高中数学 专题 统计与统计案例

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高中数学知识点之统计及统计案例分析

高中数学知识点之统计及统计案例分析

高中数学知识点之统计及统计案例分析第十一编统计、统计案例§11.1 抽样方法1.为了了解所加工的一批零件的长度,抽取其中200个零件并测量了其长度,在这个问题中,总体的一个样本是 . 答案 200个零件的长度2.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 004户,其中农民家庭1 600户,工人家庭303户,现要从中抽取容量为40的样本,则在整个抽样过程中,可以用到下列抽样方法:①简单随机抽样,②系统抽样,③分层抽样中的 . 答案①②③3.某企业共有职工150人,其中高级职称15人,中级职称45人,初级职称90人.现采用分层抽样抽取容量为30的样本,则抽取的各职称的人数分别为 . 答案 3,9,184.(2019·广东理)某校共有学生2 000名,各年级男、女生人数如下表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为 .女生男生答案 165.某工厂生产A、B、C三种不同型号的产品,其相应产品数量之比为2∶3∶5,现用分层抽样方法抽出一个容量为n的样本,样本中A型号产品有16件,那么此样本的容量n= .答案 80例1 某大学为了支援我国西部教育事业,决定从2019应届毕业生报名的18名志愿者中,选取6人组成志愿小组.请用抽签法和随机数表法设计抽样方案.解抽签法:第一步:将18名志愿者编号,编号为1,2,3, (18)第二步:将18个号码分别写在18张外形完全相同的纸条上,并揉成团,制成号签;第三步:将18个号签放入一个不透明的盒子里,充分搅匀;第四步:从盒子中逐个抽取6个号签,并记录上面的编号;第五步:所得号码对应的志愿者,就是志愿小组的成员. 随机数表法:第一步:将18名志愿者编号,编号为01,02,03, (18)第二步:在随机数表中任选一数作为开始,按任意方向读数,比如第8行第29列的数7开始,向右读;第三步:从数7开始,向右读,每次取两位,凡不在01—18中的数,或已读过的数,都跳过去不作记录,依次可得到12,07,15,13,02,09.第四步:找出以上号码对应的志愿者,就是志愿小组的成员.例2 某工厂有1 003名工人,从中抽取10人参加体检,试用系统抽样进行具体实施.解(1)将每个人随机编一个号由0001至1003.(2)利用随机数法找到3个号将这3名工人剔除. (3)将剩余的1 000名工人重新随机编号由0001至1000.(4)分段,取间隔k=(5)从第一段即为0001号到0100号中随机抽取一个号l.(6)按编号将l,100+l,200+l,…,900+l共10个号码选出,这10个号码所对应的工人组成样本. 1000=100将总体均分为10段,每段含100个工人. 10一年级 373 377二年级 x 370三年级 y z例3 (14分)某一个地区共有5个乡镇,人口3万人,其中人口比例为3∶2∶5∶2∶3,从3万人中抽取一个300人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程. 解应采取分层抽样的方法. 过程如下:(1)将3万人分为五层,其中一个乡镇为一层.5分(2)按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应抽取的样本. 300×300×3252=60(人);300×=40(人);300×=100(人);300×=40(人); 151515153=60(人), 153分10分 12分 14分因此各乡镇抽取人数分别为60人,40人,100人,40人,60人. (3)将300人组到一起即得到一个样本.例4 为了考察某校的教学水平,将抽查这个学校高三年级的部分学生本年度的考试成绩.为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该校高三年级共有20个班,并且每个班内的学生已经按随机方式编好了学号,假定该校每班学生的人数相同):①从高三年级20个班中任意抽取一个班,再从该班中任意抽取20名学生,考察他们的学习成绩;②每个班抽取1人,共计20人,考察这20名学生的成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从其中共抽取100名学生进行考察(已知该校高三学生共1 000人,若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人). 根据上面的叙述,试回答下列问题:(1)上面三种抽取方式的总体、个体、样本分别是什么?每一种抽取方式抽取的样本中,样本容量分别是多少?(2)上面三种抽取方式各自采用的是何种抽取样本的方法?(3)试分别写出上面三种抽取方式各自抽取样本的步骤.解(1)这三种抽取方式的总体都是指该校高三全体学生本年度的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本年度的考试成绩.其中第一种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式的样本为所抽取的100名学生本年度的考试成绩,样本容量为100. (2)三种抽取方式中,第一种采用的是简单随机抽样法;第二种采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种采用的是分层抽样法和简单随机抽样法. (3)第一种方式抽样的步骤如下:第一步,首先用抽签法在这20个班中任意抽取一个班.第二步,然后从这个班中按学号用随机数表法或抽签法抽取20名学生,考察其考试成绩. 第二种方式抽样的步骤如下:第一步,首先用简单随机抽样法从第一个班中任意抽取一名学生,记其学号为a.第二步,在其余的19个班中,选取学号为a的学生,加上第一个班中的一名学生,共计20人. 第三种方式抽样的步骤如下:第一步,分层,因为若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人,所以在抽取样本时,应该把全体学生分成三个层次.第二步,确定各个层次抽取的人数.因为样本容量与总体的个体数之比为:100∶1000=1∶10,所以在每个层次中抽取的个体数依次为150600250,,,即15,60,25. 101010第三步,按层次分别抽取.在优秀生中用简单随机抽样法抽取15人;在良好生中用简单随机抽样法抽取60人;在普通生中用简单随机抽样法抽取25人.1.有一批机器,编号为1,2,3,…,112,为调查机器的质量问题,打算抽取10台入样,问此样本若采用简单随机抽样方法将如何获得?解方法一首先,把机器都编上号码001,002,003,…,112,如用抽签法,则把112个形状、大小相同的号签放在同一个箱子里,进行均匀搅拌,抽签时,每次从中抽出1个号签,连续抽取10次,就得到一个容量为10的样本. 方法二第一步,将原来的编号调整为001,002,003, (112)第二步,在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如:选第9行第7个数“3”,向右读.第三步,从“3”开始,向右读,每次读取三位,凡不在001~112中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到074,100,094,052,080,003,105,107,083,092.第四步,对应原来编号74,100,94,52,80,3,105,107,83,92的机器便是要抽取的对象.2.某单位在岗职工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,该单位工会决定抽取10%的工人进行调查,请问如何采用系统抽样法完成这一抽样?解(1)将624名职工用随机方式编号由000至623. (2)利用随机数表法从总体中剔除4人. (3)将剩下的620名职工重新编号由000至619. (4)分段,取间隔k=620=10,将总体分成62组,每组含10人. 62(5)从第一段,即为000到009号随机抽取一个号l.(6)按编号将l,10+l,20+l,…,610+l,共62个号码选出,这62个号码所对应的职工组成样本.3.某电台在因特网上就观众对某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为12 000人,其中持各种态度的人数如下表:电视台为进一步了解观众的具体想法和意见,打算从中抽取60人进行更为详细的调查,应当怎样进行抽样?解可用分层抽样方法,其总体容量为12 000.“很喜爱”占≈23(人);“一般”占[**************]5,应取60×≈12(人);“喜爱”占,应取60×[***********]00[**************]2,应取60×≈20(人);“不喜爱”占,应取60×≈5(人).因此采用分层抽样[***********]00在“很喜爱”、“喜爱”、“一般”和“不喜爱”的2 435人、4 567人、3 926人和1 072人中分别抽取12人、23人、20人和5人. 4.某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案,使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270,使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,…,270,并将整个编号依次分为10段,如果抽得号码有下列四种情况:①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270. 关于上述样本的下列结论中,正确的是(填序号). (1)②、③都不能为系统抽样 (2)②、④都不能为分层抽样(3)①、④都可能为系统抽样(4)①、③都可能为分层抽样答案 (4) 一、填空题1.(2019·安庆模拟)某校高中生共有900人,其中高一年级300人,高二年级200人,高三年级400人,现分层抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三年级抽取的人数分别为 . 答案 15,10,202.某牛奶生产线上每隔30分钟抽取一袋进行检验,则该抽样方法为①;从某中学的30名数学爱好者中抽取3人了解学习负担情况,则该抽样方法为②.那么①,②分别为 . 答案系统抽样,简单随机抽样3.下列抽样实验中,最适宜用系统抽样的是(填序号).①某市的4个区共有2 000名学生,且4个区的学生人数之比为3∶2∶8∶2,从中抽取200人入样②某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取5个入样③从某厂生产的2000个电子元件中随机抽取200个入样④从某厂生产的20个电子元件中随机抽取5个入样答案③4.(2019·重庆文)某校高三年级有男生500人,女生400人,为了解该年级学生的健康情况,从男生中任意抽取25人,从女生中任意抽取20人进行调查,这种抽样方法是 .答案分层抽样法5.某中学有高一学生400人,高二学生300人,高三学生200人,学校团委欲用分层抽样的方法抽取18名学生进行问卷调查,则下列判断不正确的是(填序号). ①高一学生被抽到的概率最大②高三学生被抽到的概率最大③高三学生被抽到的概率最小④每名学生被抽到的概率相等答案①②③6.某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测,若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是 . 答案 67.(2019·天津文,11)一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,应抽取超过45岁的职工人. 答案 108.将参加数学竞赛的1 000名学生编号如下0001,0002,0003,…,1000,打算从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样的方法分成50个部分,如果第一部分编号为0001,0002,…,0020,从第一部分随机抽取一个号码为0015,则第40个号码为 . 答案 0795 二、解答题9.为了检验某种作业本的印刷质量,决定从一捆(40本)中抽取10本进行检查,利用随机数表抽取这个样本时,应按怎样的步骤进行?分析可先对这40本作业本进行统一编号,然后在随机数表中任选一数作为起始号码,按任意方向读下去,便会得到10个号码. 解可按以下步骤进行:第一步,先将40本作业本编号,可编为00,01,02, (39)第二步,在附录1随机数表中任选一个数作为开始.如从第8行第4列的数78开始.第三步,从选定的数78开始向右读下去,得到一个两位数字号码59,由于59>39,将它去掉;继续向右读,得到16,由于16<39,将它取出;继续读下去,可得到19,10,12,07,39,38,33,21,后面一个是12,由于在前面12已经取出,将它去掉;再继续读,得到34.至此,10个样本号码已经取满,于是,所要抽取的样本号码是16,19,10,12,07,39,38,33,21,34.10.某政府机关有在编人员100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级机关为了了解政府机构改革意见,要从中抽取一个容量为20的样本,试确定用何种方法抽取,如何抽取?解用分层抽样抽取. (1)∵20∶100=1∶5,∴702019=2,=14,=4555∴从副处级以上干部中抽取2人,一般干部中抽取14人,从工人中抽取4人.(2)因副处级以上干部与工人人数较少,可用抽签法从中分别抽取2人和4人;对一般干部可用随机数表法抽取14人. (3)将2人、4人、14人编号汇合在一起就得到了容量为20的样本.11.从某厂生产的10 002辆电动自行车中随机抽取100辆测试某项性能,请合理选择抽样方法进行抽样,并写出抽样过程. 解因为总体容量和样本容量都较大,可用系统抽样. 