四川省宜賓市一中高三數(shù)學(xué)上學(xué)期第十三周 統(tǒng)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)
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1、 統(tǒng)計(jì) 1.隨機(jī)抽樣 (1)理解隨機(jī)抽樣的必要性和重要性. (2)會(huì)用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法從總體中抽取樣本;了解分層抽樣和系統(tǒng)抽樣方法. 2.用樣本估計(jì)總體 (1)了解分布的意義和作用,能根據(jù)頻率分布表畫頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖,體會(huì)它們各自的特點(diǎn). (2)理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差. (3)能從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并作出合理的解釋. (4)會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征,理解用樣本估計(jì)總體的思想. (5)會(huì)用隨機(jī)抽樣的基本方法和樣本估計(jì)總體的思想解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題
2、. 3.變量的相關(guān)性 (1)會(huì)做兩個(gè)有關(guān)聯(lián)變量的數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖,并利用散點(diǎn)圖認(rèn)識(shí)變量間的相關(guān)關(guān)系. (2)了解最小二乘法的思想,能根據(jù)給出的線性回歸方程系數(shù)公式建立線性回歸方程(線性回歸方程系數(shù)公式不要求記憶). 4.了解回歸分析的思想、方法及其簡(jiǎn)單應(yīng)用. 5.了解獨(dú)立性檢驗(yàn)的思想、方法及其初步應(yīng)用. 11.1 隨機(jī)抽樣 考點(diǎn)梳理 1.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 (1)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣:一般地,設(shè)一個(gè)總體含有N個(gè)個(gè)體,從中逐個(gè)________地抽取n個(gè)個(gè)體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時(shí)總體內(nèi)的各個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會(huì)________,就把這種抽樣方法叫做簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣. (2
3、)最常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法有兩種:________法和________法. 抽簽法(抓鬮法):一般地,抽簽法就是把總體中的N個(gè)個(gè)體________,把號(hào)碼寫在號(hào)簽上,將號(hào)簽放在一個(gè)容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取______個(gè)號(hào)簽,連續(xù)抽取________次,就得到一個(gè)容量為n的樣本. 隨機(jī)數(shù)法:隨機(jī)數(shù)法就是利用______________、隨機(jī)數(shù)骰子或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行抽樣. 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣有操作簡(jiǎn)便易行的優(yōu)點(diǎn),在總體個(gè)數(shù)不多的情況下是行之有效的. 2.系統(tǒng)抽樣 (1)一般地,假設(shè)要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本,我們可以按下列步驟進(jìn)行系統(tǒng)抽樣: ①先將總體的N個(gè)個(gè)體__
4、______.有時(shí)可直接利用個(gè)體自身所帶的號(hào)碼,如學(xué)號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)、門牌號(hào)等; ②確定分段間隔k,對(duì)編號(hào)進(jìn)行分段.當(dāng)(n是樣本容量)是整數(shù)時(shí),取k=,如果遇到不是整數(shù)的情況,可以先從總體中隨機(jī)地剔除幾個(gè)個(gè)體,使得總體中剩余的個(gè)體數(shù)能被樣本容量整除; ③在第1段用______________抽樣方法確定第一個(gè)個(gè)體編號(hào)l(l≤k); ④按照一定的規(guī)則抽取樣本.通常是將l加上________得到第2個(gè)個(gè)體編號(hào)________,再________得到第3個(gè)個(gè)體編號(hào)________,依次進(jìn)行下去,直到獲取整個(gè)樣本. (2)當(dāng)總體中元素個(gè)數(shù)較少時(shí),常采用____________,當(dāng)總體中元素個(gè)數(shù)較多
5、時(shí),常采用______________. 3.分層抽樣 (1)分層抽樣的概念:一般地,在抽樣時(shí),將總體分成________的層,然后按照一定的________,從各層獨(dú)立地抽取一定數(shù)量的個(gè)體,將各層取出的個(gè)體合在一起作為樣本,這種抽樣方法是一種分層抽樣. (2)當(dāng)總體是由__________的幾個(gè)部分組成時(shí),往往選用分層抽樣的方法. (3)分層抽樣時(shí),每個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會(huì)是________的. 自查自糾 1.(1)不放回 都相等 (2)抽簽 隨機(jī)數(shù) 編號(hào) 1 n 隨機(jī)數(shù)表 2.(1)①編號(hào) ③簡(jiǎn)單隨機(jī) ④間隔k (l+k) 加k (l+2k) (2)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 系統(tǒng)抽樣
6、 3.(1)互不交叉 比例 (2)差異明顯 (3)均等 基礎(chǔ)自測(cè) (2020·四川)某學(xué)校為了解三年級(jí)、六年級(jí)、九年級(jí)這三個(gè)年級(jí)之間的學(xué)生視力是否存在顯著差異,擬從這三個(gè)年級(jí)中按人數(shù)比例抽取部分學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,則最合理的抽樣方法是( ) A.抽簽法 B.系統(tǒng)抽樣法 C.分層抽樣法 D.隨機(jī)數(shù)法 解:按人數(shù)比例抽取,則用分層抽樣最合理.故選C. 某學(xué)校高三一班共有60名學(xué)生,現(xiàn)采用系統(tǒng)抽樣的方法從中抽取6名學(xué)生做“早餐與健康”的調(diào)查,為此將學(xué)生編號(hào)為1,2,…,60.選取
7、的這6名學(xué)生的編號(hào)可能是( ) A.1,2,3,4,5,6 B.6,16,26,36,46,56 C.1,2,4,8,16,32 D.3,9,13,27,36,54 解:由系統(tǒng)抽樣知識(shí)知,所選取學(xué)生編號(hào)之間的間距相等且為10,故選B. (2020·泉州校級(jí)期末)采用系統(tǒng)抽樣的方法從2 005個(gè)個(gè)體中抽取一個(gè)容量為50的樣本,則抽樣間隔和隨機(jī)剔除的個(gè)體數(shù)分別為( ) A.40,5 B.50,5 C.5,40 D.5,50 解:因?yàn)? 005÷50=40余5,所以用系統(tǒng)抽樣法從2 005個(gè)個(gè)體中抽取一個(gè)容量為50的樣本,抽樣間隔是40,且應(yīng)隨機(jī)剔除的個(gè)體數(shù)
