
考點(diǎn)一 用樣本估計(jì)總體
核心提煉
1.用樣本的頻率分布估計(jì)總體的分布
(1)頻率分布直方圖中相鄰兩橫坐標(biāo)之差表示組距,縱坐標(biāo)表示eq \f(頻率,組距),頻率=組距×eq \f(頻率,組距).
(2)在頻率分布直方圖中各小長(zhǎng)方形的面積之和為1.
2.用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征
樣本數(shù)據(jù):x1,x2,…,xn.
(1)標(biāo)準(zhǔn)差:樣本數(shù)據(jù)到平均數(shù)的一種平均距離,
s=eq \r(\f(1,n)[?x1-\x\t(x)?2+?x2-\x\t(x)?2+…+?xn-\x\t(x)?2]).
(2)方差:s2=eq \f(1,n)[(x1-eq \x\t(x))2+(x2-eq \x\t(x))2+…+(xn-eq \x\t(x))2](xn是樣本數(shù)據(jù),n是樣本容量,eq \x\t(x)是樣本平均數(shù)).
(3)若a>0,數(shù)據(jù)ax1+b,ax2+b,…,axn+b的標(biāo)準(zhǔn)差為as,方差為a2s2.
例1 (1)某學(xué)校為了解男生身體發(fā)育情況,從2 000名男生中抽查了100名男生的體重情況,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制樣本的頻率分布直方圖,如圖所示,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.樣本的眾數(shù)約為67 eq \f(1,2)
B.樣本的中位數(shù)約為66 eq \f(2,3)
C.樣本的平均值約為66
D.體重超過(guò)75 kg的學(xué)生頻數(shù)約為200人
答案 C
解析 對(duì)于A,樣本的眾數(shù)為eq \f(65+70,2)=67 eq \f(1,2),故A正確;
對(duì)于B,設(shè)樣本的中位數(shù)為x,則5×0.03+5×0.05+(x-65)×0.06=0.5,
解得x=66 eq \f(2,3),故B正確;
對(duì)于C,由直方圖估計(jì)樣本平均值可得57.5×0.15+62.5×0.25+67.5×0.30+72.5×0.20+77.5×0.10=66.75,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,2000名男生中體重超過(guò)75 kg的人數(shù)大約為2000×5×0.02=200,故D正確.
(2)(2022·張家口模擬)2021年11月10日,中國(guó)和美國(guó)在聯(lián)合國(guó)氣候變化格拉斯哥大會(huì)期間發(fā)布《中美關(guān)于在21世紀(jì)20年代強(qiáng)化氣候行動(dòng)的格拉斯哥聯(lián)合宣言》(以下簡(jiǎn)稱《宣言》).承諾繼續(xù)共同努力,并與各方一道,加強(qiáng)《巴黎協(xié)定》的實(shí)施,雙方同意建立“21世紀(jì)20年代強(qiáng)化氣候行動(dòng)工作組”,推動(dòng)兩國(guó)氣候變化合作和多邊進(jìn)程.為響應(yīng)《宣言》要求,某地區(qū)統(tǒng)計(jì)了2020年該地區(qū)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例,并規(guī)劃了2030年一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例,如圖所示:
經(jīng)測(cè)算,預(yù)估該地區(qū)2030年一次能源消費(fèi)量將增長(zhǎng)為2020年的2.5倍,預(yù)計(jì)該地區(qū)( )
A.2030年煤的消費(fèi)量相對(duì)2020年減少了
B.2030年天然氣的消費(fèi)量比2020年的消費(fèi)量增長(zhǎng)了5倍
C.2030年石油的消費(fèi)量相對(duì)2020年不變
D.2030年水、核、風(fēng)能的消費(fèi)量是2020年的7.5倍
答案 D
解析 設(shè)2020年該地區(qū)一次能源消費(fèi)總量為a,
2020年煤的消費(fèi)量為0.6a,規(guī)劃2030年煤的消費(fèi)量為a×2.5×0.3=0.75a>0.6a,故A錯(cuò)誤;
2020年天然氣的消費(fèi)量為0.1a,規(guī)劃2030年天然氣的消費(fèi)量為a×2.5×0.2=0.5a,增長(zhǎng)了0.4a=4·0.1a,增長(zhǎng)了4倍,故B錯(cuò)誤;
2020年石油的消費(fèi)量為0.2a,規(guī)劃2030年石油的消費(fèi)量為a×2.5×0.2=0.5a>0.2a,故C錯(cuò)誤;
2020年水、核、風(fēng)能的消費(fèi)量為0.1a,規(guī)劃2030年水、核、風(fēng)能的消費(fèi)量為a×2.5×0.3=0.75a=7.5×0.1a,故D正確.
規(guī)律方法 利用頻率分布直方圖求眾數(shù)、中位數(shù)與平均數(shù).
在頻率分布直方圖中:
(1)最高的小長(zhǎng)方形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)即眾數(shù).
(2)中位數(shù)左邊和右邊的小長(zhǎng)方形的面積和相等.
(3)平均數(shù)是頻率分布直方圖的“重心”,等于頻率分布直方圖中每個(gè)小長(zhǎng)方形的面積乘以小長(zhǎng)方形底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和.