抽样步骤如下:第一步,将10 002辆电动自行车用随机方式编号;第二步,从总体中剔除2辆(剔除法可用随机数表法),将剩下的10 000辆电动自行车重新编号(分别为00001,00002,…,10000)并分成100段;第三步,在第一段00001,00002,…,00100这100个编号中用简单随机抽样抽出一个作为起始号码(如00006);第四步,把起始号码依次加间隔100,可获得样本.12.某单位有工程师6人,技术员12人,技工18人,要从这些人中抽取一个容量为n 的样本.如果采用系统抽样法和分层抽样法抽取,不用剔除个体;如果样本容量增加一个,则在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除1个个体,求样本容量n.36nnn解总体容量为6+12+18=36.当样本容量是n时,由题意知,系统抽样的间隔为,分层抽样的比例是,抽取工程师×6=,n36366抽取技术人员抽取技工nn×12=(人), 363nn×18=(人). 362所以n应是6的倍数,36的约数即n=6,12,18,36.当样本容量为(n+1)时,在总体中剔除1人后还剩35人,系统抽样的间隔为容量为6.3535,因为必须是整数,所以n只能取6,即样本§11.2 总体分布的估计与总体特征数的估计1.一个容量为20的样本,已知某组的频率为0.25,则该组的频数为 . 答案 52.(2019·山东理)右图是根据《山东统计年鉴2019》中的资料作成的1997年至2019年我省城镇居民百的茎叶图.图中左边的数字从左到右分别表示城镇居民百户家庭人口数的百位数字和十位数字,右边的数民百户家庭人口数的个位数字.从图中可以得到1997年至2019年我省城镇居民百户家庭人口数的平均数答案 303.63.在抽查产品的尺寸过程中,将其尺寸分成若干组,[a,b)是其中的一组,抽查出的个体在该组上的频率率分布直方图的高为h,则|a-b|= . 答案mh户家庭人口数字表示城镇居为 . 为m,该组在频4.(2019答案2 55.为了了解某地区高三学生的身体发育情况,抽查了该地区100名年龄为17.5岁~18岁的男生体重(kg),得到频率分布直方图如下:根据上图可得这100名学生中体重在[56.5,64.5)的学生人数是 . 答案 40例1 在学校开展的综合实间为5月1日至30日,评委会把同学们上交作品的件数按5天一组分组统计,绘制了频率分布直方图(如图所示),已知从左到右各长方形高的比为2∶3∶4∶6∶4∶1,第三组的频数为12,请解答下列问题:践活动中,某班进行了小制作评比,作品上交时(1)本次活动共有多少件作品参加评比?抽取技术人员抽取技工nn×12=(人), 363nn×18=(人). 362所以n应是6的倍数,36的约数即n=6,12,18,36.当样本容量为(n+1)时,在总体中剔除1人后还剩35人,系统抽样的间隔为容量为6.3535,因为必须是整数,所以n只能取6,即样本§11.2 总体分布的估计与总体特征数的估计1.一个容量为20的样本,已知某组的频率为0.25,则该组的频数为 . 答案 52.(2019·山东理)右图是根据《山东统计年鉴2019》中的资料作成的1997年至2019年我省城镇居民百的茎叶图.图中左边的数字从左到右分别表示城镇居民百户家庭人口数的百位数字和十位数字,右边的数民百户家庭人口数的个位数字.从图中可以得到1997年至2019年我省城镇居民百户家庭人口数的平均数答案 303.63.在抽查产品的尺寸过程中,将其尺寸分成若干组,[a,b)是其中的一组,抽查出的个体在该组上的频率率分布直方图的高为h,则|a-b|= . 答案mh户家庭人口数字表示城镇居为 . 为m,该组在频4.(2019答案2 55.为了了解某地区高三学生的身体发育情况,抽查了该地区100名年龄为17.5岁~18岁的男生体重(kg),得到频率分布直方图如下:根据上图可得这100名学生中体重在[56.5,64.5)的学生人数是 . 答案 40例1 在学校开展的综合实间为5月1日至30日,评委会把同学们上交作品的件数按5天一组分组统计,绘制了频率分布直方图(如图所示),已知从左到右各长方形高的比为2∶3∶4∶6∶4∶1,第三组的频数为12,请解答下列问题:践活动中,某班进行了小制作评比,作品上交时(1)本次活动共有多少件作品参加评比?(2)哪组上交的作品数量最多?有多少件?(3)经过评比,第四组和第六组分别有10件、2件作品获奖,问这两组哪组获奖率高?解(1)依题意知第三组的频率为4112=,又因为第三组的频数为12,∴本次活动的参评作品数为=60.5(2)根据频率分布直方图,可以看出第四组上交的作品数量最多,共有60×(3)第四组的获奖率是∴第六组的获奖率为6=18(件).1105=,第六组上交的作品数量为60×=3(件),26=,显然第六组的获奖率高. 39例2 对某电子元件进行寿命追踪调查,情况如下:(1)列出频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计电子元件寿命在100 h~400 h以内的概率;(4)估计电子元件寿命在400 h以上的概率. 解(1)样本频率分布表如下:(2)频率分布直方图(3)由频率分布表可以看出,寿命在100 h~400 h的电子元件出现的频率为0.65,所以我们估计电子元件寿命在 100 h~400 h的概率为0.65.(4)由频率分布表可知,寿命在400 h以上的电子元件出现的频率为0.20+0.15=0.35,故我们估计电子元件寿命在400 h以上的概率为0.35.例3 为了解A,B两种轮胎的性能,某汽车制造厂分别从这两种轮胎中随机抽取了8个进行测试,下面列出了每一个轮胎行驶的最远里程数(单位:1 000 km)轮胎A 96,112, 97, 108, 100, 103, 86, 98 轮胎B 108, 101, 94, 105, 96, 93, 97, 106 (1)分别计算A,B两种轮胎行驶的最远里程的平均数,中位数;(2)分别计算A,B两种轮胎行驶的最远里程的极差、标准差;(3)根据以上数据你认为哪种型号的轮胎性能更加稳定?解(1)A轮胎行驶的最远里程的平均数为:=100,中位数为: =99; B轮胎行驶的最远里程的平均数为:82=100,中位数为:=99.82(2)A轮胎行驶的最远里程的极差为:112-86=26,标准差为: s==8≈7.43; 2B轮胎行驶的最远里程的极差为:108-93=15,标准差为:82(3)由于A和B的最远行驶里程的平均数相同,而B轮胎行驶的最远里程的极差和标准差较小,所以B轮胎性能更加稳定.例4(14分)某化肥厂甲、乙两个车间包装肥料,在自动包装传送带上每隔30 min抽取一包产品,称其重量,分别记录抽查数据如下:甲:102, 101,乙:110, 115, 99, 90,98, 85,103, 75,98, 115,99; 110.(1)这种抽样方法是哪一种?(2)将这两组数据用茎叶图表示;(3)将两组数据比较,说明哪个车间产品较稳定. 解(1)因为间隔时间相同,故是系统抽样. (2)茎叶图如下:5分(3)甲车间:平均值: 1=2分1(102+101+99+98+103+98+99)=100, 727分 9分方差:s1=乙车间:1222[(102-100)+(101-100)+…+(99-100)]≈3.428 6. 7平均值:2=方差:s2=21(110+115+90+85+75+115+110)=100, 711分 13分 14分1222[(110-100)+(115-100)+…+(110-100)]≈228.571 4. 722∵1=2,s1<s2,∴甲车间产品稳定.1.为了了解小学生的体能情况,抽取了某小学同年级部分学生进行跳绳测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图如图所示,已知图中从左到右前三个小组的频率分别是0.1,0.3,0.4,第一小组的频数为5.(1)求第四小组的频率;(2)参加这次测试的学生人数是多少?(3)在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在第几小组内?解(1)第四小组的频率=1-(0.1+0.3+0.4)=0.2.第一小组频数(2)设参加这次测试的学生人数是n,则有n==5÷0.1=50(人).第一小组频率(3)因为0.1×50=5,0.3×50=15,0.4×50=20,0.2×50=10,即第一、第二、第三、第四小组的频数分别为5、15、20、10,所以学生跳绳次数的中位数落在第三小组内.2.从高三学生中抽取50名同学参加数学竞赛,成绩的分组及各组的频数如下:(单位:分)[40,50),2;[50,60),3;[60,70),10;[70,80),15;[80,90),12;[90,100],8.(1)列出样本的频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计成绩在[60,90)分的学生比例;(4)估计成绩在85分以下的学生比例. 解(1)频率分布表如下:(2)频率分布直方图如图所示.(3)成绩在[60,90)的学生比例即为学生成绩在[60,90)的频率,即为(0.20+0.30+0.24)×100%=74%. (4)成绩在85分以下的学生比例即为学生成绩不足85分的频率. 设相应的频率为由=,故估计成绩在85分以下的学生约占72%.3.有甲、乙两位射击运动员在相同条件下各射击10次,记录各次命中环数;甲:8,8,6,8,6,5,9,10,7,4 乙:9,5,7,8,7,6,8,6, 8,7 (1)分别计算他们环数的标准差;(2)谁的射击情况比较稳定.解(1)甲=1(8+8+6+8+6+5+9+10+7+4)=7.1, 10乙=2=s甲1(9+5+7+8+7+6+8+6+8+7)=7.1, 10[1**********][(8-7.1)+(8-7.1)+(6-7.1)+(8-7.1)+(6-7.1)+(5-7.1)+(9-7.1)+(10-7.1)+(7-7.1)+(4-7.1)]=3.09, 10∴s甲≈1.76.2=s乙[1**********][(9-7.1)+(5-7.1)+(7-7.1)+(8-7.1)+(7-7.1)+(6-7.1)+(8-7.1)+(6-7.1)+(8-7.1)+(7-7.1)]=1.29, 10∴s乙≈1.14.(2)∵甲=乙,s乙<s甲,∴乙射击情况比较稳定.4.(2019·海南、宁夏理,16)从甲、乙两品种的棉花中各抽测了25根棉花的纤维长度(单位:mm),结果如下:甲品种:271301 325乙品种:284315 329273 303 325 292 316 331280 303 328 295 318 333285 307 331 304 318 336285 308 334 306 320 337287 310 337 307 322 343292 314 352 312 322 356313 324315 327294 319295 323由以上数据设计了如下茎叶图:根据以上茎叶图,对甲、乙两品种棉花的纤维长度作比较,写出两个统计结论:① ;② .答案①乙品种棉花的纤维平均长度大于甲品种棉花的纤维平均长度(或:乙品种棉花的纤维长度普遍大于甲品种棉花的纤维长度). ②甲品种棉花的纤维长度较乙品种棉花的纤维长度更分散.(或:乙品种棉花的纤维长度较甲品种棉花的纤维长度更集中(稳定).甲品种棉花的纤维长度的分散程度比乙品种棉花的纤维长度的分散程度更大).③甲品种棉花的纤维长度的中位数为307 mm,乙品种棉花的纤维长度的中位数为318 mm.④乙品种棉花的纤维长度基本上是对称的,而且大多集中在中间(均值附近).甲品种棉花的纤维长度除一个特殊值(352)外,也大致对称,其分布较均匀.一、填空题1.下列关于频率分布直方图的说法中不正确的是. ①直方图的高表示取某数的频率②直方图的高表示该组上的个体在样本中出现的频率③直方图的高表示该组上的个体数与组距的比值④直方图的高表示该组上的个体在样本中出现的频率与组距的比值答案①②③2.甲、乙两名新兵在同样条件下进行射击练习,每人打5发子弹,命中环数如下:甲:6,8,9,9,8;乙:10,7,7,7,9.则这两人的射击成绩比稳定. 答案甲乙3.某校为了了解学生的课外阅读情况,随机调查了50名学生,得到他们在某一天各自课外阅读所用时间的数据,结果用条形图表示如下:根据条形图可得这50名学生这一天平均每人的课外阅读时间为 h. 答案 0.94.某班50名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒与19秒之间,将测试结果按如下方式分成六组:第一组,成绩大于等于13秒且小于14秒;第二组,成绩大于等于14秒且小于15秒;…… 第六组,成绩大于等于18秒且小于等于19秒.右图是按上述分组方法得到的频率分布直方图. 设成绩小于17秒的学生人数占全班总人数的百分比为x,成绩大于等于15秒且小于17秒的学生人数为y,则从频率分布直方图中可分析出x和y 分别为 . 答案 0.9,355.(2019·启东质检)为了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力率分布直方图如图所示,由于不慎,部分数据丢失,但知道前四组的频数成等比数列,后六组数列,设最大频率为a,视力在4.6到5.0之间的学生数为b,则a,b的值分别为.情况,得到频的频数成等差答案 0.27,786.甲、乙两名同学在5次体育测试中的成绩统计的茎叶图如图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是x甲、x乙,则x甲 x乙,比稳定. 答案<乙甲7.(2019·上海理,9)已知总体的各个体的值由小到大依次为2,3,3,7,a,b,12,13.7,18.3,20,位数为10.5.若要使该总体的方差最小,则a、b的取值分别是 . 答案10.5、10.58.某教师出了一份共3道题的测试卷,每道题1分,全班得3分,2分,1分,0分的学生所占比例分别为30%,40%,20%,10%,若全班30人,则全班同学的平均分是分. 答案1.9 二、解答题9.在育民中学举行的电脑知识竞赛中,将九年级两个班参赛的学生成绩(得分均为整数)进行整理后分成五组,绘制如图所示的频率分布直方图.已知图中从左到右的第一、第三、第四、第五小组的频率分别是0.30,0.15,0.10,0.05,第二小组的频数是40.且总体的中(1)求第二小组的频率,并补全这个频率分布直方图;(2)求这两个班参赛的学生人数是多少?(3)这两个班参赛学生的成绩的中位数应落在第几小组内?(不必说明理由)解(1)各小组的频率之和为1.00,第一、三、四、五小组的频率分别是0.30,0.15,0.10,0.05.。

