中考数学《数据统计专题讲义》

四季读书网 6 0
中考数学《数据统计专题讲义》

中考数学总复习专题讲义,主要适用于学生归纳总结复习用,提高综合分析能力,解决压轴题,内容全面系统,讲义中所选题目均为中考真题,家长需要可编辑打印版,可以微信联系我提供。)

中考数学《数据统计专题讲义》-第1张图片-四季读书网

一、基本内容

1.1 数据的收集与整理

(1)调查方式:对全体对象进行调查叫全面调查(普查);从总体中抽取一部分对象进行调查叫抽样调查。当总体过大、调查具有破坏性或耗时过长时宜用抽样调查;总体较小且易操作时用全面调查。(2)相关概念:总体、个体、样本、样本容量;样本容量是一个数目,不带单位。(3)分组整理:各组数据的个数叫频数,各组频数之和等于数据总数;频数与总数的比叫频率,各组频率之和等于 1。

1.2 数据的集中趋势

(1)平均数:一组数据 x₁,x₂,…,xₙ 的平均数等于各数据之和除以数据个数。(2)加权平均数:当各组数据 x₁,x₂,…,xₖ 分别出现(被赋予权)f₁,f₂,…,fₖ 次时,加权平均数等于 (f₁x₁+f₂x₂+…+fₖxₖ)÷(f₁+f₂+…+fₖ),频数即为“权”。(3)中位数:把数据按大小顺序排列后,处于最中间位置的一个数(数据个数为偶数时,取中间两个数的平均数)。(4)众数:一组数据中出现次数最多的数据,众数可以不唯一。

1.3 数据的离散程度

(1)极差=最大值−最小值,反映一组数据的波动范围。(2)方差:s²=[(x₁−x̄)²+(x₂−x̄)²+…+(xₙ−x̄)²]÷n,其中 x̄ 为平均数;方差的算术平方根叫标准差。(3)方差(标准差)越小,说明数据越集中、越稳定;方差越大,说明数据波动越大。

1.4 统计图表的阅读

(1)条形统计图:用长方形的高表示各类数据的多少,便于比较各部分数量;(2)扇形统计图:用扇形面积占圆面积的百分比表示各部分占总体的比例,各部分百分比之和为 100%;(3)折线统计图:反映数据随时间(或顺序)的变化趋势,直观看出波动大小;(4)频数分布直方图:横轴为分组、纵轴为频数,长方形的高即各组频数,各组频数之和等于样本容量;(5)统计表:集中列出频数、频率,便于互算与核对。

二、性质与定理(解题工具包)

名称

内容(公式)

说明/注意

平均数

x̄=(x₁+x₂+…+xₙ)÷n

反映平均水平,易受极端值影响

加权平均数

x̄=(f₁x₁+f₂x₂+…+fₖxₖ)÷n

n 为各频数之和,频数为“权”

中位数

排序后取中间位置的数

偶数个数据取中间两数的平均数

众数

出现次数最多的数据

可以不唯一

极差

最大值−最小值

反映波动范围

方差

s²=Σ(xᵢ−x̄)²÷n

方差越小,数据越稳定

频率

频率=频数÷总数

各组频率之和为 1

扇形圆心角

圆心角=频率×360°

扇形图互算核心公式

样本估计总体

总体某类数≈总体容量×样本占比

注意“不低于/超过”的边界

三、基本模型

3.1 模型一:由部分与百分比求总量

已知某组的频数与它在总体中所占的百分比时,总量=部分÷占比。例如某组 18 人占 36%,则总数=18÷36%=50(见练4)。

3.2 模型二:补全统计图表

未知组频数=总数−其余各组频数之和。补全条形图或直方图时,先在统计表中算出空缺频数,再按对应高度补画(见例6、练5)。

3.3 模型三:频数与频率互算

频率=频数÷总数;频数=总数×频率;总数=频数÷频率。三种变形视已知条件选用,并用“各组频数之和=总数、各组频率之和=1”核对(见练5)。

3.4 模型四:扇形圆心角

某组扇形的圆心角=360°×该组频率(或该组人数占总数的百分比)。反之,已知圆心角可反求该组占比(见例6、练5)。

3.5 模型五:用样本估计总体

总体某类数量≈总体容量×样本中该类所占比例。估计前先锁定组别边界:“不低于 a”含 a 所在组,“超过 a”不含 a 所在组(见例4、练4)。

四、典型题型分类

结合本专题题目,常见题型可分为以下五类,例题与练习依此编排(详见第六、七章):