8、為5.故選A. 交通管理部門為了解機(jī)動(dòng)車駕駛員(簡(jiǎn)稱駕駛員)對(duì)某新法規(guī)的知曉情況,對(duì)甲、乙、丙、丁四個(gè)社區(qū)做分層抽樣調(diào)查.假設(shè)四個(gè)社區(qū)駕駛員的總?cè)藬?shù)為N,其中甲社區(qū)有駕駛員96人.若在甲、乙、丙、丁四個(gè)社區(qū)抽取駕駛員的人數(shù)分別為12,21,25,43,則這四個(gè)社區(qū)駕駛員的總?cè)藬?shù)N為_(kāi)_______. 解:由題意知抽樣比為,而四個(gè)社區(qū)一共抽取的駕駛員人數(shù)為12+21+25+43=101,故有=,解得N=808.故填808. (2020·云南昆明檢測(cè))某公司員工對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)分別持“喜歡”“不喜歡”和“一般”三種態(tài)度,其中持“一般”態(tài)度的比持“不喜歡”態(tài)度的多12人,按分層抽樣方法從該公司全
9、體員工中選出部分員工座談戶外運(yùn)動(dòng),如果選出的人有6位對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“喜歡”態(tài)度,有1位對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“不喜歡”態(tài)度,有3位對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“一般”態(tài)度,那么這個(gè)公司全體員工中對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“喜歡”態(tài)度的有________. 解:設(shè)全體員工中對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“喜歡”“不喜歡”“一般”態(tài)度的人數(shù)分別為6x、x、3x,由題意可得3x-x=12,x=6,所以對(duì)戶外運(yùn)動(dòng)持“喜歡”態(tài)度的有6×6=36(人).故填36. 類型一 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 某校高一年級(jí)有43名足球運(yùn)動(dòng)員,要從中抽出5人調(diào)查學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)情況.請(qǐng)用抽簽法設(shè)計(jì)一個(gè)抽樣方案. 解:(抽簽法) 第一步:編號(hào),把43名運(yùn)動(dòng)員編號(hào)為1~43; 第二步
10、:制簽,做好大小、形狀相同的號(hào)簽,分別寫上這43個(gè)數(shù); 第三步:攪拌,將這些號(hào)簽放在暗箱中,進(jìn)行均勻攪拌; 第四步:抽簽入樣,每次從中抽取一個(gè),連續(xù)抽取5次(不放回抽取),從而得到容量為5的入選樣本. (隨機(jī)數(shù)表法) 第一步,將43名足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行編號(hào)01~43. 第二步,在隨機(jī)數(shù)表中任選一數(shù)字作為開(kāi)始數(shù)字,任選一方向作為讀數(shù)方向.比如:選第7行第7個(gè)數(shù)“5”,向右讀. 第三步,從“5”開(kāi)始向右每次讀取兩位,凡不在01~43中的數(shù)或已讀過(guò)的數(shù),都跳過(guò)不作記錄,依次得31,24,06,04,21. 第四步,以上號(hào)碼對(duì)應(yīng)的5個(gè)人就是要抽取的對(duì)象.(答案不唯一) 【點(diǎn)撥】考慮到總體中
11、個(gè)體數(shù)較少,利用抽簽法或隨機(jī)數(shù)表法很容易獲取樣本,但須按這兩種抽樣方法的操作步驟進(jìn)行.注意掌握隨機(jī)數(shù)表的使用方法. 學(xué)校舉辦元旦晚會(huì),需要從每班選10名男生,8名女生參加合唱節(jié)目,某班有男生32名,女生28名,試用抽簽法確定該班參加合唱的同學(xué). 解:第一步,將32名男生從00到31進(jìn)行編號(hào); 第二步,用相同的紙條制成32個(gè)號(hào)簽,在每個(gè)號(hào)簽上寫上這些編號(hào); 第三步,將寫好的號(hào)簽放在暗箱內(nèi)搖勻,不放回地逐個(gè)從中抽出10個(gè)號(hào)簽; 第四步,相應(yīng)編號(hào)的男生參加合唱; 第五步,用相同的辦法從28名女生中選出8名,則此8名女生參加合唱. 類型二 系統(tǒng)抽樣 (2020·天津檢測(cè))從某廠
12、生產(chǎn)的802輛轎車中抽取80輛測(cè)試某項(xiàng)性能.請(qǐng)合理選擇抽樣方法進(jìn)行抽樣,并寫出抽樣過(guò)程. 解:由于總體及樣本中的個(gè)體數(shù)較多,且無(wú)明顯差異,因此采用系統(tǒng)抽樣的方法,步驟如下: 第一步,先將802輛轎車編號(hào)為001,002,003,…,802.然后從802輛轎車中剔除2輛轎車(剔除方法可用隨機(jī)數(shù)法). 第二步,將余下的800輛轎車編號(hào)為1,2,…,800,并均勻分成80段,每段含=10個(gè)個(gè)體. 第三步,從第1段即1,2,…,10這10個(gè)編號(hào)中,用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法抽取一個(gè)號(hào)(如5)作為起始號(hào). 第四步,從5開(kāi)始,再將編號(hào)為15,25,…,795的個(gè)體抽出,得到一個(gè)容量為80的樣本. 【
13、點(diǎn)撥】①總體容量和樣本容量都較大時(shí),選用系統(tǒng)抽樣比較合適;②系統(tǒng)抽樣的號(hào)碼成等差數(shù)列,公差為每組的容量. 將參加學(xué)校期末考試的高三年級(jí)的400名學(xué)生編號(hào)為001,002,…,400,已知這400名學(xué)生到甲、乙、丙三棟樓去考試,從001到200號(hào)在甲樓,從201到295號(hào)在乙樓,從296到400號(hào)在丙樓.現(xiàn)采用系統(tǒng)抽樣方法抽取一個(gè)容量為50的樣本,且隨機(jī)抽得的首個(gè)號(hào)碼為003,則三個(gè)樓被抽中的人數(shù)依次為_(kāi)_______. 解:由系統(tǒng)抽樣的方法先確定分段的間隔k,k==8,故甲樓被抽中的人數(shù)為:=25(人). 因?yàn)?5=11×8 +7,故乙樓被抽中的人數(shù)為12人. 故丙樓被抽中的人數(shù)
14、為50-25-12=13(人). 故填25,12,13. 類型三 分層抽樣 某企業(yè)共有5個(gè)分布在不同區(qū)域的工廠,職工3萬(wàn)人,其中職工比例為3∶2∶5∶2∶3.現(xiàn)從3萬(wàn)人中抽取一個(gè)300人的樣本,分析員工的生產(chǎn)效率.已知生產(chǎn)效率與不同的地理位置的生活習(xí)俗及文化傳統(tǒng)有關(guān),問(wèn)應(yīng)采取什么樣的方法?并寫出具體過(guò)程. 解:應(yīng)采取分層抽樣的方法.過(guò)程如下: (1)將3萬(wàn)人分為五層,其中一個(gè)工廠為一層. (2)按照樣本容量的比例隨機(jī)抽取各工廠應(yīng)抽取的樣本: 300×=60(人);300×=40(人); 300×=100(人);300×=40(人); 300×=60(人). 因此各工廠應(yīng)抽
15、取的人數(shù)分別為60人,40人,100人,40人,60人. (3)將300人組到一起即得到一個(gè)樣本. 【點(diǎn)撥】分層抽樣的實(shí)質(zhì)為按比例抽取,當(dāng)總體由差異明顯的幾部分組成時(shí),多用分層抽樣.應(yīng)認(rèn)識(shí)到,在各層抽取樣本時(shí),又可能會(huì)用到簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,系統(tǒng)抽樣,甚至分層抽樣來(lái)抽取樣本. (2020·天津期末)某公司有1 000名員工,其中,高層管理人員占5%,中層管理人員占15%,一般員工占80%,為了解公司的某種情況,現(xiàn)用分層抽樣的方法抽取120人進(jìn)行調(diào)查,則一般員工應(yīng)抽取____________人. 解:應(yīng)抽取一般員工120×80%=96人.故填96. 點(diǎn)撥 1.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是系