高中数学:统计与统计案例练习

高中数学:统计与统计案例练习

高中数学:统计与统计案例练习一、选择题1.某校为了解学生平均每周的上网时间(单位:h),从高一年级1 000名学生中随机抽取100 名进行了调查,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),其中频率分布直方图从左到右前3个小矩形的面积之比为1 : 3 : 5,据此估计该校高一年级学生中平均每周上网时间少于4 h的学生人数为()领率组距A. 200 C. 400 0.0350.015B. 240D. 48010平均每周上网时间(h)解析:选C 设频率分布直方图中从左到右前3个小矩形的面积分别为A3K5P.由频率分布直方图可知,最后2个小矩形的面积之和为(0.015+0.035)X2 = 0.1.由于频率分布直方图中各个小矩形的面积之和为1,所以P+3P+5P=0.9,即尸=0.1.所以平均每周上网时间少于4h的学生所占比例为尸+3P=0.4,由此估计学生人数为0.4X1 000 =400.2. AQI(Air Quality Index,空气质量指数)是报告每日空气质量的参数,描述了空气清洁或污染的程度.AQI共分六级,一级优(0〜50),二级良(51〜100),三级轻度污染(101〜150),四级中度污染(151〜200),五级重度污染(201〜300),六级严重污染(大于300).如图是昆明市2021年4月份随机抽取的10天的AQI茎叶图,利用该样本估计昆明市2021年4月份空气质量优的天数为 ()A. 3B. 4C. 12D. 2142解析:选c 从茎叶图知,10天中有4天空气质量为优,所以空气质量为优的频率为 1 V.Z 22所以估计昆明市2021年4月份空气质量为优的天数为30X5=12,应选C.3.〔成都模拟〕某城市收集并整理了该市2021年1月份至10月份各月最低气温与最高气 温〔单位:C 〕的数据,绘制了下面的折线图.该城市各月的最低气温与最高气温具有较好的线性关系,那么根据折线图,以下结论错误 的是〔〕A.最低气温与最高气温为正相关B. 10月的最高气温不低于5月的最高气温C.月温差〔最高气温减最低气温〕的最大值出现在1月D.最低气温低于0C 的月份有4个解析:选D 在A 中,最低气温与最高气温为正相关,故A 正确;在B 中,10月的最高气温 不低于5月的最高气温,故B 正确;在C 中,月温差〔最高气温减最低气温〕的最大值出现在1月, 故C 正确:在D 中,最低气温低于0℃的月份有3个,故D 错误.应选D.4 .〔承德模拟〕为了解户籍、性别对生育二胎选择倾向的影响,某地从育龄人群中随机抽取 了容量为100的样本,其中城镇户籍与农村户籍各50人;男性60人,女性40人,绘制不同群体 中倾向选择生育二胎与倾向选择不生育二胎的人数比例图〔如下图〕,其中阴影局部表示倾向 选择生育二胎的对应比例,那么以下表达中错误的选项是〔〕A.是否倾向选择生育二胎与户籍有关B.是否倾向选择生育二胎与性别无关♦最高气温 ♦最低气温C.倾向选择生育二胎的人员中,男性人数与女性人数相同D.倾向选择不生育二胎的人员中,农村户籍人数少于城镇户籍人数解析:选C 由题图,可得是否倾向选择生育二胎与户籍有关、与性别无关;倾向选择不 生育二胎的人员中,农村户籍人数少于城镇户籍人数;倾向选择生育二胎的人员中,男性人数为 60X60% =36,女性人数为40X60%=24,不相同.应选C.5 .(石家庄模拟)某学校48两个班的兴趣小组在一次对抗赛中的成绩如茎叶图所示,通过 茎叶图比拟两个班兴趣小组成绩的平均值及标准差.3 4 28 8 4 6 8 65152①A 班兴趣小组的平均成绩高于B 班兴趣小组的平均成绩; ②B 班兴趣小组的平均成绩高于A 班兴趣小组的平均成绩; ③A 班兴趣小组成绩的标准差大于B 班兴趣小组成绩的标准差;@B 班兴趣小组成绩的标准差大于A 班兴趣小组成绩的标准差. 其中正确结论的编号为()A.①④C. ®®其方差为白义[(53—78尸+(62—78/ +…+ (95—78)2]=121.6, 那么其标准差为'121.6%11.03;45+48+5H -------- F91B 班兴趣小组的平均成成为'」=66,其方差为表义[(45—66)2+(48 - 66)2 + ... + (91-66)2] =169.2, 那么其标准差为1169.2%13.01.应选A.6 .某商场对某一商品搞活动,该商品每一个的进价为3元,销售价为8元,每天售出的 第20个及之后的半价出售.该商场统计了近10天这种商品的销量,如下图,设M 个)为每天商 品的销量,M 元)为该商场每天箱售这种商品的利润.从日利润不少于96元的几天里任选2天, 那么选出的这2天日利润都是97元的概率为()4 5 5 1 6 2 7 38班8 3 6 4 5 3 4 02B.②③D.①③解析:选A A 班兴趣小组的平均成绩为 53+62+64+…+92+95--------------- ---------------- =785x, x=18, 19, y =<l95+(x-19)(4-3), x=20, 21, J5x, x=18, 19, 即 L176+x, x=20, 21.当日销量不少于20个时,日利泗不少于96元, 当日销量为20个时,日利润为96元, 当日销量为21个时,日利润为97元,日利泗为96元的有3天,记为日利泗为97元的有2天,记为人丛从中任选2天有 (.4),(〃石),(.力),(.1),3/),(48),3«),(c4),(.,8),(48),共 10 种情况.其中选出的这2天日利泗都是97元的有(A,8)1种情况. 故所求概率为关.应选B. 二、填空题7 .某小卖部销售某品牌饮料的零售价与销量间的关系统计如下:单价x/元 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 销量w 瓶504443403528x,y 的关系符合回归方程£=£+2其中分=-20.假设该品牌饮料的进价为2元,为使利润 最大,零售价应定为 元.解析:依题意得:x =3.5, y =40,A所以.=40—(- 20)X3.5=110,所以回归直线方程为f=-20x+110,利润 L = (A —2)(-20A + 110)= -201+ 150x-220,B 选• •1 - 9 1 - 5 A.C 解BioD.g由题意知频数(天)0 18 19 20 2 俏量〔个〕所以x=* = 3.75元时,利润最大.答案:3.758.某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位:小时),制成了如下图的频率分布直方图,其中自习时间的范围是[17.5,30],样本数据分组为[17.5,20),[20,22.5),[22.5,25),[25,27.5),[27.5,30].根据直方图,这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是.解析:设所求的人数为〃,由频率分布直方图,自习时间不少于22.5小时的频率为(0.04+0.08 +0.16) X 2.5=0.7, n=0.7 X 200=140.答案:1409.为比拟甲乙两地某月11时的气温情况,随机选取该月5天11时的气温数据(单位:C) 制成如下图的茎叶图,甲地该月11时的平均气温比乙地该月11时的平均气温高1 ℃,那么甲地该月11时的平均气温的标准差为.甲9 8 2 62 m 03 I解析:甲地该月11时的气温数据(单位:℃)为28,29,30,30+〃?,32;乙地该月11时的气温数据(单位:℃)为26,28,29,31,31,那么乙地该月11时的平均气温为(26+28+29+31+31计5 = 29(℃),所以甲地该月11时的平均气温为30 ℃,故(28+29+30+30+m + 32)+5 = 30,解得〃?=1,那么甲地该月11时的平均气温的标准差为嗝义[(28 - 30产+(29 - 30)2+(30 - 30/+(31 - 30/+(32 - 30户]=\(2.答案:^2三、解做题10.某篮球运发动的投篮命中率为50%,他想提升自己的投篮水平,制定了一个夏季练习计划,为了了解练习效果,执行练习前他统计了10场比赛的得分,计算出得分的中位数为15,平均得分为15,得分的方差为463执行练习后也统计了10场比赛的得分,茎叶图如下图:0 8 91 2 4 4 5 6 82 1 3(1)请计算该篮球运发动执行练习后统计的10场比赛得分的中位数、平均得分与方差;⑵如果仅从执行练习前后统计的各10场比赛得分数据分析,你认为练习方案对该运发动的投篮水平的提升是否有帮助?为什么?解:(1)练习后得分的中位数为上芋=14.5;平均得分为8+9+12+14+14+15+16+18 + 21+23= 15:10方差为击义[(8—15)2 + (9 — 15>+(12 —15>+(14 — 15)2+(14 — 15> + (15 —15>+(16 — 15产+(18-15)2+(21-15)2+(23 —15)2]=20.6.(2)尽管中位数练习后比练习前稍小,但平均得分一样,练习前方差20.6小于练习前方差46.3, 说明练习后得分稳定性提升了(阐述观点合理即可),这是投篮水平提升的表现.故此练习方案对该篮球运发动的投篮水平的提升有帮助.11.(西安八校联考)在2021年俄罗斯世界杯期间,莫斯科的局部餐厅销售了来自中国的小龙虾,这些小龙虾均标有等级代码.为得到小龙虾等级代码数值x与销售单价y(单位:元)之间的关系,经统计得到如下数据:⑴销售单价),与等级代码数值x之间存在线性相关关系,求),关于x的线性回归方程(系数精确到0.1);(2)假设莫斯科某餐厅销售的中国小龙虾的等级代码数值为98,请估计该等级的中国小龙虾销售单价为多少元?参考公式:对于一组数据(xi1 ),3,光),…其回归直线f=源+2的斜率和截距的最小2Xyi一〃x y八 '। A — A——二乘估计分别为Z? = ----------------- a= y —b x .n _Xxr-n x 26 6参考数据:2>»=8 440, 2e = 25 564.—38+48 + 58 + 68 + 78 + 88解:(1)由题意,得x -■= 63,- 16.8+18.8+20.8 + 22.8 + 24+25.8 _y = 6 =21.5,yA_8 440 - 6X63X21.5〜h = ~~6Z—=25 564—6X63X63「026 A 2A — A 一a= y -bx =21.5-0.2X63 = 8.9.