 要將數(shù)據(jù)分成8組;如果取組距為2 cm,那么由于23/2=11.5,要將數(shù)據(jù)分成12組,分成8組更合適些,于是取定組距為3 cm,組數(shù)為8.(3)決定分點(diǎn).將數(shù)據(jù)按照3 cm的組距分組,可以分成以下8組.145.5148.5,148.5151.5,151.5154.5,154.5157.5,157.5160.5,160.5163.5,163.5166.5,166.5169.5.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布(4)計(jì)算出頻數(shù)、頻率并填寫頻率分布表.用選舉時(shí)唱票的方法,對(duì)落在各個(gè)小組內(nèi)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)進(jìn)行累計(jì),表略。我們就可以得到落在各個(gè)小組內(nèi)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù),這個(gè)個(gè)數(shù)叫作各個(gè)小組的頻數(shù).然后,將頻數(shù)填入表的第3列.每一小組的頻數(shù)與數(shù)據(jù)總數(shù)的比值叫作這一小組的頻率.例如,第一小組的頻率是1/600.017.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布(5)繪制頻率分布直方圖.在直角坐標(biāo)系中,以橫軸表示身高,縱軸表示頻率與組距的比值,畫出一系列矩形,矩形以組距為底,以頻率與組距之比為高.這就是頻率分布直方圖,如圖10-7所示.知識(shí)探究圖 10-7概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布(6)繪制累積頻率分布圖.身高小于151.5的頻率等于前兩個(gè)小組的頻率之和,即0.017+0.050=0.067.身高小于154.5的頻率等于前三個(gè)小組頻率之和,即0.017+0.050+0.100=0.167.依次類推,這個(gè)數(shù)據(jù)小于某一數(shù)值的頻率叫作該數(shù)值的累積頻率 根據(jù)算出的累積頻率,可以繪出累積頻率分布圖.橫軸表示身高,縱軸表示累積頻率,按照表中的各累積頻率,在圖中描出相應(yīng)的各點(diǎn).知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布例如,分點(diǎn)148.5的累積頻率是0.017,就在圖中描出點(diǎn)(148.5,0.017),然后用線段將各點(diǎn)依次連接起來,所得到的一條折線就是累積頻率分布圖,如圖10-8所示.知識(shí)探究圖 10-8概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布 由頻率分布直方圖的規(guī)定可知,每一個(gè)矩形面積=組距頻率組距=頻率.即從幾何角度看,各組的頻率在頻率分布直方圖上表示為對(duì)應(yīng)的矩形面積.隨機(jī)變量 落在某段區(qū)間上的頻率可用頻率分布直方圖上對(duì)應(yīng)的矩形面積之和來表示.如本例中 落在157.5166.5的頻率為0.650.由累積頻率分布圖,可知隨機(jī)變量 小于某個(gè)值的頻率,如本例中160.5的概率為0.600.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.4直方圖與頻率分布 某工廠生產(chǎn)一種車軸,車軸的長(zhǎng)度是隨機(jī)變量,為了解產(chǎn)品的質(zhì)量,從某日生產(chǎn)的一大批車軸中隨機(jī)地抽取60根,測(cè)得它們的長(zhǎng)度,經(jīng)整理數(shù)據(jù)見表10-6.課堂練習(xí)表10-6 試畫出頻率分布直方圖和累積頻率分布圖.PART 10.5樣本和抽樣方法概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.1總體與樣本通過前面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道,隨機(jī)現(xiàn)象可以用隨機(jī)變量描述,對(duì)隨機(jī)變量的描述最好是掌握它的分布,或者某些數(shù)字特征,可實(shí)際上它們常常是未知的,因此要研究某一隨機(jī)現(xiàn)象,首先必須解決的問題是如何確定相應(yīng)的隨機(jī)變量的分布或者它的某些數(shù)字特征.例如,要了解一塊玉米試驗(yàn)田玉米的單株產(chǎn)量;要檢查磚廠某一窯磚的抗壓強(qiáng)度.對(duì)它們逐一地進(jìn)行測(cè)量或者檢驗(yàn)固然是解決問題的一種方法.但實(shí)際上這樣做往往是意義不大或者是不允許的.情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.1總體與樣本一塊試驗(yàn)田成千上萬株玉米,逐一地進(jìn)行測(cè)量既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又難免因測(cè)量中的誤差而使結(jié)果不準(zhǔn)確;檢測(cè)磚的抗壓強(qiáng)度,試驗(yàn)一塊就要壓碎一塊,因此對(duì)所有的磚都進(jìn)行這種破壞性的試驗(yàn)是不允許的.