跟蹤演練1 (1)(2022·蘭州模擬)2021年7月,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》.各地積極推進(jìn)“雙減”工作,義務(wù)教育階段學(xué)生負(fù)擔(dān)得到有效減輕.下表是某校七年級(jí)10名學(xué)生“雙減”前后課外自主活動(dòng)時(shí)間的隨機(jī)調(diào)查情況(單位:小時(shí)).
設(shè)“雙減”前、后這兩組數(shù)據(jù)的平均數(shù)分別是eq \x\t(x)1,eq \x\t(x)2,標(biāo)準(zhǔn)差分別是s1,s2,則下列關(guān)系正確的是( )
A.eq \x\t(x)2=eq \x\t(x)1+0.56,s1s2
C.eq \x\t(x)2=eq \x\t(x)1+0.65,s1s2
答案 A
解析 eq \x\t(x)1=eq \f(1,10)×(1.3+1.2+1.5+1.6+1.2+1.3+1.5+1.1+1.1+1)=1.28,
eq \x\t(x)2=eq \f(1,10)×(1.5+2.5+2+3+1.5+2+2.4+0.9+1.4+1.2)=1.84,
所以eq \x\t(x)2=eq \x\t(x)1+0.56;
由表格知,“雙減”前的數(shù)據(jù)比較集中,“雙減”后的數(shù)據(jù)比較分散,
故“雙減”前的標(biāo)準(zhǔn)差小于“雙減”后的標(biāo)準(zhǔn)差,即s10;
②eq \(b,\s\up6(^))=-0.32;
③若該產(chǎn)品價(jià)格為35元/kg,則日需求量大約為3.2 kg;
④第四個(gè)樣本點(diǎn)對(duì)應(yīng)的殘差為-0.4.
答案 ②③④
解析 由表中的數(shù)據(jù),eq \x\t(x)=eq \f(10+15+20+25+30,5)=20,eq \x\t(y)=eq \f(11+10+8+6+5,5)=8,
將eq \x\t(x),eq \x\t(y)代入eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+14.4得eq \(b,\s\up6(^))=-0.32,所以①錯(cuò)誤,②正確;
對(duì)③,由題意將x=35代入eq \(y,\s\up6(^))=-0.32x+14.4得eq \(y,\s\up6(^))=3.2,所以日需求量大約為3.2 kg,
所以③正確;
對(duì)④第四個(gè)樣本點(diǎn)對(duì)應(yīng)的殘差為y4-eq \(y,\s\up6(^))4=6-(-0.32×25+14.4)=-0.4,所以④正確.
考點(diǎn)三 獨(dú)立性檢驗(yàn)
核心提煉
獨(dú)立性檢驗(yàn)的一般步驟
(1)根據(jù)樣本數(shù)據(jù)列2×2列聯(lián)表;
(2)根據(jù)公式K2=eq \f(n?ad-bc?2,?a+b??c+d??a+c??b+d?),計(jì)算K2的值;
(3)查表比較K2與臨界值的大小關(guān)系,作統(tǒng)計(jì)判斷.K2越大,對(duì)應(yīng)假設(shè)事件H0成立(兩類變量相互獨(dú)立)的概率越小,H0不成立的概率越大.
例3 (2022·濟(jì)寧模擬)為提高教育教學(xué)質(zhì)量,越來(lái)越多的高中學(xué)校采用寄宿制的封閉管理模式.某校對(duì)高一新生是否適應(yīng)寄宿生活做調(diào)查,從高一新生中隨機(jī)抽取了100人,其中男生占總?cè)藬?shù)的40%,且只有20%的男生表示自己不適應(yīng)寄宿生活,女生中不適應(yīng)寄宿生活的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的32%.學(xué)校為了考查學(xué)生對(duì)寄宿生活適應(yīng)與否是否與性別有關(guān),構(gòu)建了2×2列聯(lián)表.
(1)請(qǐng)將2×2列聯(lián)表補(bǔ)充完整,并判斷能否有99%的把握認(rèn)為“適應(yīng)寄宿生活與否”與性別有關(guān);
(2)從男生中以“是否適應(yīng)寄宿生活”為標(biāo)準(zhǔn)采用分層抽樣的方法隨機(jī)抽取10人,再?gòu)倪@10人中隨機(jī)抽取2人,若所選2名學(xué)生中“不適應(yīng)寄宿生活”的人數(shù)為X,求隨機(jī)變量X的分布列及均值.
附:K2=eq \f(n?ad-bc?2,?a+b??c+d??a+c??b+d?),其中n=a+b+c+d.
解 (1)補(bǔ)充列聯(lián)表如下:
根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),K2=eq \f(100×?8×28-32×32?2,40×60×40×60)≈11.111>6.635,
所以有99%的把握認(rèn)為“適應(yīng)寄宿生活與否”與性別有關(guān).
(2)抽取的10人中,有2人不適應(yīng)寄宿生活,有8人適應(yīng)寄宿生活,
故隨機(jī)變量X的取值可以是0,1,2,
P(X=0)=eq \f(C\\al(2,8),C\\al(2,10))=eq \f(28,45),P(X=1)=eq \f(C\\al(1,8)C\\al(1,2),C\\al(2,10))=eq \f(16,45),
P(X=2)=eq \f(C\\al(2,2),C\\al(2,10))=eq \f(1,45),
隨機(jī)變量X的分布列如下:
因此,E(X)=0×eq \f(28,45)+1×eq \f(16,45)+2×eq \f(1,45)=eq \f(2,5).