故所求线性回归方程为f=0.2x+8.9.⑵由(1)知,当%=98 时,>=0.2X98+8.9=28.5.・•・估计该等级的中国小龙虾销售单价为28.5元.12.(长沙模拟)某职称晋级评定机构对参加某次专业技术测试的100人的成绩进行了统计, 绘制的频率分布直方图如下图.规定80分以上者晋级成功,否那么晋级失败(总分值为100分).(1)求图中.的值;(2)估计该次测试的平均分不(同一组中的数据用该组的区间中点值代表);(3)根据条件完成下面2X2列联表,并判断能否有85%的把握认为“晋级成功〞与性别有关.P(K?2k)0.40 0.25 0.15 0.1()0.050.025k0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024解:(1)由频率分布直方图中各小长方形面积总和为1,得(2.+ 0.020+0.03.+0.040)义10=1,解得〃=0...5.⑵由频率分布直方图知洛小组的中点值依次是55,65,75,85,95, 对应的频率分别为0.05.30,0.40,0.20.05,那么估计该次测试的平均分为 x = 55X0.05 + 65X0.30 + 75X0.40 + 85X0.20 + 95X0.05 = 74(分). ⑶由频率分布直方图知,晋级成功的频率为0.20+0.05=0.25, 故晋级成功的人数为100X0.25 = 25,填写2X2列联表如下:晋级成功 晋级失败合计男 16 34 50 女 9 41 50 合计2575100100X(16X41 ——25X75X50X50^2,613>2.072,所以有85%的把握认为“晋级成功〞与性别有关.1 .为检查某工厂所生产的8万台电风扇的质量,抽查了其中20台的无故障连续使用时限(单 位:小时)如下:248 256 232 243 188 268 278 266 289 312 274296 288 302 295 228 287 217 329 283K 2=n(acl-bc)2(1)完成下面的频率分布表,并作出频率分布直方图;(2)估计8万台电风扇中有多少台无故障连续使用时限不低于280小时;(3)用组中值(同一组中的数据在该组区间的中点值)估计样本的平均无故障连续使用时限.解:(1)频率分布表及频率分布直方图如下所示:0.0100 ——⑵由题意可得8乂(0.30+0.10+0.05) = 3.6,所以估计8万台电风扇中有3.6万台无故障连续使用时限不低于280小时.(3)由频率分布直方图可知x =190X0.05 + 210X0.05 + 230X0.10 + 250X0.15 + 270X0.20 + 290X0.30 + 310X0.10 + 330X0.05 = 269(小时),所以样本的平均无故障连续使用时限为269小时.2 .海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量比照,收获时各随机抽取了 100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如下:(1)记A 表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg 〞,估计A 的概率;⑵填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:箱产量V50 kg箱产量250 kg旧养殖法新养殖法(3)根据箱产量的频率分布直方图,对这两种养殖方法的优劣进行比拟. 附:P (心2)0.050 0.010 0.001 k3.841 6.635 10.8280.01500.0125频率 仇距0.0075 0.0050 0.0025.厂工丁丁丁丁厂!无故障连续使用时用/小时新养殖法、n(ad-bc)1 _ .K-= . , , ,,其中〃=a+/?+c+d.(a+Z?)(c 十d)(a十c)(Z?+d)解:⑴旧养殖法的箱产量低于50 kg的频率为(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)X5=0.62.因此,事件A的概率估计值为0.62.⑵根据箱产量的频率分布直方图得到联表:K2=---------- -------------------- 15 705100X100 X 96X104由于15.705>6.635,故有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关.(3)箱产量的频率分布直方图说明:新养殖法的箱产量平均值(或中位数)在50 kg到55 kg 之间,旧养殖法的箱产量平均值(或中位数)在45 kg到50 kg之间,且新养殖法的箱产量分布集中程度较旧养殖法的箱产量分布集中程度高,因此,可以认为新养殖法的箱产量较高且稳定,从而新养殖法优于旧养殖法.3.为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每隔30 min从该生产线上随机抽取一个零件,并测量其尺寸(单位:cm).下面是检验员在一天内依次抽取的16个零件的尺寸:经计算得x =+£即=9.97,5=、*ZG L x )21 /=1 \ / 1O/=1/ 1 16 _ / 16 16 _=、/讳16 X 2比0.212, / L G-8.5)2^ 18.439,Z (x,- x )(L8.5)=—2.78,其中为为抽取的第i个零件的尺寸,i= 1,2, (16)(1)求⑶,i)(i= 12…,16)的相关系数二并答复是否可以认为这一天生产的零件尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小(假设加V0.25,那么可以认为零件的尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小);(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(刀-35,7 +3s)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.①从这一天抽检的结果看,是否需对当天的生产过程进行检查?②在(7 -35,7 +3s)之外的数据称为离群值,试剔除离群值,估计这条生产线当天生产的零件尺寸的均值与标准差.(精确到0.01)附:样本(H,v)(i = 12…4的相关系数£(X,-7)(57-7)r=I ______/ / ・、/(),008公丫0・09・、/ £ d )2、/ £ 8 - 5 )216 _Z (XL x )(/—8.5)尸1解:(1)由样本数据得8,i)(i= 1,2,…,16)的相关系数为r= --------- /--- 1/16 _ / 16、/ Z (即- X C-8.5)2 -2.78剔除第13个数据,剩下数据的样本方差为aX 〔1 591.134 —9.22?—15X 10.022〕=0.008,A Q 这条生产线当天生产的零件尺寸的标准差的估计值为廊而比0.09.4.〔昆明模拟〕〞工资条里显红利,个税新政入民心〞.随着2021年新年钟声的敲响,我国 自1980年以来,力度最大的一次个人所得税〔简称个税〕改革迎来了全面实施的阶段.某IT 从业 者为了解自己在个税新政下能享受多少税收红利,绘制了他在26〜35岁〔2021〜2021年〕之间各 年的月平均收入〕,〔单位:千元〕的散点图:20・・・・ 16- ・ , 12- ., 8 ■ •4°123456789 io"年龄代码工注:年龄代码1~10分别对应年的26〜35岁⑴由散点图知,可用回归模型y=h\n x+a 拟合〕,与x 的关系,试根据有关数据建立〕,关于x 的回归方程;〔2〕如果该IT 从业者在个税新政下的专项附加扣除为3 000元/月,试利用〔1〕的结果,将月平 均收入视为月收入,根据新旧个税政策,估计他36岁时每个月少缴纳的个人所得税.1010 10 _10_ _ 10附注:参考数据:= 55,2〕〉= 155.5,N 〔即一x 〕2 =82.5,2 — x〕〔F — y 〕 = 94.9,26= i=li=li=lJ =1io _ io _ _15.1,2 缶- 1〕2=4.84,£〔力一 t 〕〔yi- y 〕 =242其中"=ln 为;取 In 11 =24,In 36=361=1 /=1参考公式:回归方程.=筋+味中斜率和截距的最小二乘估计分别为公= n ______ _X 〔出一〃〕〔.- V 〕 曰 A - A — -------------------------- \a= v —b u .Z 〔3一 〃 〕2月平均收入y千元解:(1)令 f=lnx,那么 y=bf+a10__Z & -,)()L y)24.2, b ~ ~__Z _痴_5ze —)2r=l10Zu-_2__155.5-_2_=而=-^-=15.55, t =苗A — A —a= y —b t = 15.55 —5X 1.51=8,所以〕,关于/的回归方程为〕,=5/+8.1015.1 lo"=L51由于/=lnx,所以y关于x的回归方程为y=51nx+8.⑵由⑴得,该IT从业者36岁时月平均收入为y=51n 11+8 = 5X2.4+8 = 20〔千元〕.旧个税政策下每个月应缴纳的个人所得税为1 500X3%+3 000X10%+4 500X20%+〔20 000-3 500-9 000〕X25% = 3 120〔元〕.新个税政策下每个月应缴纳的个人所得税为3 000X3%+〔20 000-5 OOO-3OOO-3 000〕X 10%=990〔元〕.故根据新旧个税政策,该IT从业者36岁时每个月少缴纳的个人所得税为3 120-990=2 130(70).I— 0 180.212X716X18.439 ',由于lrlV0.25,因此可以认为这一天生产的零件尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小.(2)①由于7 =9.97,产0.212,由样本数据可以看出抽取的第13个零件的尺寸在(T—3s,7 + 3s)以外,因此需对当天的生产过程进行检查.②剔除离群值,即第13个数据,剩下数据的平均数为右义(16义9.97—9.22)=10.02,这条生产线当天生产的零件尺寸的均值的估计值为10.02.162X?=16X0.212I2+16X9.972^1 591.134,。