所以在實(shí)際操作中,人們采取的是一種既實(shí)用又合理的方法隨機(jī)抽樣法,即從所研究的對(duì)象中任意抽取一小部分進(jìn)行試驗(yàn)或觀察.情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.1總體與樣本一般地,我們把考察對(duì)象的全體叫作總體(用X表示),其中每一個(gè)考察對(duì)象叫作個(gè)體(用Xi 表示,i=1,2,n),把從總體中抽出的一部分個(gè)體,叫作總體的一個(gè)樣本,個(gè)體的數(shù)目叫作樣本容量.在統(tǒng)計(jì)測(cè)量中,由于我們研究的只是這些對(duì)象的某些特性指標(biāo),而這些指標(biāo)又總是可以與一些數(shù)值等同起來,因此從某種意義上說,可以把總體當(dāng)作一個(gè)隨機(jī)變量來研究.在一個(gè)總體中,抽取容量為n的樣本X1,X2,Xn,每個(gè)Xi(i=1,2,3,n)都是從總體X中抽取的.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.1總體與樣本因此Xi也是一個(gè)隨機(jī)變量.一個(gè)容量為n的樣本,就是由n個(gè)隨機(jī)變量組成的,但是在一次抽取之后,樣本中的每一個(gè)Xi,又都是一個(gè)具體的數(shù)值,這些數(shù)值記做X1,X2,Xn,我們把它叫作樣本的一個(gè)觀測(cè)值,簡(jiǎn)稱樣本值.一般地,從一個(gè)總體可以抽取若干個(gè)樣本,樣本容量可大可小,通常把樣本容量n30的樣本叫作大樣本,n30的樣本叫作小樣本.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.1 總體與樣本1.檢查一批零件的直徑是否符合標(biāo)準(zhǔn),從中抽查了25個(gè)零件的直徑,在這個(gè)問題中,總體、個(gè)體、樣本、樣本容量各指什么?2.某拖拉機(jī)廠生產(chǎn)了一批12馬力拖拉機(jī).現(xiàn)從中抽出3臺(tái)試驗(yàn)每百千米的耗油量.這次試驗(yàn)的樣本容量是多少?是大樣本還是小樣本?3.舉出一個(gè)你熟悉的,通過樣本研究總體的例子.課堂練習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法為了了解某省中職生對(duì)數(shù)學(xué)這門課程的喜愛程度,我們應(yīng)如何抽取樣本?情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法統(tǒng)計(jì)的基本思想方法就是用樣本估計(jì)總體,樣本的抽取對(duì)于研究總體是十分關(guān)鍵的.下面介紹幾種常用的抽樣方法.1.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣抽取樣本的目的是要由樣本估計(jì)總體,因而要求抽取的樣本能夠很好地反映總體的特征.為了達(dá)到這一要求,首先要注意的是抽樣的方法.可以想到,要從10萬塊磚中抽出50塊來檢測(cè)抗壓強(qiáng)度,不能只選外觀規(guī)則、質(zhì)地堅(jiān)密、火候適中的好磚,也不能故意挑一些疏松、變形的次品.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法 這就是說,從總體中抽取樣本,應(yīng)該隨機(jī)抽取,以保證每個(gè)個(gè)體有同等被抽中的機(jī)會(huì),只有這樣才能對(duì)總體做出正確的估計(jì).因此,在抽取樣本時(shí)應(yīng)滿足下面的兩個(gè)條件.(1)獨(dú)立性,每次抽取的結(jié)果不影響其他各次抽取的結(jié)果,也不受其他各次抽取的結(jié)果的影響,即要求X1,X2,Xn是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量.(2)代表性,所抽取的樣本對(duì)總體來說要具有代表性,即要求X1,X2,Xn與總體X有相同的概率分布.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法我們把滿足上述兩個(gè)條件的抽樣方法叫作簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,由簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣得到的樣本叫作簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本.以后所說的抽樣及樣本都是指簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣和簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本.實(shí)踐中簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣可以采用隨機(jī)數(shù)字法、抽簽法等形式.2.等距抽樣當(dāng)總體中個(gè)體的數(shù)目很多或是所需的樣本容量較大時(shí),使用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法就不方便了.