16、統(tǒng)抽樣和分層抽樣的基礎(chǔ),是一種等概率的抽樣,它的特點(diǎn)是: (1)它要求總體個(gè)數(shù)較少; (2)它是從總體中逐個(gè)抽取的; (3)它是一種不放回抽樣. 2.系統(tǒng)抽樣又稱等距抽樣,號(hào)碼序列一旦確定,樣本即確定好了.但要注意,如果編號(hào)的個(gè)體特征隨編號(hào)的變化呈現(xiàn)一定的周期性,那么樣本的代表性是不可靠的,甚至?xí)?dǎo)致明顯的偏向. 3.分層抽樣一般在總體是由差異明顯的幾個(gè)部分組成時(shí)使用. 4.抽樣方法經(jīng)常交叉使用,比如系統(tǒng)抽樣中均勻分段后的第一段,可采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣;分層抽樣中,若每層中個(gè)體數(shù)量仍很大時(shí),則可輔之以系統(tǒng)抽樣等. 5.三種抽樣方法的比較 類別 共同點(diǎn) 各自特點(diǎn) 相互聯(lián)系 適
17、用范圍 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 抽樣過(guò)程中每個(gè)個(gè)體被抽取的概率相等 從總體中逐個(gè)抽樣 總體中的個(gè)體數(shù)較少 系統(tǒng) 抽樣 將總體均分成幾部分,按事先確定的規(guī)則在各部分抽取 在起始部分抽樣時(shí)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 總體中的個(gè)體數(shù)較多 分層 抽樣 將總體分成幾層,分層進(jìn)行抽取 分層抽樣時(shí)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣 總體由差異明顯的幾部分組成 課時(shí)作業(yè) 1.下面的抽樣方法是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的是( ) A.在某年明信片銷售活動(dòng)中,規(guī)定每100萬(wàn)張為一個(gè)開(kāi)獎(jiǎng)組,通過(guò)隨機(jī)抽取的方式確定號(hào)碼的后四位為2709的為三等獎(jiǎng) B.某車間包裝
18、一種產(chǎn)品,在勻速的自動(dòng)包裝的傳送帶上,每隔30分鐘抽一包產(chǎn)品,稱其重量是否合格 C.某學(xué)校分別從行政人員、教師、后勤人員中抽取2人、14人、4人了解學(xué)校機(jī)構(gòu)改革的意見(jiàn) D.用抽簽法從10件產(chǎn)品中選取3件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn) 解:選項(xiàng)A、B不是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,因?yàn)槌槿〉膫€(gè)體間的間隔是固定的;選項(xiàng)C不是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,因?yàn)榭傮w的個(gè)體有明顯的層次;選項(xiàng)D是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣.故選D. 2.為了解1 000名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,采用系統(tǒng)抽樣的方法,從中抽取容量為40的樣本,則分段的間隔為( ) A.50 B.40 C.25 D.20 解:由=25,可得分段的間隔為25.故選C.
19、 3.(2020·豫南九校模擬)某網(wǎng)絡(luò)零售平臺(tái)對(duì)購(gòu)物情況做了一項(xiàng)調(diào)查,收回的有效問(wèn)卷共500 000份,其中購(gòu)買下列四種商品的人數(shù)統(tǒng)計(jì)為:服飾鞋帽198 000人,家居用品94 000人,化妝品116 000人,家用電器92 000人.為了解消費(fèi)者對(duì)商品的滿意度,該平臺(tái)用分層抽樣的方法從中選出部分問(wèn)卷進(jìn)行調(diào)查,已知在購(gòu)買“化妝品”這一類中抽取了116份,則在購(gòu)買“家居用品”這一類中抽取的問(wèn)卷份數(shù)為( ) A.92 B.94 C.116 D.118 解:在購(gòu)買“化妝品”這一類中抽取了116份,設(shè)在購(gòu)買“家居用品”這一類中應(yīng)抽取的問(wèn)卷份數(shù)為x,則=,解得x
20、=94.故選B. 4.在120個(gè)零件中,一級(jí)品24個(gè),二級(jí)品36個(gè),三級(jí)品60個(gè).用系統(tǒng)抽樣法從中抽取容量為20的樣本,則二級(jí)品中每個(gè)個(gè)體被抽取到的概率是( ) A. B. C. D. 解:二級(jí)品中每個(gè)個(gè)體被抽到的概率等于所有零件中每個(gè)個(gè)體被抽取到的概率,所以所求的概率為=.故選B. 5.總體由編號(hào)為01,02,…,19,20的20個(gè)個(gè)體組成.利用下面的隨機(jī)數(shù)表選取5個(gè)個(gè)體,選取方法是從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開(kāi)始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字,則選出來(lái)的第5個(gè)個(gè)體的編號(hào)為( ) 7816 6572 0802 6314 0
21、702 4369 9728 0198 3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481 A.08 B.07 C.02 D.01 解:從選定的兩位數(shù)字開(kāi)始向右讀,剔除不合題意及與前面重復(fù)的編號(hào),得到符合題意的編號(hào)分別為08,02,14,07,01,…,因此選出來(lái)的第5個(gè)個(gè)體的編號(hào)為01.故選D. 6.(2020·湖南)在一次馬拉松比賽中,35名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)(單位:分鐘)的莖葉圖如圖所示. 若將運(yùn)動(dòng)員按成績(jī)由好到差編為1~35號(hào),再用系統(tǒng)抽樣方法從中抽取7人,則其中成績(jī)?cè)趨^(qū)間[139,151]上的
22、運(yùn)動(dòng)員人數(shù)是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 解:因?yàn)?5÷7=5,因此可將編號(hào)為1~35的35個(gè)數(shù)據(jù)分成7組,每組有5個(gè)數(shù)據(jù),在區(qū)間[139,151]上共有20個(gè)數(shù)據(jù),分在4個(gè)小組中,每組取1人,共取4人.故選B. 7.為規(guī)范學(xué)校辦學(xué),省教育廳督察組對(duì)某所高中進(jìn)行了抽樣調(diào)查.抽到的班級(jí)一共有52名學(xué)生,現(xiàn)將該班學(xué)生隨機(jī)編號(hào),用系統(tǒng)抽樣的方法抽取一個(gè)容量為4的樣本,己知7號(hào)、33號(hào)、46號(hào)同學(xué)在樣本中,那么樣本中還有一位同學(xué)的編號(hào)應(yīng)為_(kāi)_______. 解:抽樣間隔為=13,又已知46-33=13,故另一位同學(xué)的編號(hào)為7+13=20,故填