易錯(cuò)提醒 (1)K2越大,兩分類變量無(wú)關(guān)的可能性越小,推斷犯錯(cuò)誤的概率越小,通過(guò)表格查得無(wú)關(guān)的可能性.
(2)在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為兩個(gè)變量有關(guān),并不是指兩個(gè)變量無(wú)關(guān)的可能性為0.01.
跟蹤演練3 (2022·內(nèi)江模擬)國(guó)內(nèi)某大學(xué)有男生6 000人,女生4 000人,該校想了解本校學(xué)生的運(yùn)動(dòng)狀況,根據(jù)性別采取分層抽樣的方法從全校學(xué)生中抽取100人,調(diào)查他們平均每天運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(單位:小時(shí)),統(tǒng)計(jì)表明該校學(xué)生平均每天運(yùn)動(dòng)的時(shí)間范圍是[0,3],若規(guī)定平均每天運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不少于2小時(shí)的學(xué)生為“運(yùn)動(dòng)達(dá)人”,低于2小時(shí)的學(xué)生為“非運(yùn)動(dòng)達(dá)人”.根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)按性別與“是否為‘運(yùn)動(dòng)達(dá)人’”進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到如下2×2列聯(lián)表:
(1)請(qǐng)根據(jù)題目信息,將2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整,并通過(guò)計(jì)算判斷能否在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下認(rèn)為性別與“是否為‘運(yùn)動(dòng)達(dá)人’”有關(guān);
(2)將此樣本的頻率估計(jì)為總體的概率,隨機(jī)調(diào)查該校的3名男生,設(shè)調(diào)查的3人中運(yùn)動(dòng)達(dá)人的人數(shù)為隨機(jī)變量X,求X的分布列和均值E(X)及方差D(X).
附表及公式:
K2=eq \f(n?ad-bc?2,?a+b??c+d??a+c??b+d?),其中n=a+b+c+d.
解 (1)由題意,得該校根據(jù)性別采取分層抽樣的方法抽取的100人中,有60人為男生,40人為女生,
據(jù)此2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充如下.
∴K2=eq \f(100×?36×26-24×14?2,50×50×60×40)=6,
又6>5.024,
∴在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下,可以認(rèn)為性別與“是否為‘運(yùn)動(dòng)達(dá)人’”有關(guān).
(2)由題意可知,該校每個(gè)男生是運(yùn)動(dòng)達(dá)人的概率為eq \f(36,60)=eq \f(3,5),
故X~Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3,\f(3,5))),X可取的值為0,1,2,3,
∴P(X=0)=Ceq \\al(0,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))3-0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5)))0=eq \f(8,125),
P(X=1)=Ceq \\al(1,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))3-1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5)))1=eq \f(36,125),
P(X=2)=Ceq \\al(2,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))3-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5)))2=eq \f(54,125),
P(X=3)=Ceq \\al(3,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))3-3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5)))3=eq \f(27,125).
X的分布列為
∴E(X)=3×eq \f(3,5)=eq \f(9,5),D(X)=3×eq \f(3,5)×eq \f(2,5)=eq \f(18,25).
專題強(qiáng)化練
一、選擇題
1.某公司2022年1月至7月空調(diào)銷售完成情況如圖,如7月份銷售量是190臺(tái),設(shè)月份為x,銷售量為y,由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(xi,yi)(i=1,2,…,7)得到散點(diǎn)圖,下列四個(gè)回歸方程模型中最適合作為銷售量y和月份x的回歸方程模型的是( )
A.eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))x B.eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))x2
C.eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))ex D.eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))ln x
答案 B
解析 由散點(diǎn)圖分布可知,散點(diǎn)圖分布在一個(gè)二次函數(shù)的圖象附近,因此,最適合作為銷售量y和月份x的回歸方程模型的是eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))x2.
2.(2022·全國(guó)甲卷)某社區(qū)通過(guò)公益講座以普及社區(qū)居民的垃圾分類知識(shí).為了解講座效果,隨機(jī)抽取10位社區(qū)居民,讓他們?cè)谥v座前和講座后各回答一份垃圾分類知識(shí)問(wèn)卷,這10位社區(qū)居民在講座前和講座后問(wèn)卷答題的正確率如圖,則( )
A.講座前問(wèn)卷答題的正確率的中位數(shù)小于70%
B.講座后問(wèn)卷答題的正確率的平均數(shù)大于85%
C.講座前問(wèn)卷答題的正確率的標(biāo)準(zhǔn)差小于講座后正確率的標(biāo)準(zhǔn)差
D.講座后問(wèn)卷答題的正確率的極差大于講座前正確率的極差
答案 B
解析 對(duì)于A,講座前問(wèn)卷答題的正確率的中位數(shù)是eq \f(70%+75%,2)=72.5%,所以A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,講座后問(wèn)卷答題的正確率分別是80%,85%,85%,85%,85%,90%,90%,95%,100%,100%,其平均數(shù)顯然大于85%,所以B正確;
對(duì)于C,由題圖可知,講座前問(wèn)卷答題的正確率波動(dòng)較大,講座后問(wèn)卷答題的正確率波動(dòng)較小,所以講座前問(wèn)卷答題的正確率的標(biāo)準(zhǔn)差大于講座后問(wèn)卷答題的正確率的標(biāo)準(zhǔn)差,所以C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,講座前問(wèn)卷答題的正確率的極差是95%-60%=35%,講座后問(wèn)卷答題的正確率的極差是100%-80%=20%,所以講座前問(wèn)卷答題的正確率的極差大于講座后問(wèn)卷答題的正確率的極差,所以D錯(cuò)誤.故選B.