這時(shí)可將總體分成平均的幾部分,然后按照一定的規(guī)則,從每一部分中抽取1個(gè)個(gè)體得到所需的樣本,這種抽樣知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法(3)在第一個(gè)組距內(nèi)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定起始的個(gè)體編號(hào)L.(4)L為抽取的第一個(gè)號(hào)碼,以后依次加一個(gè)組距,即L,L+K,L+2K,L+3K,是分別從每個(gè)組距中抽取的個(gè)體,這樣即可獲得整個(gè)樣本.知識(shí)探究3.分層抽樣如果總體是由差異比較明顯的幾部分個(gè)體組成的,那么為了使樣本能夠更好地反映總體中各部分的情況,常常要把總體分成幾部分,然后概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法 按照各部分所占比例抽取,這種抽取方法叫作分層抽樣.分層抽樣一般有以下幾個(gè)步驟:(1)確定層及每層按比例抽取的個(gè)體數(shù)(如果每層的個(gè)體數(shù)之間不能構(gòu)成整數(shù)比,可用四舍五入的方法取整).(2)按確定的數(shù)目用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣或等距抽樣的方法抽取每層的個(gè)體.(3)把各層抽取的個(gè)體合在一起,就得到所需的樣本.知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.5.2 抽樣方法1.某人在測(cè)量一個(gè)物體的長(zhǎng)度時(shí),重復(fù)測(cè)量了10次,得到了10個(gè)數(shù)據(jù),判斷這10個(gè)數(shù)據(jù)是不是一個(gè)簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本.2.某班有50名學(xué)生,現(xiàn)在要派出5人去校外參觀,分別用抽簽法和隨機(jī)數(shù)字法抽取,并寫出抽取過程.3.一批產(chǎn)品中,有一級(jí)品200個(gè),二級(jí)品100個(gè),三級(jí)品50個(gè),分別用等距和分層抽樣的方法從這批產(chǎn)品中抽取一個(gè)容量為20的樣本,并寫出抽取過程.4.舉出一個(gè)實(shí)例,用你認(rèn)為恰當(dāng)?shù)姆椒ǔ槿∫粋€(gè)容量為10的樣本.課堂練習(xí)PART 10.6用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差在一次語(yǔ)文考試中,考生有20000多名,我們想了解這20000多名考生的平均成績(jī).但如果將他們的成績(jī)?nèi)考釉谝黄鹪俪钥忌倲?shù),十分麻煩.這時(shí),可以采取用樣本估計(jì)總體的方法,即從中抽取部分考生的成績(jī),用它們的平均成績(jī)?nèi)ス烙?jì)所有考生的平均成績(jī).情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差例1 從參加語(yǔ)文考試的學(xué)生中,抽取30名學(xué)生的成績(jī),分?jǐn)?shù)如下:90,84,84,86,87,98,78,82,90,83,86,95,84,71,78,61,94,88,77,100,70,97,85,68,99,88,85,92,93,97.求這些參加語(yǔ)文考試的學(xué)生平均成績(jī).例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差例2 從某廠生產(chǎn)的軸中,隨機(jī)地抽取15根,測(cè)得它們的長(zhǎng)度(單位:mm)如下:422.2,423.1,428.2,417.2,431.5,413.5,425.6,438.3,441.3,420.3,434.0,423.0,425.8,412.3,418.7.試求樣本方差和樣本標(biāo)準(zhǔn)差.例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.6 用樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體均值、標(biāo)準(zhǔn)差1.為了解某校學(xué)生的體重,隨機(jī)檢查10名學(xué)生,稱得他們的體重(單位:kg)如下:43,45,51,49.5,44,46,59,42.5,40,47.試估計(jì)該校學(xué)生的平均體重.2.對(duì)某一距離進(jìn)行5次獨(dú)立測(cè)量,得到數(shù)據(jù)(單位:m)如下:2781,2836,2807,2763,2853.求此距離的均值、標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值.課堂練習(xí)PART 10.7一元線性回歸概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸現(xiàn)實(shí)中變量間的關(guān)系通常可分為兩類:一類是確定性關(guān)系;另一類是相關(guān)關(guān)系.