高考數學新趨勢:在大數據背景下,統計數據分析題命題新變化!

2021-01-08 高考數學速解張老師

統計中數據的處理在高考的新變化體現在數學問題解決的過程中,收集數據——整理數據——提取信息——構建模型——進行推理——獲取結論,注重通過數據建模情境下,運用特徵數據法解決決策性問題。下面將在大數據背景下,高考統計數據分析題命題新變化的出題類型和解題方法歸納如下.

類型1:直接給出樣本數據,根據平均數、眾數、方差、標準差的概念進行相關計算得出相應數據.

平均數和方差的計算是每年高考的常考內容,下面介紹平均數和方差的兩個簡單快速的計算方法.

1.平均數找齊法

在計算平均數時,如果這些數字都在某個數字左右擺動,就選取一個數字作為標準進行找齊.找齊法的依據如下:

其中a為選取作為標準數字,在使用找齊法時a的選取可以多種多樣,原則是便於計算。

2.方差的簡化公式法

例1:[2018江蘇卷,3]

已知5位裁判給某運動員打出的分數的莖葉圖如圖所示,那麼這5位裁判打出的分數的平均數為________.

解題思路:先由莖葉圖得數據,再根據平均數公式求平均數.

解析:由莖葉圖可知,5位裁判打出的分數分別為89,89,90,91,91,由找齊法,可取參照數為90,故平均數為90+(-1-1+0+1+1)/5=90。

答案:90

類型2:利用莖葉圖給出樣本數據,到目前為止,莖葉圖中的數據多為兩位數(莖葉圖中,一位數的「莖」處為數字0),明確每一行中「莖」處數字是該行數字共用的十位數字,「葉」處數字是個位數字,正確寫出莖葉圖中的所有數字,再根據平均數、中位數、眾數、方差、標準差的概念進行相關計算.

例2:[2018全國卷,18]

某工廠為提高生產效率,開展技術創新活動,提出了完成某項生產任務的兩種新的生產方式.為比較兩種生產方式的效率,選取40名工人,將他們隨機分成兩組,每組20人,第一組工人用第一種生產方式,第二組工人用第二種生產方式.根據工人完成生產任務的工作時間(單位:min)繪製了如下莖葉圖:

據莖葉圖判斷哪種生產方式的效率更高?並說明理由;

解題思路:觀察莖葉圖,判斷並比較統計數據,作出結論.

解析:第二種生產方式的效率更高.理由如下:

(Ⅰ)由莖葉圖可知:用第一種生產方式的工人中,有75%的工人完成生產任務所需時間至少80分鐘,用第二種生產方式的工人中,有75%的工人完成生產任務所需時間至多79分鐘.因此第二種生產方式的效率更高.

(Ⅱ)由莖葉圖可知:用第一種生產方式的工人完成生產任務所需時間的中位數為85.5分鐘,用第二種生產方式的工人完成生產任務所需時間的中位數為73.5分鐘.因此第二種生產方式的效率更高.

(Ⅲ)由莖葉圖可知:用第一種生產方式的工人完成生產任務所需平均時間高於80分鐘;用第二種生產方式的工人完成生產任務所需平均時間低於80分鐘因此第二種生產方式的效率更高.

(Ⅳ)由莖葉圖可知:用第一種生產方式的工人完成生產任務所需時間分布在莖8上的最多,關於莖8大致呈對稱分布;用第二種生產方式的工人完成生產任務所需時間分布在莖7上的最多.關於莖7大致呈對稱分布.又用兩種生產方式的工人完成生產任務所需時間分布的區間相同,故可以認為用第二種生產方式完成生產任務所需的時間比用第一種生產方式完成生產任務所需的時間更少.因此第二種生產方式的效率更高.

(以上給出了4種理由,考試時答出其中任意一種或其他合理理由均可得分)

在當前人工智慧和大數據背景下,統計題更加注重考生對整理信息、建立模型、優化數據和指導生活實踐中的應用。在新高考情景下,了解高考命題人的出題背景,可以更加有針對性的複習,防止在簡單題上失分!

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