题型

核心考点

对应题

概念判断型

众数、中位数、平均数的求法与意义辨析

例1~例3、练1~练3

样本估计总体型

由样本比例推算总体数量,注意边界

例4、练4、练5

图象与方差型

由折线图直观比较数据波动大小

例5

图表互算型

条形图与扇形图互算、补全图表

例6

频数分布综合型

频数表、直方图、扇形图与统计综合

练4、练5、练6

五、二级结论

结论一:中位数先排序

求中位数必须先按大小排序,再取中间位置;数据个数为偶数时,取中间两个数的平均数。未排序直接取“原位置的中间数”是常见错误(见例2、练2)。

结论二:众数可以不唯一

众数是一组数据中出现次数最多的数据,可能不止一个;当各数据出现次数相同时,可以认为这组数据没有众数。

结论三:方差越小越稳定

比较两组数据的稳定性只看方差(标准差),方差小者更稳定,与平均数的大小无关。由折线图可直接观察:折线起伏越小,方差越小(见例5、练3)。

结论四:圆心角=频率×360°

扇形统计图中,某组圆心角=360°×该组频率=360°×(该组频数÷总数)。圆心角与人数互算是图表综合题的必考公式(见例6、练5)。

结论五:加权平均以频数为权

求分组数据的平均数时,把各组的“频数”作为权:总分=各组频数×各组平均分之和,再除以总人数(见练6)。

结论六:估计总体先定边界

用样本估计总体时,先确认统计口径的端点归属:“不低于 a”包含 a 所在组,“超过 a”不包含 a 所在组,“大于 100”不含 100 所在组(见例4、练4)。

六、例题精讲(由易到难)

例1(基础★):众数的识别

【例题】 某班 5 位学生参加中考体育测试的成绩(单位:分)分别是 35、40、37、38、40。则这组数据的众数是(  )

A.37B.40C.38D.35

【解析】 众数是一组数据中出现次数最多的数(概念应用)。数据中 40 出现 2 次,其余各数均只出现 1 次,故众数为 40,选 B。

点评:求众数不必排序,数出每个数据出现的次数即可;注意不要与中位数(排序后中间的数 38)混淆。

【答案】 B  【考查】众数  【来源】海南2013年中考第4题

例2(基础★):中位数的求法

【例题】 有一组数据:1,4,−3,3,4,这组数据的中位数为(  )

A.−3B.1C.3D.4

【解析】 第一步,排序:将数据从小到大排列为−3,1,3,4,4。

第二步,取中:共 5 个数,最中间的是第 3 个数 3,故选 C。

点评:求中位数“先排序、再取中”,这是本题的必考点(结论一);若数据个数为偶数,则取中间两个数的平均数。

【答案】 C  【考查】中位数(先排序再取中)  【来源】海南2015年中考第4题

例3(基础★):平均数的计算

【例题】 数据 1,0,4,3 的平均数是(  )

A.3B.2.5C.2D.1.5

【解析】 平均数=各数据之和÷数据个数(公式应用):(1+0+4+3)÷4=8÷4=2,故选 C。

点评:平均数是最基础的集中趋势量,计算时注意不漏加、不多数;本题把 4 个数误作 5 个数是常见错误。

【答案】 C  【考查】平均数的基本计算  【来源】海南2009年中考第3题

例4(中等★★):用样本估计总体

【例题】 某市为了解初中学生的视力情况,随机抽取 200 名初中学生进行调查,整理样本数据如下表:视力 4.7 以下 39 人、4.7 为 41 人、4.8 为 33 人、4.9 为 40 人、4.9 以上 47 人。根据抽样调查结果,估计该市 16000 名初中学生中,视力不低于 4.8 的人数是(  )