相關(guān)關(guān)系是普遍存在的,即使在具有確定性關(guān)系的變量間,由于試驗(yàn)誤差的影響,也往往具有一定程度的不確定性,所以對(duì)變量間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究有重要的意義.情景導(dǎo)入概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸知識(shí)探究圖10-9概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸知識(shí)探究概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸例 以家庭為單位,某種商品的月需求量與該商品價(jià)格之間的一組調(diào)查數(shù)據(jù)見表10-7.例題分析表10-7圖10-10概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸例題分析表10-8概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸例題分析概率與統(tǒng)計(jì)初步10.7 一元線性回歸對(duì)某礦體的8個(gè)采樣進(jìn)行測(cè)定,得到該礦體含鋼量x()與含銀量y()的數(shù)據(jù)見下表.建立y對(duì)x的回歸直線方程.課堂練習(xí)THANK YOU第 6 章數(shù) 列目錄Contents6.1數(shù)列的概念6.2等差數(shù)列 6.3等比數(shù)列6.4數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例PART 6.1數(shù)列的概念數(shù)列6.1 數(shù)列的概念 某場(chǎng)地堆放著一些圓鋼(見圖6-1),最底層有100根,在其上一層(稱為第二層)有99根,第三層有98根,依此類推.問:(1)第四層有多少根?(2)從第五層到第十層的圓鋼數(shù)分別為多少?情景導(dǎo)入數(shù)列 細(xì)胞一小時(shí)分裂一次,1個(gè)細(xì)胞分裂一次變成2個(gè),分裂兩次變成4個(gè),各次分裂后的細(xì)胞數(shù)排成一列數(shù):2,4,8,16,.(1)自然數(shù)1,2,3,4,5,的倒數(shù)排成一列數(shù):1,1/2,1/3,1/4,1/5,.(2)-1的1次冪,2次冪,3次冪,4次冪,排成一列數(shù):-1,1,-1,1,.(3)6.1 數(shù)列的概念知識(shí)探究數(shù)列 “零存整取”存款,每月存入500元,每月存款數(shù)排成一列數(shù):500,500,500,500,.(4)像上述例子中那樣,按照一定次序排成的一列數(shù),稱為數(shù)列.6.1 數(shù)列的概念知識(shí)探究數(shù)列 數(shù)列中的每一個(gè)數(shù)都叫作這個(gè)數(shù)列的項(xiàng),其中第1個(gè)數(shù)為第1項(xiàng),第2個(gè)數(shù)為第2項(xiàng)第n個(gè)數(shù)為第n項(xiàng),第n項(xiàng)中的“n”稱為該項(xiàng)的序號(hào).有有限多項(xiàng)的數(shù)列稱為有窮數(shù)列.有無限多項(xiàng)的數(shù)列稱為無窮數(shù)列.用項(xiàng)數(shù)n來表示該數(shù)列相應(yīng)項(xiàng)的公式,叫作數(shù)列的通項(xiàng)公式.一個(gè)數(shù)列的第n項(xiàng)記作an(nN*),第n項(xiàng)為an的數(shù)列記做an.例如,數(shù)列(1)的通項(xiàng)公式是an=2n(nN*).由數(shù)列通項(xiàng)公式的定義可知,數(shù)列的通項(xiàng)是以正整數(shù)集的子集為其定義域的函數(shù)。故通項(xiàng)為6.1 數(shù)列的概念知識(shí)探究數(shù)列 像數(shù)列 這樣,如果一個(gè)數(shù)列的第n項(xiàng)(nN*)能用它前面若干項(xiàng)來表示,則把這個(gè)公式稱為這個(gè)數(shù)列的遞推公式.從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)都比前一項(xiàng)大,這樣的數(shù)列叫作遞增數(shù)列.從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)都比前一項(xiàng)小,這樣的數(shù)列叫作遞減數(shù)列.6.1 數(shù)列的概念知識(shí)探究數(shù)列 例1 根據(jù)通項(xiàng)公式,求出下面數(shù)列an的前5項(xiàng).(1)an=;(2)an=(1)n n .6.1 數(shù)列的概念例題分析數(shù)列的概念解 (1)在通項(xiàng)公式中依次取n=1,2,3,4,5,得到數(shù)列的前五項(xiàng)為 (2)在通項(xiàng)公式中依次取n=1,2,3,4,5,得到數(shù)列的前五項(xiàng)為 -1 ,2,-3,4,-56.1 數(shù)列的概念例題分析數(shù)列的概念例2 根據(jù)數(shù)列an的首項(xiàng)和遞推關(guān)系寫出數(shù)列的前5項(xiàng),并推測(cè)通項(xiàng)公式.