23、20. 8.(2020·浙江模擬)某初級(jí)中學(xué)有學(xué)生270人,其中一年級(jí)108人,二、三年級(jí)各81人,現(xiàn)要利用抽樣方法抽取10人參加某項(xiàng)調(diào)查,考慮選用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、分層抽樣和系統(tǒng)抽樣三種方案,使用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣和分層抽樣時(shí),將學(xué)生按一、二、三年級(jí)依次統(tǒng)一編號(hào)為1,2,…,270;使用系統(tǒng)抽樣時(shí),將學(xué)生統(tǒng)一隨機(jī)編號(hào)為1,2,…,270,并將整個(gè)編號(hào)依次分為10段,如果抽得號(hào)碼有下列四種情況: ①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250 ; ②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265 ; ③11,38,65,92,119,146,173
24、,200,227,254 ; ④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270 . 關(guān)于上述樣本的下列結(jié)論: (1)②③都不能為系統(tǒng)抽樣 (2)②④都不能為分層抽樣 (3)①④都可能為分層抽樣 (4)①③都可能為系統(tǒng)抽樣 正確的是____________.(填上所有正確結(jié)論的編號(hào)) 解:根據(jù)三種抽樣方法的特征,若是分層抽樣,則各年級(jí)應(yīng)占的比例為4∶3∶3,①②③均適合;若是系統(tǒng)抽樣,則抽取的樣本號(hào)碼應(yīng)該構(gòu)成公差為27的等差數(shù)列,且首項(xiàng)小于或等于27,①③適合,④的首項(xiàng)為30,不是系統(tǒng)抽樣,綜上知,故填(4). 9.為了考察某校的教學(xué)水平,將抽
25、查該校高三年級(jí)部分學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī)進(jìn)行考察.為了全面地反映實(shí)際情況,采用以下三種方式進(jìn)行抽樣(已知該校高三年級(jí)共有20個(gè)教學(xué)班,并且每個(gè)班內(nèi)的學(xué)生已經(jīng)按隨機(jī)方式編好了學(xué)號(hào),假定該校每班學(xué)生人數(shù)都相同):①?gòu)娜昙?jí)20個(gè)班中任意抽取一個(gè)班,再?gòu)脑摪嘀腥我獬槿?0人,考察他們的學(xué)習(xí)成績(jī);②每個(gè)班都抽取1人,共計(jì)20人,考察這20個(gè)學(xué)生的成績(jī);③把學(xué)生按成績(jī)分成優(yōu)秀、良好、普通三個(gè)級(jí)別,從中抽取100名學(xué)生進(jìn)行考察(已知若按成績(jī)分,該校高三學(xué)生中優(yōu)秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根據(jù)上面的敘述,回答下列問(wèn)題: (1)上面三種抽取方式中,其總體、個(gè)體、樣本分別指什么?每一種
26、抽取方式抽取的樣本中,其樣本容量分別是多少? (2)上面三種抽取方式中各自采用了何種抽取樣本的方法? 解:(1)這三種抽取方式中,其總體都是指該校高三全體學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī),個(gè)體都是指高三年級(jí)每個(gè)學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī).其中第一種抽取方式中樣本為所抽取的20名學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī),樣本容量為20;第二種抽取方式中,樣本為所抽取的20名學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī),樣本容量為20;第三種抽取方式中,樣本為所抽取的100名學(xué)生本學(xué)年的考試成績(jī),樣本容量為100. (2)第一種采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法;第二種采用系統(tǒng)抽樣法和簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法;第三種采用分層抽樣法和簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法. 10.一支田徑隊(duì)有男運(yùn)動(dòng)員
27、56人,女運(yùn)動(dòng)員42人,用分層抽樣的方法從全體運(yùn)動(dòng)員中抽出一個(gè)容量為28的樣本. 解:田徑運(yùn)動(dòng)員的總?cè)藬?shù)是56+42=98(人),要得到28人的樣本,占總體的比例為.于是,應(yīng)該在男運(yùn)動(dòng)員中隨機(jī)抽取56×=16(人),在女運(yùn)動(dòng)員中隨機(jī)抽取28-16=12(人).這樣,就可以得到一個(gè)容量為28的樣本. 11.某裝訂廠平均每小時(shí)大約裝訂圖書362冊(cè),需要檢驗(yàn)員每小時(shí)抽取40冊(cè)圖書,檢驗(yàn)其質(zhì)量狀況,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)抽樣方案. 解:第一步,把這些圖書分成40個(gè)組,由于的商是9,余數(shù)是2,所以每個(gè)小組有9冊(cè)書,還剩2冊(cè)書.這時(shí)抽樣距就是9. 第二步,先用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從362冊(cè)書中抽取2冊(cè),不進(jìn)行
28、檢驗(yàn). 第三步,將剩下的書進(jìn)行編號(hào),編號(hào)分別為0,1,…,359. 第四步,從第一組(編號(hào)為0,1,…,8)的書中用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法,抽取1冊(cè)書,設(shè)其編號(hào)為k. 第五步,順次抽取編號(hào)分別為下面數(shù)字的書:k,k+9,k+18,k+27,…,k+39×9.這樣總共就抽取了40個(gè)樣本. (2020·荊門元月調(diào)考)將參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽決賽的500名學(xué)生編號(hào)為:001,002,…,500,采用系統(tǒng)抽樣的方法抽取一個(gè)容量為50的樣本,分組后,在第一組采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣抽得的號(hào)碼為003.這500名學(xué)生分別在三個(gè)考點(diǎn)考試,從001到200在第一考點(diǎn),從201到355在第二考點(diǎn),從356到500在第三考點(diǎn)
29、,則第三考點(diǎn)被抽中的人數(shù)為( ) A.14 B.15 C.16 D.21 解:由題意可知,將500名學(xué)生平均分成50組,每組10人,第k(k∈N*)組抽到的號(hào)碼為10(k-1)+3.令356≤10(k-1)+3≤500(k∈N*),解得37≤k≤50,則滿足37≤k≤50的正整數(shù)k有14個(gè),故第三考點(diǎn)被抽中的學(xué)生人數(shù)為14人.故選A. 11.2 用樣本估計(jì)總體 知識(shí)點(diǎn)梳理 1.用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布 (1)通常我們對(duì)總體作出的估計(jì)一般分成兩種:一種是用樣本的__________估計(jì)總體的__________;另一種是用樣本的
30、________估計(jì)總體的__________. (2)在頻率分布直方圖中,縱軸表示________,數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的頻率用________________表示.各小長(zhǎng)方形的面積總和等于________. (3)連接頻率分布直方圖中各小長(zhǎng)方形上端的中點(diǎn),就得到頻率分布________.隨著樣本容量的增加,作圖時(shí)所分的________增加,組距減小,相應(yīng)的頻率折線圖會(huì)越來(lái)越接近于一條光滑曲線,統(tǒng)計(jì)中稱之為_(kāi)_____________,它能夠更加精細(xì)地反映出____________________________________. (4)當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較少時(shí),用莖葉圖表示數(shù)據(jù)的效果較好,它不但