A.120B.200C.6960D.9600

【解析】 第一步,定边界:视力“不低于 4.8”包含 4.8、4.9、4.9 以上三组(结论六),对应人数 33+40+47=120 人。

第二步,按样本比例估计:样本中占比 120÷200=60%,估计全市 16000×60%=9600 人,故选 D。

点评:本题的易错点是漏加 4.8 所在组;用样本估计总体时,先明确统计口径的端点归属,再用“总量×样本占比”(模型五)。

【答案】 D  【考查】用样本估计总体(注意“不低于”含端点)  【来源】内蒙古赤峰2024年中考第8题

例5(中等★★):由折线统计图比较方差

【例题】 在一次芭蕾舞比赛中,甲、乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧《天鹅湖》,每个团参加表演的 10 位女演员身高的折线统计图如下。则甲、乙两团女演员身高的方差大小关系正确的是(  )

A.S甲²>S乙²B.S甲²<S乙²C.S甲²=S乙²D.无法确定

中考数学《数据统计专题讲义》-第2张图片-四季读书网

图1 例5 甲、乙两团女演员身高折线统计图(四川凉山州2024年中考第8题)

【解析】 折线统计图直观反映数据的波动大小:甲的折线起伏小、数据更整齐,乙的折线起伏大、数据更分散。方差越小数据越稳定(结论三),故 S甲²<S乙²,选 B。

点评:比较方差不一定要逐数计算,由折线图“波动越小方差越小”可直接判断,体现数形结合的统计观念。

【答案】 B  【考查】方差的意义(由折线统计图比较波动)  【来源】四川凉山州2024年中考第8题

例6(中等★★):条形图与扇形图综合

【例题】 海南有丰富的旅游产品。某校九年级(1)班的同学就部分旅游产品的喜爱情况对游客随机调查,要求游客在列举的旅游产品中选出喜爱的产品,且只能选一项。以下是同学们整理的不完整的统计图:条形图中 A(椰雕)80 人、C(贝雕)72 人、D(海水珍珠)60 人、E(其他)76 人,B(攀锦)空缺;扇形图中 D 占 15%,A、B、C、E 未标百分比。根据以上信息完成下列问题:

(1)请将条形统计图补充完整;

(2)随机调查的游客有多少人?在扇形统计图中,A 部分所占的圆心角是多少度?

(3)请根据调查结果估计在 1500 名游客中喜爱攀锦的约有多少人?

中考数学《数据统计专题讲义》-第3张图片-四季读书网

图2 例6 旅游产品喜爱情况条形图与扇形图(海南2014年中考第20题)

【解析】 (1)D 有 60 人且占 15%,由“总量=部分÷占比”(模型一)得总人数=60÷15%=400(人)。B(攀锦)=400−80−72−60−76=112(人)(模型二),补画高度为 112 的条形。

(2)A 占 80÷400=20%,扇形圆心角=360°×20%=72°(模型四)。

(3)攀锦占 112÷400=28%,估计 1500×28%=420(人)(模型五)。

检验:80+112+72+60+76=400,符合。

点评:图表综合题的关键是找到“已知频数+对应百分比”的一对数据求总量,再用总量补全图表并互算圆心角、估计总体。

【答案】 (1)B 为 112 人(补画条形);(2)随机调查游客 400 人,A 部分圆心角 72°;(3)喜爱攀锦约 420 人  【考查】条形图与扇形图互算、圆心角、用样本估计总体  【来源】海南2014年中考第20题

七、巩固练习(由易到难)

练1(基础★):众数与中位数(选择)