(1)a1=0,an+1=an+(2n-1)(nN*);(2)a1=1,an+1=(nN*)解 (1)由已知a1=0,得 a2=a1+1=1,a3=a2+3=4,a4=a3+5=9,a5=a4+7=16.由a1=(1-1),a2=(2-1)2,a3=(3-1)2,a4=(4-1)2,a5=(5-1)2,可推測(cè)出 an=(n-1)2.6.1 數(shù)列的概念例題分析數(shù)列的概念解 (2)由已知a1=1,得 由 可推測(cè)出6.1 數(shù)列的概念例題分析數(shù)列的概念1.根據(jù)下列數(shù)列an的通項(xiàng)公式,寫出它的前5項(xiàng).(1)an=5n ;(2)an=n(n+1);(3)an=n2 ;(4)an=(-1)n.2.觀察下面數(shù)列的特點(diǎn),用適當(dāng)?shù)臄?shù)填空,并寫出每個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式.(1)2,4,(),16,32,(),128;(2)-1,12,(),14,-15,16,().6.1 數(shù)列的概念課堂練習(xí)PART 6.2等差數(shù)列數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 某班參加義務(wù)植樹勞動(dòng),分為5個(gè)小組,第1小組到第5小組植樹的棵數(shù)恰好構(gòu)成下面的數(shù)列:20,22,24,26,28.在過去的300多年里,人們分別在下列時(shí)間里觀測(cè)到了哈雷彗星,可以得到下面的數(shù)列:1682,1758,1834,1910,1986.情景導(dǎo)入數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 2008年,在北京舉行的奧運(yùn)會(huì)上,女子舉重項(xiàng)目共設(shè)置了7個(gè)級(jí)別.其中較輕的4個(gè)級(jí)別體重構(gòu)成下面的數(shù)列(單位:kg):48,53,58,63.試分析上述的3個(gè)數(shù)列有什么共同的特點(diǎn).情景導(dǎo)入數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 觀察數(shù)列 20,22,24,26,28.我們可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)數(shù)列有這樣的特點(diǎn):從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于2.觀察數(shù)列 1682,1758,1834,1910,1986.我們可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)數(shù)列有這樣的特點(diǎn):從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于76.知識(shí)探究數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 觀察數(shù)列 48,53,58,63.我們可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)數(shù)列有這樣的特點(diǎn):從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于5.一般地,如果一個(gè)數(shù)列從它的第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于同一常數(shù),則這個(gè)數(shù)列叫作等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫作等差數(shù)列的公差,通常用字母d 來表示.知識(shí)探究數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 例如,數(shù)列1,3,5,7,2n-1,就是等差數(shù)列,它的公差d=2.特別地,數(shù)列2,2,2,2,也是等差數(shù)列,它的公差為0.公差為0的數(shù)列叫作常數(shù)數(shù)列.如果一個(gè)數(shù)列 ,是等差數(shù)列,它的公差是d,那么 ,.由此可知,如果已知首項(xiàng)和公差,則等差數(shù)列 的通項(xiàng)公式可表示為 .知識(shí)探究數(shù)列例1 求等差數(shù)列 12,8,4,0,的通項(xiàng)公式與第10項(xiàng).解 因?yàn)?,d=8-12=-4,所以這個(gè)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式為 ,即 .從而 .例題分析6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列例2 等差數(shù)列 -1,2,5,8,的第幾項(xiàng)是152?解 設(shè)這個(gè)等差數(shù)列的第n 項(xiàng)是152.由于 ,因此由通項(xiàng)公式得 152=-1+(n-1)3,解得 n=52.