
第九章 類型1 抽樣方法 1.高考對抽樣方法考查的熱點有二:一是兩種抽樣方法的判斷問題,這就要求熟練地掌握兩種抽樣方法的特征;二是關(guān)于分層隨機抽樣的樣本容量的計算問題,特別與其他的問題結(jié)合在一起的問題要引起重視. 2.應(yīng)用各種抽樣方法抽樣時要注意以下問題: (1)利用抽簽法時要注意把號簽放在不透明的容器中且攪拌均勻; (2)利用隨機數(shù)法時注意編號位數(shù)要一致; (3)在分層隨機抽樣中,若在某一層按比例應(yīng)該抽取的個體數(shù)不是整數(shù),應(yīng)在該層剔除部分個體,使抽取個體數(shù)為整數(shù). 【例1】 (1)利用簡單隨機抽樣,從n個個體中抽取一個容量為10的樣本.若第二次抽取時,余下的每個個體被抽到的概率為eq \f(1,3),則在整個抽樣過程中,每個個體被抽到的概率為( ) A.eq \f(1,4) B.eq \f(1,3) C.eq \f(5,14) D.eq \f(10,27) (2)假設(shè)要檢查某企業(yè)生產(chǎn)的袋裝牛奶的質(zhì)量是否達標(biāo),現(xiàn)從500袋牛奶中抽取60袋進行檢驗,利用隨機數(shù)表抽取樣本時,先將500袋牛奶按000,001,…,499進行編號,使用隨機數(shù)表中各個5位數(shù)組的后3位,選定第7行第5組數(shù)開始,取出047作為抽取的代號(從左向右讀取數(shù)字),隨后抽到的5袋牛奶的號碼分別是(下面摘取了某隨機數(shù)表第7行至第9行)____________________. 84421 75331 57245 50688 77047 44767 21763 35025 83921 20676 63016 47859 16955 56719 98105 07185 12867 35807 44395 23879 33211 (1)C (2)025,016,105,185,395 [(1)根據(jù)題意,eq \f(9,n-1)=eq \f(1,3),解得n=28. 故在整個抽樣過程中每個個體被抽到的概率為eq \f(10,28)=eq \f(5,14). (2)由已知讀取號碼的初始值為第7行第5組數(shù)中的后3位,第一個號碼為047. 凡不在000~499中的數(shù)跳過去不取,前面已經(jīng)取過的也跳過去不取,從而隨后抽到的5袋牛奶的編號為025,016,105,185,395.] eq \o([跟進訓(xùn)練]) 1.某學(xué)校有教師200人,男學(xué)生1 200人,女學(xué)生1 000人.現(xiàn)用分層隨機抽樣的方法從全體師生中抽取一個容量為n的樣本,若女學(xué)生一共抽取了80人,則n的值為( ) A.193 B.192 C.191 D.190 B [1 000×eq \f(n,200+1 200+1 000)=80,求得n=192.] 2.某品牌白酒公司在甲、乙、丙三個地區(qū)分別有30個、120個、180個代理商.公司為了調(diào)查白酒銷售的情況,需從這330個代理商中抽取一個容量為11的樣本,記這項調(diào)查為①;在甲地區(qū)有10個特大型超市代理銷售該品牌的白酒,要從中抽取7個調(diào)查其銷售收入和售后服務(wù)情況,記這項調(diào)查為②.則完成①②這兩項調(diào)查宜采用的抽樣方法依次是__________________________. 分層隨機抽樣,簡單隨機抽樣 [由于甲、乙、丙三個地區(qū)有明顯差異,所以在完成①時,需用分層隨機抽樣.在甲地區(qū)有10個特大型超市代理銷售該品牌的白酒,沒有顯著差異,所以完成②宜采用簡單隨機抽樣.] 類型2 頻率分布直方圖及應(yīng)用 1.頻率分布直方圖是高考的熱點之一,難度比較小,考查根據(jù)頻率分布直方圖讀取需要的數(shù)據(jù),能夠計算數(shù)字特征以及事件的概率,進而作出相應(yīng)推斷. 2.解題常見結(jié)論:(1)頻率分布直方圖中橫坐標(biāo)表示組距,縱坐標(biāo)表示eq \f(頻率,組距),頻率=組距×eq \f(頻率,組距).頻率分布直方圖中各小長方形的面積之和為1.(2)eq \f(頻數(shù),樣本量)=頻率,此關(guān)系式變形為eq \f(頻數(shù),頻率)=樣本量,樣本量×頻率=頻數(shù). 【例2】 某花木公司為了調(diào)查某種樹苗的生長情況,抽取了一個容量為100的樣本,測得樹苗的高度(cm)數(shù)據(jù)的分組及相應(yīng)頻數(shù)如下: [107,109),3株;[109,111), 9株;[111,113),13株; [113,115),16株;[115,117),26株;[117,119),20株; [119,121),7株;[121,123),4株;[123,125],2株. (1)列出頻率分布表; (2)畫出頻率分布直方圖; (3)據(jù)上述圖表,估計數(shù)據(jù)在[109,121)范圍內(nèi)的可能性是百分之幾? [解] (2)頻率分布直方圖如下: (3)由上述圖表可知數(shù)據(jù)落在[109,121)范圍內(nèi)的頻率為:0.94-0.03=0.91,即數(shù)據(jù)落在[109,121)范圍內(nèi)的可能性是91%. 在本例中由得到的頻率分布直方圖估計樹苗的高度(cm)的平均數(shù). [解] 由頻率分布直方圖可得樹苗的高度(cm)的平均數(shù)的估計值為 0.03×108+0.09×110+0.13×112+0.16×114+0.26×116+0.20×118+0.07×120+0.04×122+0.02×124=115.46(cm) eq \o([跟進訓(xùn)練]) 3.