【练习】 在学校开展的环保主题实践活动中,某小组的 5 位同学捡拾废弃塑料袋的个数分别为:5, 3, 6, 8, 6。这组数据的众数、中位数分别为(  )

A.8, 8B.6, 8C.8, 6D.6, 6

【答案】 D  【解析】众数:6 出现 2 次、其余各 1 次,众数为 6;中位数:排序 3, 5, 6, 6, 8,第 3 个数为 6。故众数、中位数均为 6。  【考查】众数、中位数  【来源】海南2020年中考第5题

练2(基础★):中位数的判断(选择)

【练习】 一组数据:169,170,170,171,172,173,175,这组数据的中位数是(  )

A.169B.170C.171D.172

【答案】 C  【解析】7 个数据已按从小到大排列,中位数为第 4 个数据,即 171。  【考查】中位数  【来源】内蒙古通辽2024年中考第3题

练3(中等★★):统计概念辨析(选择)

【练习】 在数据收集、整理、描述的过程中,下列说法错误的是(  )

A.为了解 1000 只灯泡的使用寿命,从中抽取 50 只进行检测,此次抽样的样本容量是 50

B.了解某校一个班级学生的身高情况,适合全面调查

C.了解商场的平均日营业额,选在周末进行调查,这种调查不具有代表性

D.甲、乙二人 10 次测试的平均分都是 96 分,且方差 S甲²=2.5,S乙²=2.3,则发挥稳定的是甲

【答案】 D  【解析】方差越小越稳定(结论三):S乙²=2.3<S甲²=2.5,故乙发挥更稳定,D 说法错误;A、B、C 均正确。  【考查】全面调查与抽样调查、样本容量、方差的意义  【来源】内蒙古赤峰2024年中考第5题

练4(中等★★):频数表与扇形图综合(填空)

【练习】 为宣传 6 月 6 日世界海洋日,某校九年级举行“珍惜海洋资源,保护海洋生物多样性”知识竞赛。为了解全年级 500 名学生成绩(百分制),随机抽取部分学生成绩,整理成不完整统计表(表1)和统计图(如图)。表1:A 组 60≤x<70 频数 a;B 组 70≤x<80 频数 10;C 组 80≤x<90 频数 14;D 组 90≤x<100 频数 18;扇形图中 A 占 16%、D 占 36%。

(1)本次调查一共随机抽取了______个参赛学生的成绩;

(2)表1 中 a=______;

(3)所抽取学生成绩的中位数落在的“组别”是______;

(4)估计全年级成绩达到 80 分以上(含 80 分)的学生约有______人。

中考数学《数据统计专题讲义》-第4张图片-四季读书网

图3 练4 知识竞赛成绩统计表与扇形统计图(海南2019年中考第19题)

【答案】 (1)50;(2)8;(3)C 组;(4)320

【解析】(1)D 组 18 人占 36%,总数=18÷36%=50(模型一)。

(2)a=50−18−14−10=8(模型二)。

(3)50 个数据的中位数为第 25、26 个数的平均数:前两组累计 8+10=18,第 19 至 31 个落在 C 组,故中位数落在 C 组(结论一)。

(4)80 分以上为 C、D 两组,占比 (14+18)÷50=64%,估计 500×64%=320 人(模型五)。  【考查】频数表、扇形图、中位数、用样本估计总体  【来源】海南2019年中考第19题

练5(中等★★):频数分布表与直方图综合(填空)

【练习】 在太空种子种植体验实践活动中,为了解“宇番 2 号”番茄,某校科技小组随机调查 60 株番茄的挂果数量 x(单位:个),并绘制如下不完整的统计图表:

“宇番 2 号”番茄挂果数量统计表——挂果数量 x / 频数 / 频率:25≤x<35 / 6 / 0.1;35≤x<45 / 12 / 0.2;45≤x<55 / a / 0.25;55≤x<65 / 18 / b;65≤x<75 / 9 / 0.15。

(1)统计表中 a=______,b=______;