即這個(gè)數(shù)列的第52項(xiàng)是152.例題分析6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 在 與b 兩個(gè)數(shù)之間插入一個(gè)數(shù)D,使得 ,D,b 成等差數(shù)列.即 D 是 與 b 的算術(shù)平均數(shù).一般地,如果 ,D,b 成等差數(shù)列,那么D 稱為 與 b 的等差中項(xiàng).從上述討論看到,D 是 與b 的等差中項(xiàng).當(dāng)且僅當(dāng)D 是 與b 的算術(shù)平均數(shù).在一個(gè)等差數(shù)列 中,任取連續(xù)的3項(xiàng),這3項(xiàng)當(dāng)然是等差數(shù)列,因此中間項(xiàng)就是它的前一項(xiàng)與后一項(xiàng)的等差中項(xiàng).知識(shí)探究數(shù)列6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式 例3 已知3個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,它們的和為21,積為168,求這3個(gè)數(shù).解 設(shè)這3個(gè)數(shù)分別為a-d,a,a+d,則 (a-d)+a+(a+d)=21 (a-d)a(a+d)=168,整理,得 3a=21 a(a2-d2)=168.解得 a=7,d=5.因此所求的3個(gè)數(shù)為2,7,12或12,7,2.例題分析數(shù)列1.(1)求等差數(shù)列3,7,11,的第4,7,10項(xiàng);(2)求等差數(shù)列10,8,6,的第20項(xiàng).2.求滿足下列條件的等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.(1)(2)3.求下列各組數(shù)的等差中項(xiàng).(1)100與20;(2)-6 與42.課堂練習(xí)6.2.1 等差數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式 如圖6-2所示,某劇場(chǎng)共有20排座位,第一排有38個(gè)座位,以后每一排都比前一排多2個(gè)座位.某校一年級(jí)全體師生共840人要到該劇場(chǎng)舉行聯(lián)歡會(huì),分析他們能否使用此劇場(chǎng),你是如何分析的?情景導(dǎo)入數(shù)列數(shù)列的前n項(xiàng)和通常記做 .已知數(shù)列2n,求它的前100項(xiàng)的和 (1)將上式右邊各項(xiàng)的次序反過來,S100又可寫成 (2)6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式知識(shí)探究數(shù)列 將(1)(2)兩式上下對(duì)應(yīng)項(xiàng)相加,我們發(fā)現(xiàn)其和都等于202,所以將(1)(2)兩式的兩邊分別相加,得一般地,(3)6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式知識(shí)探究數(shù)列再把各項(xiàng)次序反過來,又可寫成 (4)把(3)(4)兩式分別相加,得 由此可得到等差數(shù)列前n 項(xiàng)和公式 (5)6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式知識(shí)探究數(shù)列因?yàn)?.所以式(5)又可寫成 (6)6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式知識(shí)探究數(shù)列例4 求前1000個(gè)正整數(shù)的和.解 正整數(shù)從小到大排成一個(gè)等差數(shù)列,首項(xiàng)為1,第1000項(xiàng)為1000,從而前1000個(gè)正整數(shù)的和為 例5 已知一個(gè)等差數(shù)列的首項(xiàng) =-5,公差d=3,求它的前20項(xiàng)的和.解 6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式例題分析數(shù)列1.求前1500個(gè)正整數(shù)的和.2.根據(jù)下列各題條件,求相應(yīng)等差數(shù)列 的前n 項(xiàng)和 (1)(2)(3)(4)6.2.2 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式課堂練習(xí)PART 6.3等比數(shù)列數(shù)列 一輛汽車的售價(jià)為15萬元,年折舊率約為10%,那么,該車今后5年的價(jià)值構(gòu)成下面的一個(gè)數(shù)列(單位:萬元):復(fù)利存款問題:月利率5%,那么1000元存入銀行,從第1個(gè)月后到第12個(gè)月后的本利和構(gòu)成下面的一個(gè)數(shù)列(單位:元):情景導(dǎo)入6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列觀察數(shù)列這個(gè)數(shù)列有這樣的特點(diǎn):從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的比都等于常數(shù)0.9.