31、可以____________________,而且可以______________,給數(shù)據(jù)的記錄和表示都帶來(lái)方便. 2.用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征 (1)眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù) 眾數(shù):在一組數(shù)據(jù)中,出現(xiàn)次數(shù)________的數(shù)據(jù)叫做這組數(shù)據(jù)的眾數(shù). 中位數(shù):將一組數(shù)據(jù)按大小依次排列,把處在最中間位置的一個(gè)數(shù)據(jù)(或者最中間兩個(gè)數(shù)據(jù)的________)叫做這組數(shù)據(jù)的中位數(shù). 平均數(shù):樣本數(shù)據(jù)的算術(shù)平均數(shù),即x=______________. 在頻率分布直方圖中,中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該________. (2)樣本方差,樣本標(biāo)準(zhǔn)差 標(biāo)準(zhǔn)差s=,其中xn是______
32、____________,n是________,x是________.標(biāo)準(zhǔn)差是反映總體__________的特征數(shù),樣本方差是樣本標(biāo)準(zhǔn)差的__________.通常用樣本方差估計(jì)總體方差,當(dāng)樣本容量接近總體容量時(shí),樣本方差很接近總體方差. 自查自糾 1.(1)頻率分布 分布 數(shù)字特征 數(shù)字特征 (2) 各小長(zhǎng)方形的面積 1 (3)折線圖 組數(shù) 總體密度曲線 總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的百分比 (4)保留所有信息 隨時(shí)記錄 2.(1)最多 平均數(shù) (x1+x2+…+xn) 相等 (2)樣本數(shù)據(jù)的第n項(xiàng) 樣本容量 平均數(shù) 波動(dòng)大小 平方 基礎(chǔ)自測(cè)
33、 (2020·山東)某高校調(diào)查了200名學(xué)生每周的自習(xí)時(shí)間(單位:小時(shí)),制成了如圖所示的頻率分布直方圖,其中自習(xí)時(shí)間的范圍是[17.5,30],樣本數(shù)據(jù)分組為[17.5,20), [20,22.5), [22.5,25),[25,27.5),[27.5,30].根據(jù)直方圖,這200名學(xué)生中每周的自習(xí)時(shí)間不少于22.5小時(shí)的人數(shù)是( ) A.56 B.60 C.120 D.140 解:由頻率分布直方圖知,自習(xí)時(shí)間不少于22.5小時(shí)的有200×(0.16+0.08+0.04)×2.5=140(人).故選D. (2020·全國(guó)卷Ⅲ)
34、某城市為了解游客人數(shù)的變化規(guī)律,提高旅游服務(wù)質(zhì)量,收集并整理了2020年1月至2020年12月期間月接待游客量(單位:萬(wàn)人)的數(shù)據(jù),繪制了下面的折線圖. 根據(jù)該折線圖,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ) A.月接待游客量逐月增加 B.年接待游客量逐年增加 C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月 D.各年1月至6月的月接待游客量相對(duì)于7月至12月,波動(dòng)性更小,變化比較平穩(wěn) 解:易知B,C,D對(duì),A錯(cuò).故選A. (2020·全國(guó)卷Ⅱ)根據(jù)下面給出的2020年至2020年我國(guó)二氧化硫年排放量(單位:萬(wàn)噸)柱形圖,以下結(jié)論中不正確的是( ) A.逐年比較,2020年減少二氧化硫排
35、放量的效果最顯著 B.2020年我國(guó)治理二氧化硫排放顯現(xiàn)成效 C.2020年以來(lái)我國(guó)二氧化硫年排放量呈減少趨勢(shì) D.2020年以來(lái)我國(guó)二氧化硫年排放量與年份正相關(guān) 解:根據(jù)柱形圖易知選項(xiàng)A,B,C正確,2020年以來(lái)我國(guó)二氧化硫年排放量與年份負(fù)相關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選D. (2020·江蘇)已知一組數(shù)據(jù)4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,則該組數(shù)據(jù)的方差是________. 解:這組數(shù)據(jù)的平均數(shù) x(—)==5.1,則方差 s2===0.1.故填0.1. (2020·山東)如圖所示的莖葉圖記錄了甲、乙兩組各5名工人某日的產(chǎn)量數(shù)據(jù)(單位:件).若這兩組數(shù)據(jù)的中位數(shù)相等,且
36、平均值也相等,則x和y的值分別為_(kāi)_______. 解:根據(jù)兩組數(shù)據(jù)的中位數(shù)相等可得65=60+y,解得y=5,又它們的平均值相等,所以=,解得x=3.故填3,5. 類型一 數(shù)字特征及其應(yīng)用 (2020·廣東)某工廠36名工人的年齡數(shù)據(jù)如下表: 工人編號(hào) 年齡 工人編號(hào) 年齡 工人編號(hào) 年齡 工人編號(hào) 年齡 1 40 10 36 19 27 28 34 2 44 11 31 20 43 29 39 3 40 12 38 21 41 30 43 4 41 13 39
37、 22 37 31 38 5 33 14 43 23 34 32 42 6 40 15 45 24 42 33 53 7 45 16 39 25 37 34 37 8 42 17 38 26 44 35 49 9 43 18 36 27 42 36 39 (1)用系統(tǒng)抽樣法從36名工人中抽取容量為9的樣本,且在第一分段里用隨機(jī)抽樣法抽到的年齡數(shù)據(jù)為44,列出樣本的年齡數(shù)據(jù); (2)計(jì)算(1)中樣本的平均值和方差s2; (3)36名工人中年齡在-s與+s之間有多少人?所占的百分比是多少(精確到0.01%
38、)? 解:(1)根據(jù)系統(tǒng)抽樣的方法,抽取容量為9的樣本,因此分成9組,每組4人,由于第一組中用隨機(jī)抽樣抽到的年齡數(shù)據(jù)為44,且編號(hào)間隔為4,因此,依次抽到的年齡數(shù)據(jù)為:44,40,36,43,36,37,44,43,37. (2) =(44+40+36+43+36+37+44+43+37)=40, s2=[(44-40)2+(40-40)2+(36-40)2+(43-40)2+(36-40)2+(37-40)2+(44-40)2+(43-40)2+(37-40)2]=. (3)s===, x(—)-s=36,x(—)+s=43,在x(—)-s與x(—)+s之間的數(shù)據(jù)是37,38,39
39、,40,41,42,43,處在此年齡階段的工人一共有23人,所占比例為×100%≈63.89%. 【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)系統(tǒng)抽樣的定義和性質(zhì),結(jié)合題意,直接列舉樣本;(2)利用均值、方差的概念求解樣本的均值x及方差s2;(3)利用(2)的結(jié)果,計(jì)算得到年齡在x(—)-s與x(—)+s之間的人數(shù),再求解百分比.本題主要考查系統(tǒng)抽樣及平均數(shù)、方差的知識(shí),意在考查學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和計(jì)算能力. 對(duì)甲、乙兩名自行車賽手在相同條件下進(jìn)行了6次測(cè)試,測(cè)得他們的最大速度(單位:m/s)的數(shù)據(jù)如下: 甲 27 38 30 37 35 31 乙 33 29 38 34 28 3