3.(2022·濟(jì)南模擬)某學(xué)校于3月12日組織師生舉行植樹(shù)活動(dòng),購(gòu)買垂柳、銀杏、側(cè)柏、海桐四種樹(shù)苗共計(jì)1 200棵,比例如圖所示.高一、高二、高三報(bào)名參加植樹(shù)活動(dòng)的人數(shù)分別為600,400,200,若每種樹(shù)苗均按各年級(jí)報(bào)名人數(shù)的比例進(jìn)行分配,則高三年級(jí)應(yīng)分得的側(cè)柏的數(shù)量為( )
A.34 B.46 C.50 D.70
答案 C
解析 由扇形統(tǒng)計(jì)圖知,購(gòu)買的1 200棵樹(shù)苗中,側(cè)柏的數(shù)量為1 200×25%=300,
依題意,高一、高二、高三分到的側(cè)柏的棵數(shù)比為600∶400∶200=3∶2∶1,
所以高三年級(jí)應(yīng)分得的側(cè)柏的數(shù)量為eq \f(1,3+2+1)×300=50.
4.(2022·大同模擬)中國(guó)運(yùn)動(dòng)員谷愛(ài)凌在2022北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中以188.25分奪得金牌.自由式滑雪大跳臺(tái)比賽一般有資格賽和決賽兩個(gè)階段,比賽規(guī)定:資格賽前12名進(jìn)入決賽.在某次自由式滑雪大跳臺(tái)比賽中,24位參加資格賽選手的成績(jī)各不相同.如果選手甲知道了自己的成績(jī)后,則他可根據(jù)其他23位同學(xué)成績(jī)的哪個(gè)數(shù)據(jù)判斷自己能否進(jìn)入決賽( )
A.中位數(shù) B.極差
C.平均數(shù) D.方差
答案 A
解析 其他23位參賽同學(xué),按成績(jī)從高到低排列,這23個(gè)數(shù)的中位數(shù)恰好是第12位選手的成績(jī).
若選手甲的成績(jī)大于該選手的成績(jī),則進(jìn)入決賽,否則不能進(jìn)入決賽,
因此選手甲可根據(jù)中位數(shù)判斷自己是否能進(jìn)入決賽.
5.(2022·西安模擬)某大學(xué)生暑假到工廠參加勞動(dòng),生產(chǎn)了100件產(chǎn)品,質(zhì)檢人員測(cè)量其長(zhǎng)度(單位:厘米),將所得數(shù)據(jù)分成6組:[90,91),[91,92),[92,93),[93,94),[94,95),[95,96],得到如圖所示的頻率分布直方圖,則對(duì)這100件產(chǎn)品,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.b=0.25
B.長(zhǎng)度落在區(qū)間[93,94)內(nèi)的個(gè)數(shù)為35
C.長(zhǎng)度的中位數(shù)一定落在區(qū)間[93,94)內(nèi)
D.長(zhǎng)度的眾數(shù)一定落在區(qū)間[93,94)內(nèi)
答案 D
解析 對(duì)于A,由頻率和為1,得(0.1×2+b+0.35+0.15+0.05)×1=1,解得b=0.25,所以A正確;
對(duì)于B,長(zhǎng)度落在區(qū)間[93,94)內(nèi)的個(gè)數(shù)為100×0.35=35,所以B正確;
對(duì)于C,[90,93)內(nèi)有45個(gè)數(shù),[94,96]內(nèi)有20個(gè)數(shù),所以長(zhǎng)度的中位數(shù)一定落在區(qū)間[93,94)內(nèi),所以C正確;
對(duì)于D,根據(jù)頻率分布直方圖不能判斷長(zhǎng)度的眾數(shù)一定落在區(qū)間[93,94)內(nèi),所以D錯(cuò)誤.
6.(2022·運(yùn)城模擬)從非洲蔓延到東南亞的蝗蟲(chóng)災(zāi)害嚴(yán)重威脅了國(guó)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn),影響了人民生活.世界性與區(qū)域性溫度的異常、旱澇頻繁發(fā)生給蝗災(zāi)發(fā)生創(chuàng)造了機(jī)會(huì).已知蝗蟲(chóng)的產(chǎn)卵量y與溫度x的關(guān)系可以用模型eq \(y,\s\up6(^))=eq \(c,\s\up6(^))1 (其中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))擬合,設(shè)z=ln y,其變換后得到一組數(shù)據(jù):
由上表可得線性回歸方程eq \(z,\s\up6(^))=0.2x+eq \(a,\s\up6(^)),則當(dāng)x=60時(shí),蝗蟲(chóng)的產(chǎn)卵量y的估計(jì)值為( )
A.e6 B.10 C.6 D.e10
答案 D
解析 由表格數(shù)據(jù)知eq \x\t(x)=eq \f(1,5)×(20+23+25+27+30)=25,eq \x\t(z)=eq \f(1,5)×(2+2.4+3+3+4.6)=3,因?yàn)閿?shù)對(duì)(eq \x\t(x),eq \x\t(z))滿足eq \(z,\s\up6(^))=0.2x+eq \(a,\s\up6(^)),得eq \(a,\s\up6(^))=3-0.2×25=-2,∴z=0.2x-2,即ln eq \(y,\s\up6(^))=0.2x-2,∴eq \(y,\s\up6(^))=e0.2x-2,∴當(dāng)x=60時(shí),eq \(y,\s\up6(^)) =e10,
故當(dāng)x=60時(shí),蝗蟲(chóng)的產(chǎn)卵量y的估計(jì)值為e10.