觀察數(shù)列這個(gè)數(shù)列有這樣的特點(diǎn):從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的比都等于常數(shù)1.05.知識(shí)探究6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列 一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的比都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列稱為等比數(shù)列.這個(gè)常數(shù)稱為這個(gè)等比數(shù)列的公比,通常用字母 q 來表示.由于0不能做分母,因此如果 是等比數(shù)列,那么它的任何一項(xiàng)都不等于0,從而公比 q 0.因?yàn)樵谝粋€(gè)等比數(shù)列里,從第2項(xiàng)起每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的比都等于公比,所以每一項(xiàng)都等于它的前一項(xiàng)乘以公比.這就是說,如果等比數(shù)列 .的公比是q,那么知識(shí)探究6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列 .由此可知,等比數(shù)列 的通項(xiàng)公式是 ,從等比數(shù)列的通項(xiàng)公式看出,只要知道首項(xiàng) 和公比 q,就可以求出等比數(shù)列的任何一項(xiàng).知識(shí)探究6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式數(shù)列例 1 求等比數(shù)列 .的通項(xiàng)公式以及第7項(xiàng)、第10項(xiàng).解 因?yàn)樗赃@個(gè)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式是于是 6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式例題分析數(shù)列例2 在等比數(shù)列an中,a1=4,q=2.試問:第幾項(xiàng)是1024?解 設(shè)第n項(xiàng)是1024,根據(jù)通項(xiàng)公式得 42n-1=1024,即 2n-1=256,從而 n-1=8,因此 n=9.即這個(gè)等比數(shù)列的第9項(xiàng)是1024.6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式例題分析數(shù)列在兩個(gè)數(shù)a與b之間插入一個(gè)數(shù)G,使得 a,G,b 成等比數(shù)列 .即.一般地,如果 和 兩個(gè)數(shù)之間插入一個(gè)數(shù) ,使 ,成等比數(shù)列,則 稱為 和 的等比中項(xiàng).從上述推導(dǎo)過程看到,當(dāng) 與 都是正實(shí)數(shù)時(shí),它們的等比中項(xiàng) 等于這兩個(gè)正實(shí)數(shù)的幾何平均數(shù)或者幾何平均數(shù)的相反數(shù).6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式知識(shí)探究數(shù)列例 3 求-4和7的等比中項(xiàng).解 -4和-7的等比中項(xiàng)為 .6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式例題分析數(shù)列例4 已知3個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,它們的和為14,積為-216,求這3個(gè)數(shù).解 設(shè)這3個(gè)數(shù)是 ,a,aq.由已知條件得 +a+aq=14 aaq=-216.由第二個(gè)方程,得a3=-216,所以a=-6.代入第一個(gè)方程,得-6(+1+q)=14,整理,得3q2+10q+3=0,解得q=-或q=-3.從而所求的3個(gè)數(shù)為18,-6,2或2,-6,18.6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式例題分析數(shù)列1.求下列等比數(shù)列的第五項(xiàng)與第十項(xiàng).(1).;(2).;(3).;(4).;2.求下列各對(duì)數(shù)的等比中項(xiàng).(1)2與8;(2)16與4;6.3.1 等比數(shù)列及其通項(xiàng)公式課堂練習(xí)數(shù)列 假如你是經(jīng)銷商,一位供貨商提出要與你簽訂一份交易合同,合同的期限為30天,他每天給你提供價(jià)值10萬元的商品,而你第一天只需付給他1分錢的貨款,第二天付給他2分錢的貨款,第三天付給他4分錢的貨款,依此類推,以后每天所付的貨款都是前一天所付貨款的2倍.你是否同意簽這份合同呢?6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式情境導(dǎo)入數(shù)列根據(jù)等比數(shù)列an的通項(xiàng)公式,等比數(shù)列 的前n項(xiàng)和 可以寫成 (1)我們知道,把等比數(shù)列的任一項(xiàng)乘以公比,就可得到它后面相鄰的一項(xiàng).