40、6 (1)畫出莖葉圖; (2)分別求出甲、乙兩名自行車賽手最大速度(m/s)數(shù)據(jù)的平均數(shù)、方差、極差,并判斷選誰(shuí)參加比賽比較合適? 解:(1)畫莖葉圖如下(中間數(shù)為數(shù)據(jù)的十位數(shù)). (2)x(—)甲==33. x(—)乙==33. s=[(27-33)2+(38-33)2+(30-33)2+(37-33)2+(35-33)2+(31-33)2]≈15.67. s=[(33-33)2+(29-33)2+(38-33)2+(34-33)2+(28-33)2+(36-33)2]≈12.67. 甲的極差為11,乙的極差為10. 綜合比較以上數(shù)據(jù)可知,甲、乙平均數(shù)相同,但乙的極差、
41、方差相對(duì)更小,成績(jī)更穩(wěn)定,故選乙參加比賽較合適. 類型二 頻率分布表、頻率分布直方圖及其應(yīng)用 (1)(2020·四川)我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家,某市政府為了鼓勵(lì)居民節(jié)約用水,計(jì)劃調(diào)整居民生活用水收費(fèi)方案,擬確定一個(gè)合理的月用水量標(biāo)準(zhǔn)x(噸),一位居民的月用水量不超過(guò)x的部分按平價(jià)收費(fèi),超出x的部分按議價(jià)收費(fèi).為了了解居民用水情況,通過(guò)抽樣,獲得了某年100位居民每人的月均用水量(單位:噸),將數(shù)據(jù)按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5]分成9組,制成了如圖所示的頻率分布直方圖. (Ⅰ)求直方圖中a的值; (Ⅱ)設(shè)該市有30萬(wàn)居民,估計(jì)全市居民中月均用水量不
42、低于3噸的人數(shù),并說(shuō)明理由; (Ⅲ)若該市政府希望使85%的居民每月的用水量不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)x(噸),估計(jì)x的值,并說(shuō)明理由. 解:(Ⅰ)由頻率分布直方圖知,月均用水量在[0,0.5)中的頻率為0.08×0.5=0.04,同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5]中的頻率分別為0.08,0.20,0.26,0.06,0.04,0.02,由0.04+0.08+0.5×a+0.20+0.26+0.5×a+0.06+0.04+0.02=1,解得a=0.30. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,100位居民每人月均用水量不低于3噸的頻率為0.06+0.04
43、+0.02=0.12. 由以上樣本的頻率,可以估計(jì)全市30萬(wàn)居民中月均用水量不低于3噸的人數(shù)為300 000×0.12=36 000. (Ⅲ)因?yàn)榍?組的頻率之和為0.04+0.08+0.15+0.20+0.26+0.15=0.88>0.85, 而前5組的頻率之和為0.04+0.08+0.15+0.20+0.26=0.73<0.85, 所以2.5≤x<3. 由0.3×(x-2.5)=0.85-0.73,解得x=2.9. 所以,估計(jì)月用水量標(biāo)準(zhǔn)為2.9噸時(shí),85%的居民每月的用水量不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn). (2)(2020·北京)某市居民用水?dāng)M實(shí)行階梯水價(jià),每人月用水量中不超過(guò)w立方米的部
44、分按4元/立方米收費(fèi),超出w立方米的部分按10元/立方米收費(fèi),從該市隨機(jī)調(diào)查了10000位居民,獲得了他們某月的用水量數(shù)據(jù),整理得到如下頻率分布直方圖: (Ⅰ)如果w為整數(shù),那么根據(jù)此次調(diào)查,為使80%以上居民在該月的用水價(jià)格為4元/立方米,w至少定為多少? (Ⅱ)假設(shè)同組中的每個(gè)數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的右端點(diǎn)值代替.當(dāng)w=3時(shí),估計(jì)該市居民該月的人均水費(fèi). 解:(Ⅰ)由用水量的頻率分布直方圖知, 該市居民該月用水量在區(qū)間[0.5,1],(1,1.5],(1.5,2],(2,2.5],(2.5,3]內(nèi)的頻率依次為0.1,0.15,0.2,0.25,0.15. 所以該月用水量不超過(guò)3立方米
45、的居民占85%,用水量不超過(guò)2立方米的居民占45%. 依題意,w至少定為3. (Ⅱ)由用水量的頻率分布直方圖及題意,得居民該月用水費(fèi)用的數(shù)據(jù)分組與頻率分布表: 組號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 分組 [2,4] (4,6] (6,8] (8,10] (10,12] (12,17] (17,22] (22,27] 頻率 0.1 0.15 0.2 0.25 0.15 0.05 0.05 0.05 根據(jù)題意,該市居民該月的人均水費(fèi)估計(jì)為: 4×0.1+6×0.15+8×0.2+10×0.25+12×0.15+17×0.05+22×0.
46、05+27×0.05=10.5(元). 【點(diǎn)撥】在頻率分布直方圖中,每個(gè)小矩形的面積就是相應(yīng)的頻率或概率,所有小矩形的面積之和為1,這是解題的關(guān)鍵,也是識(shí)圖的基礎(chǔ). (1)(北京朝陽(yáng)2020屆二模)從某市的中學(xué)生中隨機(jī)調(diào)查了部分男生,獲得了他們的身高數(shù)據(jù),整理得到如下頻率分布直方圖. (Ⅰ)求a的值; (Ⅱ)假設(shè)同組中的每個(gè)數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代替,估計(jì)該市中學(xué)生中的全體男生的平均身高; (Ⅲ)從該市的中學(xué)生中隨機(jī)抽取一名男生,根據(jù)直方圖中的信息,估計(jì)其身高在180 cm以上的概率.若從全市中學(xué)的男生(人數(shù)眾多)中隨機(jī)抽取3人,用X表示身高在180 cm以上的男生人數(shù),求
47、隨機(jī)變量X的分布列和數(shù)學(xué)期望E(X). 解:(Ⅰ)根據(jù)題意得: (0.005×2+a+0.020×2+0.040)×10=1.解得a=0.010. (Ⅱ)設(shè)樣本中男生身高的平均值為x(—),則 x(—)=145×0.05+155×0.1+165×0.2+175×0.4+185×0.2+195×0.05 =(145+195)×0.05+155×0.1+(165+185)×0.2+175×0.4 =17+15.5+70+70=172.5. 所以估計(jì)該市中學(xué)生中全體男生的平均身高為172.5 cm. (Ⅲ)從全市中學(xué)的男生中任意抽取一人,其身高在180 cm以上的概率約為. 由已知得
48、,隨機(jī)變量X的可能取值為0,1,2,3. 所以P(X=0)=C·=; P(X=1)=C·=; P(X=2)=C·=; P(X=3)=C·=. 隨機(jī)變量X的分布列為 X 0 1 2 3 P 因?yàn)閄~ B,所以E(X)=3×=. (2)(2020·貴州模擬)一組樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖如圖所示,試估計(jì)此樣本數(shù)據(jù)的中位數(shù)為( ) A.13 B.12 C.11.52 D. 解:由圖知,(0.02+0.08)×4=0.4,則樣本數(shù)據(jù)的中位數(shù)為10+4×=.故選D. 類型三 莖葉圖及其應(yīng)用 (2020·全國(guó)卷Ⅱ)某公