7.為了解高中生選科時(shí)是否選物理與數(shù)學(xué)成績(jī)之間的關(guān)系,某教研機(jī)構(gòu)隨機(jī)抽取了50名高中生,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查,得到以下數(shù)據(jù):
由以上數(shù)據(jù),計(jì)算得到K2=eq \f(50×?13×20-10×7?2,23×27×20×30)≈4.844,根據(jù)臨界值表,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
參考數(shù)據(jù):
A.有95%的把握認(rèn)為是否選擇物理與數(shù)學(xué)成績(jī)有關(guān)
B.在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.05的前提下,認(rèn)為是否選擇物理與數(shù)學(xué)成績(jī)有關(guān)
C.95%的數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異的同學(xué)選擇物理
D.若表格中的所有數(shù)據(jù)都擴(kuò)大為原來(lái)的10倍,在相同條件下,結(jié)論會(huì)發(fā)生變化
答案 C
解析 因?yàn)?.844>3.841,由臨界值表知,P(K2≥3.841)≈0.05,
所以有95%的把握認(rèn)為是否選擇物理與數(shù)學(xué)成績(jī)有關(guān);
在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.05的前提下,認(rèn)為是否選擇物理與數(shù)學(xué)成績(jī)有關(guān);
若表中的數(shù)據(jù)都擴(kuò)大為原來(lái)的10倍,K2=eq \f(500×?130×200-100×70?2,230×270×200×300)≈48.44,
又48.44>10.828,故結(jié)論會(huì)發(fā)生變化.
8.(2022·朔州模擬)2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式各個(gè)代表團(tuán)所身著的運(yùn)動(dòng)鞋服品牌一度成為熱議話題,運(yùn)動(dòng)鞋服是近年來(lái)新消費(fèi)市場(chǎng)中規(guī)模相當(dāng)龐大的品類,如圖為2022年中國(guó)消費(fèi)者運(yùn)動(dòng)鞋服購(gòu)置品牌偏好調(diào)查,根據(jù)該圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者為父母長(zhǎng)輩購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)產(chǎn)品牌的占比超過(guò)70%
B.2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者沒(méi)有為孩子購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服的占比低于20%
C.2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者在為自己購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)外品牌的占比不超過(guò)eq \f(1,4)
D.2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者在為朋友購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)產(chǎn)品牌的人數(shù)超過(guò)選擇國(guó)外品牌人數(shù)的2倍
答案 C
解析 2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者為父母長(zhǎng)輩購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)產(chǎn)品牌的占比為71.9%,超過(guò)70%,故A正確;
2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者沒(méi)有為孩子購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服的占比為17.2%,低于20%,故B正確;
2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者在為自己購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)外品牌的占比為26.8%,超過(guò)了eq \f(1,4),故C錯(cuò)誤;
2022年中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋服消費(fèi)者在為朋友購(gòu)買運(yùn)動(dòng)鞋服時(shí)選擇國(guó)產(chǎn)品牌的人數(shù)占比為49.9%,選擇國(guó)外品牌的人數(shù)占比為24.0%,故D正確.
9.某學(xué)校舉行詩(shī)歌朗誦比賽,10位評(píng)委對(duì)甲、乙兩位同學(xué)的表現(xiàn)打分,滿分為10分,將兩位同學(xué)的得分制成如下莖葉圖,其中莖葉圖莖部分是得分的個(gè)位數(shù),葉部分是得分的小數(shù),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.甲同學(xué)的平均分大于乙同學(xué)的平均分
B.甲、乙兩位同學(xué)得分的極差分別為2.4和1
C.甲、乙兩位同學(xué)得分的中位數(shù)相同
D.甲同學(xué)得分的方差更小
答案 D
解析 對(duì)于甲,eq \x\t(x)甲=eq \f(1,10)×(7.8+7.8+7.5+7.5+8.0+8.0+8.2+8.3+8.4+9.9)=8.14,
對(duì)于乙,eq \x\t(x)乙=eq \f(1,10)×(7.5+7.8+7.8+7.8+8.0+8.0+8.3+8.3+8.5+8.5)=8.05,故A正確;
甲的極差為9.9-7.5=2.4,乙的極差為8.5-7.5=1,故B正確;
甲得分的中位數(shù)為eq \f(8+8,2)=8,乙得分的中位數(shù)為eq \f(8+8,2)=8,故C正確;
對(duì)于甲,seq \\al(2,甲)=eq \f(1,10)×[(7.5-8.14)2+(7.5-8.14)2+(7.8-8.14)2+(7.8-8.14)2+(8-8.14)2+(8-8.14)2+(8.2-8.14)2+(8.3-8.14)2+(8.4-8.14)2+(9.9-8.14)2]=0.428 4,
對(duì)于乙,seq \\al(2,乙)=eq \f(1,10)×[(7.5-8.05)2+(7.8-8.05)2+(7.8-8.05)2+(7.8-8.05)2+(8-8.05)2+(8-8.05)2+(8.3-8.05)2+(8.3-8.05)2+(8.5-8.05)2+(8.5-8.05)2]=0.102 5,故D錯(cuò)誤.