高中数学 统计题型

高中数学 统计题型

以下是一些高中数学统计题型的示例:
1. 调查统计:假设你进行了一项关于学生喜欢的体育项目的调查。

根据收集到的数据,制作一个条形图或饼图来展示各个体育项目的受欢迎程度。

2. 抽样调查:你想了解高中生每周花在手机上的时间。

从你的班级中随机选择一部分学生,让他们记录每天使用手机的时间。

然后计算平均值、中位数和众数,并讨论结果的意义。

3. 数据分析:给定一组数据,例如学生的考试成绩。

计算平均值、中位数、众数和标准差,并用这些数据来描述学生的整体表现。

4. 概率分析:某次抛硬币实验中,连续抛掷了10次硬币,结果正面朝上的次数为7次。

计算正面朝上的概率,并讨论这个结果是否合理。

5. 相关性分析:根据一组数据,比如学生的身高和体重,计算相关系数来衡量两个变量之间的关联程度,并解释结果的含义。

以上是高中数学中统计题型的一些示例。

通过这些题目,学生可以学习统计学的基本概念、数据分析和概率计算等技巧。

教师可以根据具体的教材和教学目标来设计更多的统计题目,以帮助学生掌握统计学
的基础知识和解题方法。

高中数学 专题 统计与统计案例

高中数学 专题  统计与统计案例

第二讲统计与统计案例样本估计总体授课提示:对应学生用书第59页[悟通——方法结论] 1.直方图的两个结论(1)小长方形的面积=组距×频率组距=频率.(2)各小长方形的面积之和等于1.2.统计中的四个数字特征(1)众数:在样本数据中,出现次数最多的那个数据.(2)中位数:样本数据中,将数据按大小排列,位于最中间的数据.如果数据的个数为偶数,就取中间两个数据的平均数作为中位数.(3)平均数:样本数据的算术平均数,即x=1n(x1+x2+…+x n).(4)方差与标准差方差:s 2=1n [(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2].标准差:s =1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2]. (2016·高考北京卷)(12分)某市居民用水拟实行阶梯水价.每人每月用水量中不超过w 立方米的部分按4元/立方米收费,超出w 立方米的部分按10元/立方米收费.从该市随机调查了10 000位居民,获得了他们某月的用水量数据,整理得到如下频率分布直方图:(1)如果w 为整数,那么根据此次调查,为使80%以上居民在该月的用水价格为4元/立方米,w 至少定为多少?(2)当w =3时,估计该市居民该月的人均水费.[学审题](1,1.5],(1.5,2],(2,2.5],(2.5,3]内的频率依次为0.1,0.15,0.2,0.25,0.15.(2分)所以该月用水量不超过3立方米的居民占85%,用水量不超过2立方米的居民占45%. 依题意,ω至少定为3.(6分)(2)由用水量的频率分布直方图及题意,得居民该月用水费用的数据分组与频率分布表如下:(10分)根据题意,该市居民该月的人均水费估计为:4×0.1+6×0.15+8×0.2+10×0.25+12×0.15+17×0.05+22×0.05+27×0.05=10.5(元).(12分)【类题通法】1.众数、中位数、平均数与直方图的关系(1)众数为频率分布直方图中最高矩形的底边中点的横坐标.(2)中位数为平分频率分布直方图面积且垂直于横轴的直线与横轴交点的横坐标.(3)平均数等于频率分布直方图中每个小矩形的面积乘小矩形底边中点的横坐标之和.2.方差的计算与含义计算方差首先要计算平均数,再按照方差的计算公式进行计算,方差和标准差是描述一个样本和总体的波动大小的特征数,方差、标准差越大说明波动越大.[练通——即学即用]1.(2017·高考全国卷Ⅰ)为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别为x1,x2,…,x n,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是()A.x1,x2,…,x n的平均数B.x1,x2,…,x n的标准差C.x1,x2,…,x n的最大值D.x1,x2,…,x n的中位数解析:标准差能反映一组数据的稳定程度.故选B.答案:B2.(2018·贵阳模拟)A市某校学生社团针对“A市的发展环境”对男、女各10名学生进行问卷调查,每名学生给出评分(满分100分),得到如图所示的茎叶图.(1)计算女生打分的平均分,并根据茎叶图判断男生、女生打分谁更分散(不必说明理由);(2)如图(2)是按该20名学生的评分绘制的频率分布直方图(每个分组包含左端点,不包含右端点),求a的值;(3)从打分在70分以下(不含70分)的学生中抽取2人,求有女生被抽中的概率.解析:(1)女生打分的平均数为110×(68+69+76+75+70+78+79+82+87+96)=78;男生打分比较分散.(2)由茎叶图可知,20名学生中评分在[70,80)内的有9人,则a =920÷10=0.045. (3)设“有女生被抽中”为事件A ,由茎叶图可知,有4名男生,2名女生的打分在70分以下(不含70分),其中4名男生分别记为a ,b ,c ,d,2名女生分别记为m ,n ,从中抽取2人的基本事件有ab ,ac ,ad ,am ,an ,bc ,bd ,bm ,bn ,cd ,cm ,cn ,dm ,dn ,mn ,共15种,其中有女生被抽中的事件有am ,an ,bm ,bn ,cm ,cn ,dm ,dn ,mn ,共9种,所以P (A )=915=35.回归分析授课提示:对应学生用书第60页[悟通——方法结论]1.方程y ^=b ^x +a ^是两个具有线性相关关系的变量的一组数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )的回归方程,其中a ^,b ^是待定参数,回归方程的截距和斜率分别为b ^=∑ni =1x i y i-nx - y-∑n i =1x 2i -n x 2,a ^=y -b ^x ,(x ,y )是样本中心点,回归直线过样本中心点.2.(1)正相关与负相关就看回归直线的斜率,斜率为正则为正相关,斜率为负则为负相关.(2)样本相关系数r 具有以下性质:r >0表示两个变量正相关,r <0表示两个变量负相关;|r |≤1,且|r |越接近于1,线性相关程度越强,|r |越接近于0,线性相关程度越弱.(2018·高考全国卷Ⅱ)(12分)下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额y (单位:亿元)的折线图.为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了y 与时间变量t 的两个线性回归模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,…,17)建立模型①:y ^=-30.4+13.5t ;根据2010年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,…,7)建立模型②:y ^=99+17.5 t(1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设(2) 并说明理由.[学审题][规范解答] (1)利用模型①,可得该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为y =-30.4+13.5×19=226.1(亿元).(2分)利用模型②,可得该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为y ^=99+17.5×9=256.5(亿元).(4分)(2)利用模型②得到的预测值更可靠. 理由如下:(ⅰ)从折线图可以看出,2000年至2016年的数据对应的点没有随机散布在直线y =-30.4+13.5t 上下,这说明利用2000年至2016年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境基础设施投资额的变化趋势.2010年相对2009年的环境基础设施投资额有明显增加,2010年至2016年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从2010年开始环境基础设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用2010年至2016年的数据建立的线性模型^y =99+17.5t 可以较好地描述2010年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用模型②得到的预测值更可靠.(8分)(ⅱ)从计算结果看,相对于2016年的环境基础设施投资额220亿元,由模型①看到的预测值226.1亿元的增幅明显偏低,而利用模型②得到的预测值的增幅比较合理,说明利用模型②得到的预测值更可靠.(12分)(以上给出了2种理由,考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分) 【类题通法】化归思想在回归分析的应用主要体现在以下两个方面(1)如果两个变量呈非线性相关关系,则可通过恰当的变换,将其转化成线性关系,再求线性回归方程.(2)利用回归直线方程可以进行预测与估计,但要注意回归直线方程表明的是两组数据之间的相关关系,而不是函数关系,所以利用该方程求出的数值都是估计值,而不是一个确定的数值.[练通——即学即用]1.根据如下样本数据:得到的回归方程为y =bx +a .若样本点的中心为(5,0.9),则当x 每增加1个单位时,y 就( )A .增加1.4个单位B .减少1.4个单位C .增加7.9个单位D .减少7.9个单位解析:依题意得,a +b -25=0.9,故a +b =6.5①;又样本点的中心为(5,0.9),故0.9=5b +a ②,联立①②,解得b =-1.4,a =7.9,则y ^=-1.4x +7.9,可知当x 每增加1个单位时,y 就减少1.4个单位.答案:B2.(2018·成都模拟)某医疗科研项目组对5只实验小白鼠体内的A ,B 两项指标数据进行收集和分析,得到的数据如下表:(1)若通过数据分析,得知A 项指标数据与B 项指标数据具有线性相关关系.试根据上表,求B 项指标数据y 关于A 项指标数据x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;(2)现要从这5只小白鼠中随机抽取3只,求其中至少有一只的B 项指标数据高于3的概率.参考公式:b ^=∑i =1n(x i -x )(y i -y )∑i =1n(x i -x )2=∑i =1nx i y i -n x y ∑i =1nx 2i -n x2,a ^=y -b ^x .解析:(1)由题意,可得x =7,y =3,∑i =15x i y i =110,∑i =15x 2i =255,b ^=∑i =15x i y i -5x y ∑i =15x 2i -5x2=12. ∵a ^=y -b ^x ,∴a ^=-12.∴所求线性回归方程为y ^=12x -12.(2)设1号至5号小白鼠依次为a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,则在这5只小白鼠中随机抽取3只的抽取情况有a 1a 2a 3,a 1a 2a 4,a 1a 2a 5,a 1a 3a 4,a 1a 3a 5,a 1a 4a 5,a 2a 3a 4,a 2a 3a 5,a 2a 4a 5,a 3a 4a 5,共10种.随机抽取的3只小白鼠中至少有一只的B 项指标数据高于3的情况有a 1a 2a 4,a 1a 2a 5,a 1a 3a 4,a 1a 3a 5,a 1a 4a 5,a 2a 3a 4,a 2a 3a 5,a 2a 4a 5,a 3a 4a 5,共9种.∴从这5只小白鼠中随机抽取3只,其中至少有一只的B 项指标数据高于3的概率为910.独立性检验授课提示:对应学生用书第61页[悟通——方法结论]求解独立性检验应用交汇问题的模型(1)读懂列联表:明确列联表中的数据. (2)计算K 2:根据提供的公式计算K 2值.(3)作出判断:依据临界值与犯错误的概率得出结论.(2017·高考全国卷Ⅱ)(12分)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如下:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A 表示事件“旧养殖法的箱产量低于50 kg ,新养殖法的箱产量不低于50 kg ”,❷估计A 的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;❸(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值❹(精确到0.01). 