現(xiàn)將式(1)的兩邊分別乘以公比q,得 (2)比較(1)(2)兩式,我們可看到式(1)的右邊第二項(xiàng)到最后一項(xiàng),與式(2)的右邊第一項(xiàng)到倒數(shù)第二項(xiàng)完全相同。6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式知識(shí)探究數(shù)列 于是將式(1)的兩邊分別減去式(2)的兩邊,可以消去相同的項(xiàng),得到從而得出 時(shí),等比數(shù)列的前n 項(xiàng)和公式為 (3)因?yàn)樗缘缺葦?shù)列的前n項(xiàng)和公式還可寫成 (4)當(dāng)q=1時(shí),經(jīng)計(jì)算可知 6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式情境導(dǎo)入數(shù)列例 5 求等比數(shù)列 .的前10項(xiàng)和.解 因?yàn)?所以 6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式例題分析數(shù)列例6 設(shè)數(shù)列an的通項(xiàng)公式是an=2n-1,nN*.求這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)的和.解 因?yàn)?nN*,因此an是一個(gè)等比數(shù)列,它的公比q=2,首項(xiàng)a1=1.從而它的前n項(xiàng)和為 Sn=2n-1,即 1+2+22+23+2n-1=2n-1.6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式例題分析數(shù)列1.(1)求等比數(shù)列1,2,4,從第5項(xiàng)到第10項(xiàng)的和;(2)求等比數(shù)列 從第3項(xiàng)到第7項(xiàng)的和.2.已知一個(gè)等比數(shù)列的前5項(xiàng)的和是242,公比為3,求它的第5項(xiàng).6.3.2 等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式課堂練習(xí)數(shù)列 在科學(xué)研究與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)碰到等差數(shù)列和等比數(shù)列.等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式在計(jì)數(shù)中起著重要作用.6.4 數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例情境導(dǎo)入數(shù)列例1 圖6-3表示堆放的鋼管,共堆了6層,求這堆鋼管的數(shù)量.解 由圖6-3可知,每層放的鋼管數(shù)構(gòu)成等差數(shù)列 ,其中所以6.4 數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例情境導(dǎo)入數(shù)列例2 某企業(yè)2008年的生產(chǎn)利潤(rùn)為5萬元,計(jì)劃采用一項(xiàng)新技術(shù),有望在今后5年使生產(chǎn)利潤(rùn)每年比上一年增長(zhǎng)20%,如果這一計(jì)劃得以實(shí)現(xiàn),那么該企業(yè)從20082013年的總利潤(rùn)是多少萬元(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后面兩位)?6.4 數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例情境導(dǎo)入數(shù)列解 由于該企業(yè)計(jì)劃在今后5年使生產(chǎn)利潤(rùn)每年比上一年增長(zhǎng)20%,因此20082013年每年的生產(chǎn)利潤(rùn)組成的數(shù)列為 5,51.2,51.22,51.23,51.24,51.25 這是一個(gè)等比數(shù)列,首項(xiàng)為5,公比為1.2,從而該企業(yè)20082013年的總利潤(rùn)是等比數(shù)列的前6項(xiàng)的和 即總利潤(rùn)為49.65萬元.6.4 數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例情境導(dǎo)入數(shù)列1.下面是全國(guó)統(tǒng)一鞋號(hào)中成年女鞋的各種尺碼(表示鞋底長(zhǎng),單位是cm):這些尺碼是否構(gòu)成等差數(shù)列?如果是,公差是多少?2.一個(gè)階梯形教室,共有10排座位,從第二排起,每一排比前一排少2個(gè)座位,最后一排有22個(gè)座位.試問:這個(gè)教室有多少個(gè)座位?3.某林場(chǎng)計(jì)劃第1年造林80公頃,以后每一年比前一年多造林20%,第5年造林多少公頃?課堂練習(xí)6.4 數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用舉例THANK YOU
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