10.(2022·荊州模擬)酒后駕駛是嚴(yán)重危害交通安全的行為,某交通管理部門(mén)對(duì)轄區(qū)內(nèi)四個(gè)地區(qū)(甲、乙、丙、丁)的酒駕治理情況進(jìn)行檢查督導(dǎo),若“連續(xù)8天,每天查獲的酒駕人數(shù)不超過(guò)10”,則認(rèn)為“該地區(qū)酒駕治理達(dá)標(biāo)”,根據(jù)連續(xù)8天檢查所得數(shù)據(jù)的數(shù)字特征推斷,酒駕治理一定達(dá)標(biāo)的地區(qū)是( )
A.甲地:平均數(shù)為7,方差為2
B.乙地:眾數(shù)為3,中位數(shù)為2
C.丙地:平均數(shù)為4,中位數(shù)為5
D.丁地:極差為3,中位數(shù)為8
答案 A
解析 不妨設(shè)8天中,每天查獲的酒駕人數(shù)從小到大為x1,x2,…,x8,
且xi≥0其中i=1,2,3,…,8,
選項(xiàng)A,若不達(dá)標(biāo),則x8≥11,由平均數(shù)為7可知,其余七個(gè)數(shù)中至少有一個(gè)數(shù)不等于7,由方差定義可知,s2=eq \f(1,8)eq \i\su(i=1,7, )(xi-7)2+eq \f(1,8)(x8-7)2>2,這與方差為2矛盾,從而甲地一定達(dá)標(biāo),故A正確;
選項(xiàng)B,由眾數(shù)和中位數(shù)的定義可知,當(dāng)x1=x2=0,x3=x4=1,x5=x6=x7=3,x8=11時(shí),乙地不達(dá)標(biāo),故B錯(cuò)誤;
選項(xiàng)C,若不達(dá)標(biāo),則x8≥11,由平均數(shù)為7可知,因?yàn)橹形粩?shù)是5,所以x4+x5=10,
又因?yàn)槠骄鶖?shù)為4,故eq \i\su(i=1,8,x)i=32,從而x1+x2+x3+x6+x7≤32-11-10=11,
且x1≤x2≤x3≤5≤x6≤x7,則當(dāng)x1=x2=0,x3=1,x4=x5=x6=x7=5,x8=11時(shí)滿足題意,此時(shí)丙地不達(dá)標(biāo),故C錯(cuò)誤;
選項(xiàng)D,由極差和中位數(shù)的定義可知,當(dāng)x1=x2=x3=x4=x5=x6=x7=8,x8=11時(shí),丁地不達(dá)標(biāo),故D錯(cuò)誤.
二、填空題
11.某工廠為研究某種產(chǎn)品的產(chǎn)量x(噸)與所需某種原材料的質(zhì)量y(噸)的相關(guān)性,在生產(chǎn)過(guò)程中收集了4組對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)(x,y),如表所示.(殘差=觀測(cè)值-預(yù)測(cè)值)
根據(jù)表中數(shù)據(jù),得出y關(guān)于x的線性回歸方程為eq \(y,\s\up6(^))=0.7x+eq \(a,\s\up6(^)).據(jù)此計(jì)算出在樣本(4,3)處的殘差為-0.15,則表中m的值為_(kāi)_______.
答案 4.5
解析 因?yàn)闃颖?4,3)處的殘差為-0.15,即y-eq \(y,\s\up6(^))=3-(0.7×4+eq \(a,\s\up6(^)))=-0.15,
所以eq \(a,\s\up6(^))=0.35,
所以線性回歸方程為eq \(y,\s\up6(^))=0.7x+0.35,
因?yàn)閑q \x\t(x)=eq \f(3+4+5+6,4)=4.5,eq \x\t(y)=eq \f(2.5+3+4+m,4)=eq \f(9.5+m,4),
因?yàn)闃颖军c(diǎn)的中心(eq \x\t(x),eq \x\t(y))在回歸直線上,所以eq \f(9.5+m,4)=0.7×4.5+0.35,
解得m=4.5.
12.(2022·連云港模擬)一組數(shù)據(jù)x1,x2,…,x10是公差為-1的等差數(shù)列,若去掉首末兩項(xiàng)x1,x10,則下列說(shuō)法正確的是________.(填序號(hào))
①平均數(shù)變大;②中位數(shù)沒(méi)變;③方差變?。虎軜O差沒(méi)變.