附:K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),其中n =a +b +c +d .[学审题]法的箱产量不低于50 kg ”.(1分)由题意知P (A )=P (BC )=P (B )P (C ). 旧养殖法的箱产量低于50 kg 的频率为(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)×5=0.62,(3分)故P (B )的估计值为0.62.新养殖法的箱产量不低于50 kg 的频率为 (0.068+0.046+0.010+0.008)×5=0.66, 故P (C )的估计值为0.66.因此,事件A 的概率估计值为0.62×0.66=0.409 2.(6分)(2)由(1)知可得列联表由表中数据及K 2的观测值k =200×(62×66-34×38)2100×100×96×104≈15.705.(8分)由于15.705>6.635,故有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关.(10分)(3)因为新养殖法的箱产量频率分布直方图中,箱产量低于50 kg 的直方图面积为(0.004+0.020+0.044)×5=0.34<0.5,箱产量低于55 kg 的直方图面积为(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5, 故新养殖法箱产量的中位数的估计值为50+0.5-0.340.068≈52.35(kg).(12分)【类题通法】解决概率与统计综合问题的一般步骤[练通——即学即用](2018·西安八校联考)某工厂有25周岁以上(含25周岁)的工人300名,25周岁以下的工人200名.为了研究工人的日平均生产件数是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)根据“25周岁以上(含25周岁)组”的频率分布直方图,求25周岁以上(含25周岁)组工人日平均生产件数的中位数的估计值(四舍五入保留整数);(2)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工人的概率;(3)规定日平均生产件数不少于80的工人为生产能手,请你根据已知条件完成2×2列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”?附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )解析:采用分层抽样,“25周岁以上(含25周岁)组”应抽取工人100×300300+200=60(名),“25周岁以下组”应抽取工人100×200300+200=40(名).(1)由“25周岁以上(含25周岁)组”的频率分布直方图可知,其中位数为70+10×0.5-0.05-0.350.35=70207≈73(件).综上,25周岁以上(含25周岁)组工人日平均生产件数的中位数的估计值为73件. (2)由频率分布直方图可知,样本中日平均生产件数不足60件的工人中,25周岁以上(含25周岁)的工人共有60×0.005×10=3(名),设其分别为m 1,m 2,m 3;25周岁以下的工人共有40×0.005×10=2(名),设其分别为n 1,n 2,则所有基本事件为(m 1,m 2),(m 1,m 3),(m 1,n 1),(m 1,n 2),(m 2,m 3),(m 2,n 1),(m 2,n 2),(m 3,n 1),(m 3,n 2),(n 1,n 2),共10个.记“至少抽到一名‘25周岁以下组’的工人”为事件A ,事件A 包含的基本事件共7个.故P (A )=710.(3)由频率分布直方图可知,25周岁以上(含25周岁)的生产能手共有60×[(0.02+0.005)×10]=15(名),25周岁以下的生产能手共有40×[(0.032 5+0.005)×10]=15(名),则2×2列联表如下:K 2=100×(15×25-15×45)60×40×30×70=2514≈1.786<2.706.综上,没有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”.授课提示:对应学生用书第137页一、选择题1.利用系统抽样法从编号分别为1,2,3,…,80的80件不同产品中抽出一个容量为16的样本,如果抽出的产品中有一件产品的编号为13,则抽到产品的最大编号为( )A .73B .78C .77D .76解析:样本的分段间隔为8016=5,所以13号在第三组,则最大的编号为13+(16-3)×5=78.故选B.答案:B2.某课外小组的同学们在社会实践活动中调查了20户家庭某月的用电量如下表所示:则这20A .180,170 B .160,180 C .160,170D .180,160解析:用电量为180度的家庭最多,有8户,故这20户家庭该月用电量的众数是180,排除B ,C ;将用电量按从小到大的顺序排列后,处于最中间位置的两个数是160,180,故这20户家庭该月用电量的中位数是170.故选A.答案:A3.(2017·高考全国卷Ⅲ)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了如图所示的折线图,根据该折线图,下列结论错误的是( )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对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 解析:根据折线图可知,2014年8月到9月、2014年10月到11月等月接待游客量都在减少,所以A 错误.由图可知,B 、C 、D 正确.答案:A4.(2018·宝鸡质检)对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,样本容量为200,如图为检测结果的频率分布直方图,根据产品标准,单件产品长度在区间[25,30)的为一等品,在区间[20,25)和[30,35)的为二等品,其余均为三等品,则该样本中三等品的件数为( )A .5B .7C .10D .50解析:根据题中的频率分布直方图可知,三等品的频率为1-(0.050 0+0.062 5+0.037 5)×5=0.25,因此该样本中三等品的件数为200×0.25=50.答案:D5.(2018·兰州模拟)已知某种商品的广告费支出x (单位:万元)与销售额y (单位:万元)之间有如下对应数据:根据表中提供的全部数据,用最小二乘法得出y 与x 的线性回归方程为y ^=6.5x +17.5,则表中m 的值为( )A .45B .50C .55D .60解析:∵x =2+4+5+6+85=5,y =30+40+50+m +705=190+m5,∴当x =5时,y =6.5×5+17.5=50, ∴190+m5=50,解得m =60. 答案:D6.为比较甲、乙两地某月11时的气温情况,随机选取该月中的5天,将这5天中11时的气温数据(单位:℃)制成如图所示的茎叶图,考虑以下结论:①甲地该月11时的平均气温低于乙地该月11时的平均气温②甲地该月11时的平均气温高于乙地该月11时的平均气温 ③甲地该月11时的气温的标准差小于乙地该月11时的气温的标准差 ④甲地该月11时的气温的标准差大于乙地该月11时的气温的标准差 其中根据茎叶图能得到的正确结论的编号为( ) A .①③ B .①④ C .②③D .②④解析:由茎叶图和平均数公式可得甲、乙两地的平均数分别是30,29,则甲地该月11时的平均气温高于乙地该月11时的平均气温,①错误,②正确,排除A 和B ;又甲、乙两地该月11时的标准差分别是s 甲=4+1+1+45=2,s 乙=9+1+4+45=185,则甲地该月11时的气温的标准差小于乙地该月11时的气温的标准差,③正确,④错误,故选项C 正确.答案:C 二、填空题7.(2018·惠州模拟)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验.根据收集到的数据(如下表):由最小二乘法求得回归方程y =0.67x +a ,则a 的值为________. 解析:因为x =10+20+30+40+505=30,y =62+68+75+81+895=75,所以回归直线一定过样本点的中心(30,75), 则由y ^=0.67x +a ^可得75=30×0.67+a ^, 求得a ^=54.9. 答案:54.98.(2018·高考全国卷Ⅲ)某公司有大量客户,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异.为了解客户的评价,该公司准备进行抽样调查,可供选择的抽样方法有简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,则最合适的抽样方法是________.解析:因为客户数量大,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异,所以最合适的抽样方法是分层抽样.答案:分层抽样三、解答题9.某商店为了更好地规划某种商品的进货量,从某一年的销售数据中,随机抽取了8组数据作为研究对象,如下表所示(x 为该商品的进货量,y 为销售天数):(1)(2)根据上表提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;(3)根据(2)中的计算结果,若该商店准备一次性进货24吨,预测需要销售的天数.参考公式和数据:b ^=∑i =1nx i y i -n x ·y ∑i =1nx 2i -n x2,a ^=y -b ^x ;∑i =18x 2i =356,∑i =18x i y i =241. 解析:(1)散点图如图所示.(2)依题意,得x =18×(2+3+4+5+6+8+9+11)=6,y =18×(1+2+3+3+4+5+6+8)=4,又∑i =18x 2i =356,∑i =18x i y i =241,所以b ^=∑i =18x i y i -8x ·y ∑i =18x 2i -8x2=241-8×6×4356-8×62=4968,a ^=4-4968×6=-1134, 故线性回归方程为y ^=4968x -1134.(3)由(2)知,当x =24时,y ^=4968×24-1134≈17,故若该商店一次性进货24吨,则预计需要销售17天.10.(2018·郑州模拟)为了考察高中学生的身体素质情况,现抽取了某校1 000名(男生800名,女生200名)学生的测试成绩,根据性别按分层抽样的方法抽取100名学生的测试成绩进行分析,得到如下统计表:男生测试情况:(1)2名学生恰好是一男一女的概率;(2)若测试等级为“良好”或“优秀”的学生为“体育达人”,其他等级(含病残免试)的学生为“非体育达人”,根据以上统计数据填写下面列联表,并回答能否在犯错误的概率不超过0.010的前提下认为“是否为‘体育达人’与性别有关?”临界值表:附:K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),其中n =a +b +c +d .解析:(1)按分层抽样的知识知男生应抽取80名,女生应抽取20名, ∴x =80-(5+10+15+47)=3,y =20-(2+3+10+2)=3.抽取的100名且测试等级为“优秀”的3名男生分别记为A ,B ,C,2名女生分别记为a ,b .从5名学生中任选2名,总的基本事件有(A ,B ),(A ,C ),(A ,a ),(A ,b ),(B ,C ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),(a ,b ),共10个.设“选出的2名学生恰好是一男一女”为事件M ,则事件M 包含的基本事件有(A ,a ),(A ,b ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),共6个,∴P (A )=610=35.(2)2×2列联表如下:则K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )=100×(50×15-30×5)80×20×55×45≈9.091.∵9.091>6.635且P (K 2≥6.635)=0.010,∴能在犯错误的概率不超过0.010的前提下认为“是否为‘体育达人’与性别有关.”。