49、司為了解用戶對(duì)其產(chǎn)品的滿意度,從A,B兩地區(qū)分別隨機(jī)調(diào)查了20個(gè)用戶,得到用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度評(píng)分如下: A地區(qū): 62 73 81 92 95 85 74 64 53 76 78 86 95 66 97 78 88 82 76 89 B地區(qū): 73 83 62 51 91 46 53 73 64 82 93 48 65 81 74 56 54 76 65 79 (1)根據(jù)兩組數(shù)據(jù)完成兩地區(qū)用戶滿意度評(píng)分的莖葉圖,并通過(guò)莖葉圖比較兩地區(qū)滿意度評(píng)分的平均值及分散程度(不要求計(jì)算出具體值,給出結(jié)論即可); A地區(qū) B地區(qū) 4 5 6 7 8 9 (2)根據(jù)
50、用戶滿意度評(píng)分,將用戶的滿意度從低到高分為三個(gè)等級(jí): 滿意度評(píng)分 低于70分 70分到89分 不低于90分 滿意度等級(jí) 不滿意 滿意 非常滿意 記事件C:“A地區(qū)用戶的滿意度等級(jí)高于B地區(qū)用戶的滿意度等級(jí)”.假設(shè)兩地區(qū)用戶的評(píng)價(jià)結(jié)果相互獨(dú)立.根據(jù)所給數(shù)據(jù),以事件發(fā)生的頻率作為相應(yīng)事件發(fā)生的概率,求C的概率. 解:(1)兩地區(qū)用戶滿意度評(píng)分的莖葉圖如下 A地區(qū) B地區(qū) 3 6 4 2 6 8 8 6 4 3 9 2 8 6 5 1 7 5 5 2 4 5 6 7 8 9 6 8 1 3 6 4 2 4 5 5 3 3 4 6 9
51、 3 2 1 1 3 通過(guò)莖葉圖可以看出,A地區(qū)用戶滿意度評(píng)分的平均值高于B地區(qū)用戶滿意度評(píng)分的平均值;A地區(qū)用戶滿意度評(píng)分比較集中,B地區(qū)用戶滿意度評(píng)分比較分散. (2)記CA1表示事件:“A地區(qū)用戶的滿意等級(jí)為滿意或非常滿意”; CA2表示事件:“A地區(qū)用戶的滿意等級(jí)為非常滿意”; CB1表示事件:“B地區(qū)用戶的滿意度等級(jí)為不滿意”; CB2表示事件:“B地區(qū)用戶的滿意度等級(jí)為滿意”, 則CA1與CB1獨(dú)立,CA2與CB2獨(dú)立,CB1與CB2互斥,C=CB1CA1∪CB2CA2. P(C)=P(CB1CA1∪CB2CA2)=P(CB1CA1)+P(CB2CA2) =P(C
52、B1)P(CA1)+P(CB2)P(CA2). 由所給數(shù)據(jù)得CA1,CA2,CB1,CB2發(fā)生的頻率分別為,,,,故P(CA1)=,P(CA2)=,P(CB1)=,P(CB2)=,P(C)=×+×=0.48. 【點(diǎn)撥】本題考查莖葉圖和特征數(shù)、互斥事件和獨(dú)立事件,根據(jù)莖葉的密集程度比較平均值大小,如果密集主干部位在高位,那么平均值大;方差看它們的數(shù)字偏離程度,偏離越大則方差越大.讀懂所求概率事件包含的基本事件的含義,利用分類討論思想將事件分解為幾個(gè)互斥事件的情況來(lái)求概率. 某市為了考核甲、乙兩部門的工作情況,隨機(jī)訪問(wèn)了50位市民.根據(jù)這50位市民對(duì)這兩部門的評(píng)分(評(píng)分越高表明市民的評(píng)
53、價(jià)越高),繪制莖葉圖如下: (1)分別估計(jì)該市的市民對(duì)甲、乙兩部門評(píng)分的中位數(shù); (2)分別估計(jì)該市的市民對(duì)甲、乙兩部門的評(píng)分高于90的概率; (3)根據(jù)莖葉圖分析該市的市民對(duì)甲、乙兩部門的評(píng)價(jià). 解:(1)由所給莖葉圖知,50位市民對(duì)甲部門的評(píng)分由小到大排序,排在第25,26位的是75,75,故樣本中位數(shù)為75,所以該市的市民對(duì)甲部門評(píng)分的中位數(shù)的估計(jì)值是75.50位市民對(duì)乙部門的評(píng)分由小到大排序,排在第25,26位的是66,68,故樣本中位數(shù)為67,所以該市的市民對(duì)乙部門評(píng)分的中位數(shù)的估計(jì)值是67. (2)由所給莖葉圖知,50位市民對(duì)甲、乙部門的評(píng)分高于90的比率分別為=0.
54、1,=0.16.故該市的市民對(duì)甲、乙部門的評(píng)分高于90的概率的估計(jì)值分別為0.1,0.16. (3)由所給莖葉圖知,市民對(duì)甲部門的評(píng)分的中位數(shù)高于對(duì)乙部門的評(píng)分的中位數(shù),而且由莖葉圖可以大致看出對(duì)甲部門的評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)差要小于對(duì)乙部門的評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)差,說(shuō)明該市市民對(duì)甲部門的評(píng)價(jià)較高、評(píng)價(jià)較為一致,對(duì)乙部門的評(píng)價(jià)較低、評(píng)價(jià)差異較大. 點(diǎn)撥 1.用樣本估計(jì)總體是統(tǒng)計(jì)的基本思想,而利用頻率分布表和頻率分布直方圖來(lái)估計(jì)總體則是用樣本的頻率分布去估計(jì)總體分布的兩種主要方法.分布表在數(shù)量表示上比較準(zhǔn)確,直方圖比較直觀. 2.頻率分布表中的頻數(shù)之和等于樣本容量,各組中的頻率之和等于1;在頻率分布直
55、方圖中,各小長(zhǎng)方形的面積表示相應(yīng)各組的頻率,所以,所有小長(zhǎng)方形的面積的和等于1. 3.莖葉圖的優(yōu)點(diǎn)是原有信息不會(huì)抹掉,能夠展示數(shù)據(jù)分布情況,但當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較多或數(shù)據(jù)位數(shù)較多時(shí),莖葉圖就顯得不太方便了. 4.標(biāo)準(zhǔn)差、方差描述了一組數(shù)據(jù)圍繞平均數(shù)波動(dòng)的大小.標(biāo)準(zhǔn)差、方差越大,數(shù)據(jù)的離散程度越大;標(biāo)準(zhǔn)差、方差越小,數(shù)據(jù)的離散程度越小.因?yàn)榉讲钆c原始數(shù)據(jù)的單位不同,且平方后可能夸大了偏差的程度,所以雖然方差與標(biāo)準(zhǔn)差都是測(cè)量樣本數(shù)據(jù)離散程度的工具,但在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),一般多采用標(biāo)準(zhǔn)差. 課時(shí)作業(yè) 1.在“世界讀書日”前夕,為了了解某地5 000名
56、居民某天的閱讀時(shí)間,從中抽取了200名居民的閱讀時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.在這個(gè)問(wèn)題中,5 000名居民的閱讀時(shí)間的全體是( ) A.總體 B.個(gè)體 C.樣本的容量 D.從總體中抽取的一個(gè)樣本 解:5 000名居民的閱讀時(shí)間的全體是總體,每名居民的閱讀時(shí)間是個(gè)體,200是樣本容量.故選A. 2.(2020·陜西質(zhì)檢)一個(gè)頻數(shù)分布表(樣本容量為30)不小心被損壞了一部分(如圖),若樣本中數(shù)據(jù)在[20,60)內(nèi)的頻率為0.8,則樣本中在[40,60)內(nèi)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為( ) A.15 B.16 C.17 D.19 解:由題意知,樣本中在[4
57、0,60)內(nèi)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為30×0.8-4-5=15.故選A. 3.若樣本數(shù)據(jù)x1,x2,…,x10的標(biāo)準(zhǔn)差為8,則數(shù)據(jù)2x1-1,2x2-1,…,2x10-1的標(biāo)準(zhǔn)差為( ) A.8 B.15 C.16 D.32 解:令yi=2xi-1(i=1,2,3,…,10),則sy=2sx=16.故選C. 4.(成都七中2020年一模)某校教育處連續(xù)30天對(duì)同學(xué)們的著裝進(jìn)行檢查,著裝不合格的人數(shù)見(jiàn)如圖所示的莖葉圖,則中位數(shù)、眾數(shù)、極差分別是( ) A.44,45,56 B.44,43,57 C.44,43,56