從某小學(xué)隨機抽取100名同學(xué),將他們的身高(單位:cm)數(shù)據(jù)繪制成頻率分布直方圖(如圖).由圖中數(shù)據(jù)可知a=________.若要從身高在[120,130),[130,140),[140,150]三組的學(xué)生中,用分層隨機抽樣的方法選取18人參加一項活動,則從身高在[140,150]的學(xué)生中選取的人數(shù)應(yīng)為________. 0.030 3 [∵0.005×10+0.035×10+a×10+0.020×10+0.010×10=1,∴a=0.030. 設(shè)身高在[120,130),[130,140),[140,150]三組的學(xué)生分別有x,y,z人,則eq \f(x,100)=0.030×10,解得x=30.同理,y=20,z=10.故從[140,150]的學(xué)生中選取的人數(shù)為eq \f(10,30+20+10)×18=3.] 類型3 數(shù)據(jù)的集中趨勢和離散程度的估計 1.這類題目大多直接根據(jù)已知數(shù)字特征,如眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)以及方差等的意義進行計算,考查學(xué)生對樣本數(shù)字特征意義的理解,難度不大. 2.解答這類利用數(shù)字特征估計總體的問題時要認真審題,注意平均數(shù)、標(biāo)準差、最大值、中位數(shù)的定義和意義的合理運用. 【例3】 (2019·全國卷Ⅲ)為了解甲、乙兩種離子在小鼠體內(nèi)的殘留程度,進行如下試驗:將200只小鼠隨機分成A,B兩組,每組100只,其中A組小鼠給服甲離子溶液,B組小鼠給服乙離子溶液,每只小鼠給服的溶液體積相同、摩爾濃度相同.經(jīng)過一段時間后用某種科學(xué)方法測算出殘留在小鼠體內(nèi)離子的百分比,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分別得到如下直方圖: 記C為事件:“乙離子殘留在體內(nèi)的百分比不低于5.5”,根據(jù)直方圖得到P(C)的估計值為0.70. (1)求乙離子殘留百分比直方圖中a,b的值; (2)分別估計甲、乙離子殘留百分比的平均值(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值為代表). [解] (1)由已知得0.70=a+0.20+0.15,故 a=0.35. b=1-0.05-0.15-0.70=0.10. (2)甲離子殘留百分比的平均值的估計值為 2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05. 乙離子殘留百分比的平均值的估計值為 3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00. eq \o([跟進訓(xùn)練]) 4.從某項綜合能力測試中抽取100人的成績,統(tǒng)計如表,則這100人成績的標(biāo)準差為( ) A.3 B.eq \f(2\r(10),5) C.3 D.eq \f(8,5) B [∵eq \o(x,\s\up6(-))=eq \f(100+40+90+60+10,100)=3, ∴s2=eq \f(1,n)[(x1-eq \o(x,\s\up6(-)))2+(x2-eq \o(x,\s\up6(-)))2+…+(xn-eq \o(x,\s\up6(-)))2] =eq \f(1,100)(20×22+10×12+30×12+10×22)=eq \f(160,100)=eq \f(8,5)?s=eq \f(2\r(10),5).] 5.甲、乙兩位學(xué)生參加數(shù)學(xué)競賽培訓(xùn),現(xiàn)分別從他們在培訓(xùn)期間參加的若干次預(yù)賽成績中隨機抽取8次,記錄如下: 甲:82 81 79 78 95 88 93 84; 乙:92 95 80 75 83 80 90 85. (1)求甲成績的80%分位數(shù); (2)現(xiàn)要從中選派一人參加數(shù)學(xué)競賽,從統(tǒng)計學(xué)的角度(在平均數(shù)、方差或標(biāo)準差中選兩個)考慮,你認為選派哪位學(xué)生參加合適?請說明理由. [解] (1)把甲的成績按照從小到大的順序排列可得: 78 79 81 82 84 88 93 95 因為一共有8個數(shù)據(jù),所以8×80%=6.4,不是整數(shù),所以甲成績的80%分位數(shù)是第7個數(shù)據(jù)93. (2)eq \o(x,\s\up6(-))甲=eq \f(1,8)(78+79+81+82+84+88+93+95)=85, eq \o(x,\s\up6(-))乙=eq \f(1,8)(75+80+80+83+85+90+92+95)=85. seq \o\al(2,甲)=eq \f(1,8)[(78-85)2+(79-85)2+(81-85)2+(82-85)2+(84-85)2+(88-85)2+(93-85)2+(95-85)2]=35.5, seq \o\al(2,乙)=eq \f(1,8)[(75-85)2+(80-85)2+(80-85)2+(83-85)2+(85-85)2+(90-85)2+(92-85)2+(95-85)2]=41, ∵eq \x\to(x)甲=eq \x\to(x)乙,seq \o\al(2,甲)
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