高中数学知识点之统计及统计案例分析

高中数学知识点之统计及统计案例分析

统计概率新泰一中 闫辉例1 在学校开展的综合实践活动中,某班进行了小制作评比,作品上交时间为5月1日至30日,评委会把同学们上交作品的件数按5天一组分组统计,绘制了频率分布直方图(如图所示),已知从左到右各长方形高的比为2∶3∶4∶6∶4∶1,第三组的频数为12,请解答下列问题:(1)本次活动共有多少件作品参加评比? (2)哪组上交的作品数量最多?有多少件?(3)经过评比,第四组和第六组分别有10件、2件作品获奖,问这两组哪组获奖率高? 解 (1)依题意知第三组的频率为1464324+++++=51,又因为第三组的频数为12, ∴本次活动的参评作品数为5112=60.(2)根据频率分布直方图,可以看出第四组上交的作品数量最多,共有60×1464326+++++=18(件).(3)第四组的获奖率是1810=95,第六组上交的作品数量为 60×1464321+++++=3(件),∴第六组的获奖率为32=96,显然第六组的获奖率高.例2(14分)某化肥厂甲、乙两个车间包装肥料,在自动包装传送带上每隔30 min 抽取一包产品,称其重量,分别 记录抽查数据如下: 甲:102, 101, 99, 98, 103, 98, 99; 乙:110,115,90,85,75,115,110.(1)这种抽样方法是哪一种? (2)将这两组数据用茎叶图表示;(3)将两组数据比较,说明哪个车间产品较稳定. 解 (1)因为间隔时间相同,故是系统抽样.2分(2)茎叶图如下:5分(3)甲车间: 平均值:1x =71(102+101+99+98+103+98+99)=100,7分 方差:s 12=71[(102-100)2+(101-100)2+…+(99-100)2]≈3.428 6.9分乙车间:平均值:2x =71(110+115+90+85+75+115+110)=100,11分 方差:s 22=71[(110-100)2+(115-100)2+…+(110-100)2]≈228.571 4.13分 ∵1x =2x ,s 12<s 22,∴甲车间产品稳定.14分1.为了了解小学生的体能情况,抽取了某小学同年级部分学生进行跳绳测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图如图所示,已知图中从左到右前三个小组的频率分别是0.1,0.3,0.4,第一小组的频数为5.(1)求第四小组的频率;(2)参加这次测试的学生人数是多少?(3)在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在第几小组内?解 (1)第四小组的频率=1-(0.1+0.3+0.4)=0.2. (2)设参加这次测试的学生人数是n , 则有n =第一小组频率第一小组频数=5÷0.1=50(人).(3)因为0.1×50=5,0.3×50=15,0.4×50=20,0.2×50=10,即第一、第二、第三、第四小组的频数分别为5、15、20、10,所以学生跳绳次数的中位数落在第三小组内.2.从高三学生中抽取50名同学参加数学竞赛,成绩的分组及各组的频数如下:(单位:分) [40,50),2;[50,60),3;[60,70),10;[70,80),15; [80,90),12;[90,100],8. (1)列出样本的频率分布表; (2)画出频率分布直方图;(3)估计成绩在[60,90)分的学生比例; (4)估计成绩在85分以下的学生比例.解 (1)频率分布表如下:(2)频率分布直方图如图所示.(3)成绩在[60,90)的学生比例即为学生成绩在[60,90)的频率,即为(0.20+0.30+0.24)×100%=74%. (4)成绩在85分以下的学生比例即为学生成绩不足85分的频率. 设相应的频率为b . 由808560.0--b =809060.084.0--,故b =0.72.估计成绩在85分以下的学生约占72%.一、填空题1.下列关于频率分布直方图的说法中不正确的是 . ①直方图的高表示取某数的频率②直方图的高表示该组上的个体在样本中出现的频率 ③直方图的高表示该组上的个体数与组距的比值④直方图的高表示该组上的个体在样本中出现的频率与组距的比值 答案 ①②③2.某班50名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒与19秒之间,将测试结果按如下方式分成六组:第一组,成绩大于等于13秒且小于14秒;第二组,成绩大于等于14秒且小于15秒;…… 第六组,成绩大于等于18秒且小于等于19秒.右图是按上述分组方法得到的频率分布直方图. 设成绩小于17秒的学生人数占全班总人数的百分比为x ,成绩大于等于15秒且小于17秒的学 生人数为y ,则从频率分布直方图中可分析出x 和y 分别为 . 答案 0.9,353.(2009·启东质检)为了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力情况,得到频率分布直方图如图所示,由于不慎,部分数据丢失,但知道前四组的频数成等比数列,后六组的频数成等差数列,设最大频率为a ,视 力在4.6到5.0之间的学生数为b ,则a ,b 的值分别为 .答案 0.27,784.甲、乙两名同学在5次体育测试中的成绩统计的茎叶图如图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是x 甲、x 乙,则x 甲 x 乙, 比 稳定. 答案 < 乙 甲 二、解答题5.在育民中学举行的电脑知识竞赛中,将九年级两个班参赛的学生成绩(得分均为整数)进行整理后分成五组,绘制如图所示的频率分布直方图.已知图中从左到右的第一、第三、第四、第五小组的频率分别是0.30,0.15,0.10,0.05,第二小组的频数是40.(1)求第二小组的频率,并补全这个频率分布直方图; (2)求这两个班参赛的学生人数是多少?(3)这两个班参赛学生的成绩的中位数应落在第几小组内?(不必说明理由)解 (1)各小组的频率之和为1.00,第一、三、四、五小组的频率分别是0.30,0.15,0.10,0.05. ∴第二小组的频率为:1.00-(0.30+0.15+0.10+0.05)=0.40. ∴落在59.5~69.5的第二小组的小长方形的高=组距频率=1040.0=0.04.则补全的直方图如图所示.(2)设九年级两个班参赛的学生人数为x 人. ∵第二小组的频数为40人,频率为0.40, ∴x40=0.40,解得x =100(人).所以九年级两个班参赛的学生人数为100人.(3)因为0.3×100=30,0.4×100=40,0.15×100=15,0.10×100=10,0.05×100=5,即第一、第二、第三、第四、第五小组的频数分别为30,40,15,10,5,所以九年级两个班参赛学生的成绩的中位数应落在第二小组内.6.为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图所示),图中从左到右各小长方形面积之比为2∶4∶17∶15∶9∶3,第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少?样本容量是多少?(2)若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少? (3)在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在哪个小组内?请说明理由. 解 (1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小, 因此第二小组的频率为:391517424+++++=0.08.又因为频率=样本容量第二小组频数,所以样本容量=第二小组频率第二小组频数=08.012=150.(2)由图可估计该学校高一学生的达标率约为39151742391517++++++++×100%=88%.(3)由已知可得各小组的频数依次为6,12,51,45,27,9,所以前三组的频数之和为69,前四组的频数之和为114,所以跳绳次数的中位数落在第四小组内.7.某赛季甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分情况如下:甲的得分:12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50; 乙的得分:8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,59. (1)制作茎叶图,并对两名运动员的成绩进行比较;(2)计算上述两组数据的平均数和方差,并比较两名运动员的成绩和稳定性; (3)能否说明甲的成绩一定比乙好,为什么? 解 (1)制作茎叶图如下:从茎叶图上可看出,甲运动员发挥比较稳定,总体得分情况比乙好.(2)x 甲=33,2甲s ≈127.23,x 乙=27,2乙s ≈199.09,∴x 甲>x 乙, 2甲s <2乙s ,∴甲运动员总体水平比乙好,发挥比乙稳定.(3)不能说甲的水平一定比乙好,因为上述是甲、乙某赛季的得分情况,用样本估计总体也有一定的偶然性,并不能说一定准确反映总体情况.线性回归方程1.为了考察两个变量x 、y 之间的线性相关关系,甲、乙两同学各自独立地做10次和15次试验,并利用最小二乘法求得回归直线分别为l 1和l2.已知在两人的试验中发现变量x 的观测数据的平均值恰好相等,都为s ,变量y 的观测数据的平均值也恰好相等,都为t ,那么下列说法中正确的是 (填序号). ①直线l 1,l 2有交点(s ,t )②直线l 1,l 2相交,但是交点未必是(s ,t ) ③直线l 1,l 2由于斜率相等,所以必定平行 ④直线l 1,l 2必定重合 答案 ① 2.下列有关线性回归的说法,正确的是 (填序号). ①相关关系的两个变量不一定是因果关系 ②散点图能直观地反映数据的相关程度③回归直线最能代表线性相关的两个变量之间的关系 ④任一组数据都有回归直线方程 答案 ①②③ 3.下列命题:①线性回归方法就是由样本点去寻找一条贴近这些样本点的直线的数学方法; ②利用样本点的散点图可以直观判断两个变量的关系是否可以用线性关系表示;③通过回归直线yˆ=b ˆx +a ˆ及回归系数b ˆ,可以估计和预测变量的取值和变化趋势. 其中正确命题的序号是 . 答案 ①②③4.已知回归方程为yˆ=0.50x -0.81,则x =25时,y ˆ的估计值为 . 答案 11.691.下表提供了某厂节能降耗技术改造后生产甲产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨)标准煤的几组对照数据.(1)请画出上表数据的散点图;(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程yˆ=b ˆx +a ˆ; (3)已知该厂技改前100吨甲产品的生产能耗为90吨标准煤.试根据(2)求出的线性回归方程,预测生产100吨甲产品的生产能耗比技改前降低多少吨标准煤?基础自测(参考数值:3×2.5+4×3+5×4+6×4.5=66.5) 解 (1)散点图如下图:(2)x =46543+++=4.5,y=45.4435.2+++=3.5∑=41i iiy x=3×2.5+4×3+4×5+6×4.5=66.5.∑=412i ix=32+42+52+62=86∴bˆ=24124144xx yx y xi i i i i-∙-∑∑===25.44865.45.345.66⨯-⨯⨯-=0.7aˆ =y -bˆx =3.5-0.7×4.5=0.35. ∴所求的线性回归方程为yˆ=0.7x +0.35. (3)现在生产100吨甲产品用煤 y =0.7×100+0.35=70.35,∴降低90-70.35=19.65(吨)标准煤.2.某企业上半年产品产量与单位成本资料如下:(1)求出线性回归方程;(2)指出产量每增加1 000件时,单位成本平均变动多少? (3)假定产量为6 000件时,单位成本为多少元?解 (1)n =6,∑=61i ix=21,∑=61i iy=426,x =3.5,y=71,∑=612i ix =79,∑=61i ii yx =1 481,bˆ=26126166xxyx y xi ii i i-∙-∑∑===25.3679715.364811⨯-⨯⨯-=-1.82.aˆ=y-bˆx =71+1.82×3.5=77.37. 回归方程为yˆ=a ˆ+b ˆx =77.37-1.82x . (2)因为单位成本平均变动bˆ=-1.82<0,且产量x 的计量单位是千件,所以根据回归系数b 的意义有: 产量每增加一个单位即1 000件时,单位成本平均减少1.82元. (3)当产量为6 000件时,即x =6,代入回归方程:yˆ=77.37-1.82×6=66.45(元) 当产量为6 000件时,单位成本为66.45元.1.(2009.湛江模拟)某地区调查了2~9岁儿童的身高,由此建立的身高y (cm)与年龄x (岁)的回归模型为yˆ=8.25x +60.13,下列叙述正确的是 .①该地区一个10岁儿童的身高为142.63 cm ②该地区2~9岁的儿童每年身高约增加8.25 cm ③该地区9岁儿童的平均身高是134.38 cm④利用这个模型可以准确地预算该地区每个2~9岁儿童的身高 答案 ②2.已知关于某设备的使用年限x 与所支出的维修费用y (万元),有如下统计资料:若y 对x 呈线性相关关系,则回归直线方程yˆ=b ˆx +a ˆ表示的直线一定过定点 . 答案 (4,5)统计案例例1 (14分)调查339名50岁以上人的吸烟习惯与患慢性气管炎的情况,获数据如下:试问:(1)吸烟习惯与患慢性气管炎是否有关? (2)用假设检验的思想给予证明. (1)解 根据列联表的数据,得到χ2=))()()(()(2c d b d c a b a bc ad n ++++- 2分=13428356205)1316212143(3392⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=7.469>6.635 6分 所以有99%的把握认为“吸烟与患慢性气管炎有关”.9分(2)证明 假设“吸烟与患慢性气管炎之间没有关系”,由于事件A ={χ2≥6.635}≈0.01,即A 为小概率事件,而小概率事件发生了,进而得假设错误,这种推断出错的可能性约有1%.14分1.某班主任对全班50名学生学习积极性和对待班级工作的态度进行了调查,统计数据如下表所示:(1)如果随机抽查这个班的一名学生,那么抽到积极参加班级工作的学生的概率是多少?抽到不太主动参加班级工作且学习积极性一般的学生的概率是多少?(2)试运用独立性检验的思想方法分析:学生的学习积极性与对待班级工作的态度是否有关系?说明理由.解 (1)随机抽查这个班的一名学生,有50种不同的抽查方法,由于积极参加班级工作的学生有18+6=24人,所以有24种不同的抽法,因此由古典概型的计算公式可得抽到积极参加班级工作的学生的概率是P 1=5024=2512,又因为不太主动 参加班级工作且学习积极性一般的学生有19人,所以抽到不太主动参加班级工作且学习积极性一般的学生的概率是P 2=5019.(2)由2χ统计量的计算公式得2χ=25252624)761918(502⨯⨯⨯⨯-⨯⨯≈11.538,由于11.538>10.828,所以可以有99.9%的把握认为“学生的学习积极性与对待班级工作的态度有关系”.2.某种书每册的成本费y (元)与印刷册数x (千册)有关,经统计得到数据如下:检验每册书的成本费y 与印刷册数的倒数x1之间是否具有线性相关关系,如有,求出y 对x 的回归方程.解 首先作变量置换,令u =x1,题目所给数据变成如下表所示的10对数据:然后作相关性检验.经计算得r ≈0.999 8>0.75,从而认为u 与y 之间具有线性相关关系.由公式得aˆ≈1.125,b ˆ≈8.973, 所以yˆ=1.125+8.973u , 最后回代u =x1,可得y ˆ=1.125+x973.8,这就是题目要求的y 对x 的回归曲线方程.回归曲线的图形如图所示,它是经过平移的反比例函数图象的一个分支.1.工人月工资y (元)依劳动生产率x (千元)变化的回归方程为yˆ=50+80x ,下列判断正确的是 . ①劳动生产率为1 000元时,工资为130元 ②劳动生产率提高1 000元时,工资平均提高80元 ③劳动生产率提高1 000元时,工资平均提高130元 ④当月工资为210元时,劳动生产率为2 000元 答案 ②2.下面是2×2列联表:则表中a ,b 的值分别为 . 答案 52,743.在一次对性别与说谎是否有关的调查中,得到如下数据:根据表中数据,得到如下结论中不正确的是 . ①在此次调查中有95%的把握认为是否说谎与性别有关 ②在此次调查中有99%的把握认为是否说谎与性别有关 ③在此次调查中有99.5%的把握认为是否说谎与性别有关 ④在此次调查中没有充分的证据显示说谎与性别有关 答案 ①②③ 答案 5%4.为了探究电离辐射的剂量与人体的受损程度是否有关,用两种不同剂量的电离辐射照射小白鼠,在照射后14天的结果如下表所示:进行统计分析时的统计假设是: . 答案 小白鼠的死亡与剂量无关 二、解答题5.在一次飞机航程中调查男女乘客的晕机情况,其二维条形图如图: (1)写出2×2列联表; (2)判断晕机与性别是否有关? 解 (1)(2)2χ=80309020)10702010(1102⨯⨯⨯⨯-⨯⨯≈6.366>5.024,故有97.5%的把握认为“晕机与性别有关”.6.在调查的480名男人中有38名患有色盲,520名女人中有6名患有色盲,分别利用图形和独立性检验的方法来判断色盲与性别是否有关?你所得到的结论在什么范围内有效?解 根据题目所给的数据作出如下的列联表:根据列联表作出相应的二维条形图:从二维条形图来看,在男人中患色盲的比例为48038,要比女人中患色盲的比例5206大.其差值为520648038-≈0.068,差值较大.因而,我们可以认为“患色盲与性别是有关的”. 根据列联表所给的数据可以有a =38,b =442,c =6,d =514,a +b =480,c +d =520, a +c =44,b +d =956,n =1 000, 由2χ=))()()(()(2d b c a d c b a bc ad n ++++-=95644520480)442651438(00012⨯⨯⨯⨯-⨯⨯≈27.1.由27.1>10.828,所以我们有99.9%的把握认为患色盲与性别有关系,这个结论只对所调查的480名男人和520名女人有效.7.(16分)从甲、乙两种玉米苗中各抽10株,分别测得它们的株高如下(单位:cm ) 甲:25 41 40 37 22 14 19 39 21 42 乙:27 1644 27 44 16 40 40 16 40问:(1)哪种玉米的苗长得高? (2)哪种玉米的苗长得齐? 解 (1)x 甲=101(25+41+40+37+22+14+19+39+21+42)=101×300=30 (cm ),x乙=101(27+16+44+27+44+16+40+40+16+40)=101×310=31(cm).∴x 甲<x 乙,即乙种玉米的苗长得高.(2)2甲s =101[(25-30)2+(41-30)2+(40-30)2+(37-30)2+(22-30)2+(14-30)2+(19-30)2+(39-30)2+(21-30)2+(42-30)2]=101 (25+121+100+49+64+256+121+81+81+144)=101×1 042=104.2 (cm 2),2乙s =101[(27-31)2×2+(16-31)2×3+(44-31)2×2+(40-31)2×3]=101×1 288=128.8 (cm 2).∴2甲s <2乙s .即乙种玉米的苗长得高,甲种玉米的苗长得整齐.。