58、 D.45,43,57 解:由莖葉圖知,排在第15,16位的是43,45,故中位數(shù)為44.觀察莖葉圖易知,眾數(shù)為43,極差為67-10=57.故選B. 5.(2020·全國(guó)卷Ⅲ)某旅游城市為向游客介紹本地的氣溫情況,繪制了一年中各月平均最高氣溫和平均最低氣溫的雷達(dá)圖.圖中A點(diǎn)表示十月的平均最高氣溫約為15℃,B點(diǎn)表示四月的平均最低氣溫約為5℃.下面敘述不正確的是( ) A.各月的平均最低氣溫都在0℃以上 B.七月的平均溫差比一月的平均溫差大 C.三月和十一月的平均最高氣溫基本相同 D.平均最高氣溫高于20℃的月份有5個(gè) 解:平均最高氣溫高于20℃的月份只有七
59、、八兩個(gè)月份,D敘述不正確.故選D. 6.某科研所共有職工20人,其年齡統(tǒng)計(jì)表如下: 年齡 38 39 40 41 42 人數(shù) 5 3 2 由于電腦故障,有兩個(gè)數(shù)字在表格中不能顯示出來(lái),則下列說(shuō)法正確的是( ) A.年齡數(shù)據(jù)的中位數(shù)是40,眾數(shù)是38 B.年齡數(shù)據(jù)的中位數(shù)和眾數(shù)一定相等 C.年齡數(shù)據(jù)的平均數(shù)x∈(39,40) D.年齡數(shù)據(jù)的平均數(shù)一定大于中位數(shù) 解:根據(jù)表中數(shù)據(jù),得(5×38+10×39+3×41+2×42)<x(—)<(5×38+10×40+3×41+2×42),解得39.35<x(—)<39.85,所以x(—)∈(39,40).故
60、選C. 7.(2020·湖北)某電子商務(wù)公司對(duì)10 000名網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物者上一年度的消費(fèi)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)消費(fèi)金額(單位:萬(wàn)元)都在區(qū)間[0.3,0.9]內(nèi),其頻率分布直方圖如圖所示. (1)直方圖中的a=____________; (2)在這些購(gòu)物者中,消費(fèi)金額在區(qū)間[0.5,0.9]內(nèi)的購(gòu)物者的人數(shù)為_(kāi)___________. 解:(1)由頻率分布直方圖及頻率和等于1可得0.2×0.1+0.8×0.1+1.5×0.1+2×0.1+2.5×0.1+a×0.1=1,解得a=3. (2)消費(fèi)金額在區(qū)間[0.5,0.9]內(nèi)的頻率為0.2×0.1+0.8×0.1+2×0.1+3×0.1=0
61、.6,所以消費(fèi)金額在區(qū)間[0.5,0.9]內(nèi)的購(gòu)物者的人數(shù)為0.6×10 000=6 000.故填3;6 000. 8.抽樣統(tǒng)計(jì)甲、乙兩位射擊運(yùn)動(dòng)員的5次訓(xùn)練成績(jī)(單位:環(huán)),結(jié)果如下: 運(yùn)動(dòng)員 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 甲 8.7 9.1 9.0 8.9 9.3 乙 8.9 9.0 9.1 8.8 9.2 則成績(jī)較為穩(wěn)定(方差較小)的那位運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的方差為_(kāi)_______. 解:x(—)甲==9.0, x(—)乙==9.0, s=[(8.7-9.0)2+(9.1-9.0)2+(9.0-9.0)2+(8.9-9.0)2+(9.3-9.
62、0)2]=0.04,s=[(8.9-9.0)2+(9.0-9.0)2+(9.1-9.0)2+(8.8-9.0)2+(9.2-9.0)2]=0.02,s
63、24歲的概率. 解:(1)由題意可知,這20名工人年齡的眾數(shù)是30,平均數(shù)為x(—)=×(19+24×3+26×3+30×5+34×4+35×3+40)=30. (2)這20名工人年齡的莖葉圖為, (3)所求概率P==. 10.(2020·北京)某大學(xué)藝術(shù)專業(yè)400名學(xué)生參加某次測(cè)評(píng),根據(jù)男女學(xué)生人數(shù)比例,使用分層抽樣的方法從中隨機(jī)抽取了100名學(xué)生,記錄他們的分?jǐn)?shù),將數(shù)據(jù)分成7組:[20,30),[30,40),…,[80,90],并整理得到如下頻率分布直方圖: (1)從總體的400名學(xué)生中隨機(jī)抽取一人,估計(jì)其分?jǐn)?shù)小于70的概率; (2)已知樣本中分?jǐn)?shù)小于40的學(xué)生有5人
64、,試估計(jì)總體中分?jǐn)?shù)在區(qū)間[40,50)內(nèi)的人數(shù); (3)已知樣本中有一半男生的分?jǐn)?shù)不小于70,且樣本中分?jǐn)?shù)不小于70的男女生人數(shù)相等.試估計(jì)總體中男生和女生人數(shù)的比例. 解:(1)根據(jù)頻率分布直方圖可知,樣本中分?jǐn)?shù)不小于70的頻率為(0.02+0.04)×10=0.6,所以樣本中分?jǐn)?shù)小于70的頻率為1-0.6=0.4,所以所求為0.4. (2)根據(jù)題意,樣本中分?jǐn)?shù)不小于50的頻率為(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,分?jǐn)?shù)在區(qū)間[40,50)內(nèi)的人數(shù)為100-100×0.9-5=5. 所以總體中分?jǐn)?shù)在區(qū)間[40,50)內(nèi)的人數(shù)估計(jì)為400×=20. (3)由題意可
65、知,樣本中分?jǐn)?shù)不小于70的學(xué)生人數(shù)為(0.02+0.04)×10×100=60, 所以樣本中分?jǐn)?shù)不小于70的男生人數(shù)為60×=30. 所以樣本中的男生人數(shù)為30×2=60,女生人數(shù)為100-60=40,男生和女生人數(shù)的比例為60∶40=3∶2. 所以根據(jù)分層抽樣原理,總體中男生和女生人數(shù)的比例估計(jì)為3∶2. 11.(2020·北京)A,B,C三個(gè)班共有100名學(xué)生,為調(diào)查他們的體育鍛煉情況,通過(guò)分層抽樣獲得了部分學(xué)生一周的鍛煉時(shí)間,數(shù)據(jù)如下表(單位:小時(shí)): A班 6 6.5 7 7.5 8 B班 6 7 8 9 10 11 12 C班
66、3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5 (1)試估計(jì)C班的學(xué)生人數(shù); (2)從A班和C班抽出的學(xué)生中,各隨機(jī)選取一人,A班選出的人記為甲,C班選出的人記為乙.假設(shè)所有學(xué)生的鍛煉時(shí)間相互獨(dú)立,求該周甲的鍛煉時(shí)間比乙的鍛煉時(shí)間長(zhǎng)的概率; (3)再?gòu)腁,B,C三個(gè)班中各隨機(jī)抽取一名學(xué)生,他們?cè)撝艿腻憻挄r(shí)間分別是7,9,8.25(單位:小時(shí)).這3個(gè)新數(shù)據(jù)與表格中的數(shù)據(jù)構(gòu)成的新樣本的平均數(shù)記為μ1,表格中數(shù)據(jù)的平均數(shù)記為μ0,試判斷μ0和μ1的大小(結(jié)論不要求證明). 解:(1)C班學(xué)生人數(shù)約為100×=100×=40(人). (2)設(shè)事件Ai為“甲是現(xiàn)有樣本中A班的第i個(gè)人”,i=1,2,…,5. 事件Cj為“乙是現(xiàn)有樣本中C班的第j個(gè)人”,j=1,2,…,8. 由題意可知P(Ai)=,i=1,2,…,5;P(Cj)=,j=1,2,…,8. P(AiCj)=P(Ai)P(Cj)=×=,i=1,2,…,5,j=1,2,…,8. 設(shè)事件E為“該周甲的鍛煉時(shí)間比乙的鍛煉時(shí)間長(zhǎng)”,由題意知, E=A1C1∪A1C2∪A2C1∪A2C2∪A2C3∪A3C
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