8. 李老师在整理建模小组 10 名学生的成绩时不小心遗失了一名学生的成绩,且剩余学生的成绩(单位:分)如下:5,6,6,7,7,7,8,9,9.但李老师记得这名学生的成绩恰好是本组学生成绩的第一四分位数,则这 10 名学生的成绩的方差为
$\frac{8}{5}$
.
解析:
设遗失的成绩为$x$,10名学生成绩排序后为$a_1,a_2,···,a_{10}$。
第一四分位数位置$Q_1=\frac{10+1}{4}=2.75$,故$Q_1=0.25a_2 + 0.75a_3$。
剩余成绩排序:5,6,6,7,7,7,8,9,9。
若$x \leq 6$,排序后前三位可能为$x,5,6$或$5,x,6$或$5,6,x$($x \leq 6$),此时$a_2=5$或$6$,$a_3=6$,计算得$Q_1$非整数,不合题意。
若$6 < x < 7$,排序后前三位为5,6,6,$a_2=6$,$a_3=6$,$Q_1=6$,则$x=6$,矛盾。
若$x \geq 7$,排序后前三位为5,6,6,$a_2=6$,$a_3=6$,$Q_1=6$,则$x=6$(与$x \geq 7$矛盾)或$x=6$(补入后排序为5,6,6,6,7,7,7,8,9,9)。
此时成绩为5,6,6,6,7,7,7,8,9,9。
平均数$\bar{x}=\frac{5+6+6+6+7+7+7+8+9+9}{10}=7$。
方差$s^2=\frac{1}{10}[(5-7)^2+3×(6-7)^2+3×(7-7)^2+(8-7)^2+2×(9-7)^2]=\frac{1}{10}[4+3+0+1+8]=\frac{16}{10}=\frac{8}{5}$。
$\frac{8}{5}$