答案 ②③
解析 由題意可知,對(duì)于①,原數(shù)據(jù)的平均數(shù)為eq \x\t(x)=eq \f(1,10)(x1+x2+…+x10)=eq \f(1,10)×5(x5+x6)=eq \f(1,2)(x5+x6),去掉x1,x10后的平均數(shù)為eq \x\t(x)′=eq \f(1,8)(x2+x3+…+x9)=eq \f(1,8)×4(x5+x6)=eq \f(1,2)(x5+x6)=eq \x\t(x),即平均數(shù)不變,故①錯(cuò)誤;
對(duì)于②,原數(shù)據(jù)的中位數(shù)為eq \f(1,2)(x5+x6),去掉x1,x10后的中位數(shù)仍為eq \f(1,2)(x5+x6),即中位數(shù)不變,故②正確;
對(duì)于③,設(shè)公差為d,則原數(shù)據(jù)的方差為
s2=eq \f(1,10)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x1-\f(1,2)?x5+x6?))2+\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x2-\f(1,2)?x5+x6?))2))
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(+…+\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x10-\f(1,2)?x5+x6?))2))
=eq \f(1,10)eq \b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(9,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)d))2))
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,2)d))2))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,2)d))2))=eq \f(33,4),去掉x1,x10后的方差為s′2=
eq \f(1,8)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x2-\f(1,2)?x5+x6?))2+\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x3-\f(1,2)?x5+x6?))2+…+))
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x9-\f(1,2)?x5+x6?))2))=eq \f(1,8)eq \b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,2)d))2))
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)d))2))
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)d))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,2)d))2))=eq \f(21,4),
即方差變小,故③正確;
對(duì)于④,原數(shù)據(jù)的極差為x1-x10=-9d=9,去掉x1,x10后的極差為x2-x9=-7d=7,即極差變小,故④錯(cuò)誤.
三、解答題
13.(2021·全國(guó)乙卷)某廠研制了一種生產(chǎn)高精產(chǎn)品的設(shè)備,為檢驗(yàn)新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的某項(xiàng)指標(biāo)有無(wú)提高,用一臺(tái)舊設(shè)備和一臺(tái)新設(shè)備各生產(chǎn)了10件產(chǎn)品,得到各件產(chǎn)品該項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)如下:
舊設(shè)備和新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的該項(xiàng)指標(biāo)的樣本平均數(shù)分別記為eq \x\t(x)和eq \x\t(y),樣本方差分別記為seq \\al(2,1)和seq \\al(2,2).
(1)求eq \x\t(x),eq \x\t(y),seq \\al(2,1),seq \\al(2,2);
(2)判斷新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的該項(xiàng)指標(biāo)的均值較舊設(shè)備是否有顯著提高(如果eq \x\t(y)-eq \x\t(x)≥2eq \r(\f(s\\al(2,1)+s\\al(2,2),10)),則認(rèn)為新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的該項(xiàng)指標(biāo)的均值較舊設(shè)備有顯著提高,否則不認(rèn)為有顯著提高).
解 (1)由表格中的數(shù)據(jù)易得eq \x\t(x)=
eq \f(-0.2+0.3+0+0.2-0.1-0.2+0+0.1+0.2-0.3,10)+10.0=10.0,
eq \x\t(y)=eq \f(0.1+0.4+0.1+0+0.1+0.3+0.6+0.5+0.4+0.5,10)+10.0=10.3,
seq \\al(2,1)=eq \f(1,10)×[(9.7-10.0)2+2×(9.8-10.0)2+(9.9-10.0)2+2×(10.0-10.0)2+(10.1-10.0)2+2×(10.2-10.0)2+(10.3-10.0)2]=0.036,
seq \\al(2,2)=eq \f(1,10)×[(10.0-10.3)2+3×(10.1-10.3)2+(10.3-10.3)2+2×(10.4-10.3)2+2×(10.5-10.3)2+(10.6-10.3)2]=0.04.
(2)由(1)中數(shù)據(jù)可得eq \x\t(y)-eq \x\t(x)=10.3-10.0=0.3,
而2eq \r(\f(s\\al(2,1)+s\\al(2,2),10))=eq \r(\f(2,5)?s\\al(2,1)+s\\al(2,2)?)=eq \r(0.030 4),
顯然有eq \x\t(y)-eq \x\t(x)>2eq \r(\f(s\\al(2,1)+s\\al(2,2),10))成立,
所以認(rèn)為新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的該項(xiàng)指標(biāo)的均值較舊設(shè)備有顯著提高.
14.(2022·廣州模擬)為了解某一地區(qū)純電動(dòng)汽車銷售情況,某機(jī)構(gòu)根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),用最小二乘法得到電動(dòng)汽車銷量y(單位:萬(wàn)臺(tái))關(guān)于x(年份)的線性回歸方程為eq \(y,\s\up6(^))=4.7x-9 459.2,且銷量y的方差為seq \\al(2,y)=eq \f(254,5),年份x的方差為seq \\al(2,x)=2.
(1)求y與x的相關(guān)系數(shù)r,并據(jù)此判斷電動(dòng)汽車銷量y與年份x的相關(guān)性強(qiáng)弱;
(2)該機(jī)構(gòu)還調(diào)查了該地區(qū)90位購(gòu)車車主的性別與購(gòu)車種類情況,得到的數(shù)據(jù)如下表:
能否在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下認(rèn)為購(gòu)買電動(dòng)汽車與性別有關(guān)?
(3)在購(gòu)買電動(dòng)汽車的車主中按照性別進(jìn)行分層抽樣抽取7人,再?gòu)倪@7人中隨機(jī)抽取3人,記這3人中,男性的人數(shù)為X,求X的分布列和均值.