(2)将频数分布直方图补充完整;

(3)若绘制“番茄挂果数量扇形统计图”,则挂果数量在“35≤x<45”所对应扇形的圆心角度数为______°;

(4)若所种植的“宇番 2 号”番茄有 1000 株,则可以估计挂果数量在“55≤x<65”范围的番茄有______株。

中考数学《数据统计专题讲义》-第5张图片-四季读书网

图4 练5 “宇番 2 号”番茄挂果数量频数分布直方图(海南2016年中考第21题)

【答案】 (1)a=15,b=0.3;(2)在 45≤x<55 组补画高为 15 的长方形;(3)72°;(4)300 株

【解析】(1)a=60×0.25=15;b=18÷60=0.3(模型三:频率=频数÷总数)。校验:6+12+15+18+9=60,符合。

(2)在 45≤x<55 组补画频数为 15 的长方形。

(3)35≤x<45 组频率为 0.2,圆心角=360°×0.2=72°(模型四)。

(4)样本中 55≤x<65 组频率为 0.3,估计 1000×0.3=300 株(模型五)。  【考查】频数分布表、直方图、扇形圆心角、用样本估计总体  【来源】海南2016年中考第21题

练6(较难★★★):统计综合——频数、概率与加权平均数

【练习】 健康医疗大数据蕴藏了丰富的居民健康状况、卫生服务利用等海量信息。目前,体质健康测试已成为中学生的必测项目之一。某校某班学生针对该班体质健康测试数据开展调查活动,得到下表(成绩记为 x):不及格 0≤x≤59(频数 6);及格 60≤x≤74(频率 20%);良好 75≤x≤89(频数 18,频率 40%);优秀 90≤x≤100(频数 12)。

(1)请求出该班总人数;

(2)该班有三名学生的最后得分分别是 68,88,91,将他们的成绩随机填入表格的三个空格,求恰好得到的表格是 88,91,68 的概率;

(3)设该班学生的最后得分落在不及格、及格、良好、优秀范围内的平均分分别为 a,b,c,d,若 2a+3b+6c+4d=1275,请求出该班全体学生最后得分的平均分,并估计该校八年级学生体质健康状况。

【答案】 (1)45 人;(2)1/6;(3)85 分,良好

【解析】(1)良好 18 人占 40%,总人数=18÷40%=45 人(模型一);及格频数=45×20%=9 人(模型三)。

(2)68、88、91 随机排列共 6 种等可能结果,恰好为 88,91,68 的只有 1 种,概率=1/6。

(3)不及格、及格、良好、优秀人数分别为 6、9、18、12,以频数为权(结论五):全班总分=6a+9b+18c+12d=3(2a+3b+6c+4d)=3×1275=3825,平均分=3825÷45=85 分,落在“良好”区间,估计该校八年级学生体质健康状况为良好(模型五)。  【考查】频数与频率、列举法求概率、加权平均数、用样本估计总体  【来源】湖北黄石2023年中考第21题

附:题库题目来源对照表

序号

题目

难度

题库来源(年份·地区·题号)

例1

众数的识别

基础★

海南2013·第4题

例2

中位数的求法

基础★

海南2015·第4题

例3

平均数的计算

基础★

海南2009·第3题

例4

用样本估计总体

中等★★

内蒙古赤峰2024·第8题

例5

由折线统计图比较方差

中等★★

四川凉山州2024·第8题

例6

条形图与扇形图综合

中等★★

海南2014·第20题

练1

众数与中位数

基础★

海南2020·第5题

练2

中位数的判断

基础★

内蒙古通辽2024·第3题

练3

统计概念辨析

中等★★

内蒙古赤峰2024·第5题

练4

频数表与扇形图综合

中等★★

海南2019·第19题

练5

频数分布表与直方图综合

中等★★

海南2016·第21题

练6

统计综合(频数·概率·加权平均)

较难★★★

湖北黄石2023·第21题

抱歉,评论功能暂时关闭!