①參考數(shù)據(jù):eq \r(5×127)=eq \r(635)≈25;
②參考公式:(ⅰ)線性回歸方程:eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^)),其中eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)??yi-\x\t(y)?,\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)?2),eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x).
(ⅱ)相關(guān)系數(shù):r=eq \f(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)??yi-\x\t(y)?,\r(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)?2\i\su(i=1,n, )?yi-\x\t(y)?2)),若r>0.9,則可判斷y與x線性相關(guān)較強(qiáng).
(ⅲ)K2=eq \f(n?ad-bc?2,?a+b??c+d??a+c??b+d?),其中n=a+b+c+d.
附表:
解 (1)相關(guān)系數(shù)為r=eq \f(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)??yi-\x\t(y)?,\r(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)?2\i\su(i=1,n, )?yi-\x\t(y)?2))
=eq \f(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)??yi-\x\t(y)?,\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)?2)·eq \f(\r(\i\su(i=1,n, )?xi-\x\t(x)?2),\r(\i\su(i=1,n, )?yi-\x\t(y)?2))=eq \(b,\s\up6(^))·eq \f(\r(ns\\al(2,x)),\r(ns\\al(2,y)))=eq \(b,\s\up6(^))·eq \f(\r(s\\al(2,x)),\r(s\\al(2,y)))
=4.7×eq \r(\f(10,254))=eq \f(47,\r(10)×\r(254))=eq \f(47,2\r(635))≈eq \f(47,50)=0.94>0.9,
故y與x線性相關(guān)較強(qiáng).
(2)∵K2=eq \f(n?ad-bc?2,?a+b??c+d??a+c??b+d?)=eq \f(90×?39×15-30×6?2,45×45×69×21)≈5.031>5.024.
∴可以在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下認(rèn)為購(gòu)買新能源車與車主性別有關(guān).
(3)抽樣比=eq \f(7,21)=eq \f(1,3),男性車主選取2人,女性車主選取5人,則X的可能取值為0,1,2,
故P(X=0)=eq \f(C\\al(3,5),C\\al(3,7))=eq \f(2,7),P(X=1)=eq \f(C\\al(1,2)C\\al(2,5),C\\al(3,7))=eq \f(4,7),
P(X=2)=eq \f(C\\al(2,2)C\\al(1,5),C\\al(3,7))=eq \f(1,7).
故X的分布列為
∴E(X)=0×eq \f(2,7)+1×eq \f(4,7)+2×eq \f(1,7)=eq \f(6,7).
學(xué)生編號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
“雙減”前
1.3
1.2
1.5
1.6
1.2
1.3
1.5
1.1
1.1
1
“雙減”后
1.5
2.5
2
3
1.5
2
2.4
0.9
1.4
1.2
日期
7月10日
7月11日
7月12日
7月13日
7月14日
第x天
1
2
3
4
5
人數(shù)y (單位:萬(wàn)人)
75
84
93
98
100
x
10
15
20
25
30
y
11
10
8
6
5
不適應(yīng)寄宿生活
適應(yīng)寄宿生活
總計(jì)
男生
女生
總計(jì)
P(K2≥k0)
0.025
0.01
0.001
k0
5.024
6.635
10.828
不適應(yīng)寄宿生活
適應(yīng)寄宿生活
總計(jì)
男生
8
32
40
女生
32
28
60
總計(jì)
40
60
100
X
0
1
2
P
eq \f(28,45)
eq \f(16,45)
eq \f(1,45)
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
性別
運(yùn)動(dòng)達(dá)人
非運(yùn)動(dòng)達(dá)人
總計(jì)
男生
36
女生
26
總計(jì)
100
P(K2≥k0)
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
k0
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
性別
運(yùn)動(dòng)達(dá)人
非運(yùn)動(dòng)達(dá)人
總計(jì)
男生
36
24
60
女生
14
26
40
總計(jì)
50
50
100
X
0
1
2
3
P
eq \f(8,125)
eq \f(36,125)
eq \f(54,125)
eq \f(27,125)
x
20
23
25
27
30
z
2
2.4
3
3
4.6
選物理
不選物理
總計(jì)
數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異
20
7
27
數(shù)學(xué)成績(jī)一般
10
13
23
總計(jì)
30
20
50
P(K2≥k0)
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
x
3
4
5
6
y
2.5
3
4
m
舊設(shè)備
9.8
10.3
10.0
10.2
9.9
9.8
10.0
10.1
10.2
9.7
新設(shè)備
10.1
10.4
10.1
10.0
10.1
10.3
10.6
10.5
10.4
10.5
購(gòu)買非電動(dòng)車
購(gòu)買電動(dòng)車
總計(jì)
男性
39
6
45
女性
30
15
45
總計(jì)
69
21
90
P(K2≥k0)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.001
k0
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
X
0
1
2
P
eq \f(2,7)
eq \f(4,7)
eq \f(1,7)
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破講義 第1部分 專題突破 專題5 第3講 統(tǒng)計(jì)與成對(duì)數(shù)據(jù)的分析(含解析),共20頁(yè)。
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這是一份高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題檢測(cè)15 統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)計(jì)案例 含解析,共11頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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