高考数学二轮复习专题突破—统计与统计案例(含解析)

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高考数学二轮复习专题突破—统计与统计案例1.某行业主管部门为了解本行业中小企业的生产情况,随机调查了100个企业,得到这些企业第一季度相对于前一年第一季度产值增长率y 的频数分布表.(1)分别估计这类企业中产值增长率不低于40%的企业比例、产值负增长的企业比例;(2)求这类企业产值增长率的平均数与标准差的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).(精确到0.01) 附:√74≈8.602.2.(2021·江西赣州二模改编)遵守交通规则,人人有责.“礼让行人”是我国《道路交通安全法》的明文规定,也是全国文明城市测评中的重要内容.《道路交通安全法》第47条明确规定:“机动车行经人行横道时,应当减速行驶;遇行人正在通过人行横道,应当停车让行.机动车行经没有交通信号的道路时,遇行人横过道路,应当避让.否则扣3分罚200元”.下表是2021年1至4月份我市某主干路口监控设备抓拍到的驾驶员不“礼让行人”行为统计数据:(1)请利用所给数据求不“礼让行人”驾驶员人数y 与月份x 之间的经验回归方程y ^=b ^x+a ^,并预测该路口2021年10月不“礼让行人”驾驶员的大约人数(四舍五入);(2)交警从这4个月内通过该路口的驾驶员中随机抽查50人,调查驾驶员不“礼让行人”行为与驾龄的关系,得到下表:依据小概率值α=0.10的独立性检验,分析“礼让行人”行为是否与驾龄有关.参考公式:b ^=∑i=1nx i y i -nx y ∑i=1nx i 2-nx2=∑i=1n(x i -x)(y i -y)∑i=1n(x i -x)2.χ2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.3.(2021·河北石家庄二模改编)某地区在2020年底全面建成小康社会,随着实施乡村振兴战略规划,该地区农村居民的收入逐渐增加,可支配消费支出也逐年增加.该地区统计了2016~2020年农村居民人均消费支出情况,对有关数据处理后,制作如图1的折线图[其中变量y (单位:万元)表示该地区农村居民人均年消费支出,年份用变量t 表示,其取值依次为1,2,3,…].(1)由图1可知,变量y与t具有很强的线性相关关系,求y关于t的经验回归方程,并预测2021年该地区农村居民人均消费支出;2016~2020年该地区农村居民人均消费支出图1(2)在国际上,常用恩格尔系数(其含义是指食品类支出总额占个人消费支出总额的比重)来衡量一个国家和地区人民生活水平的状况.根据联合国粮农组织的标准:恩格尔系数在40%~50%为小康,30%~40%为富裕.已知2020年该地区农村居民平均消费支出构成如图2所示,预测2021年该地区农村居民食品类支出比2020年增长3%,从恩格尔系数判断2021年底该地区农村居民生活水平能否达到富裕生活标准.2020年该地区农村居民人均消费支出构成图2参考公式:经验回归方程y ^=b ^x+a ^中斜率和截距的最小二乘估计分别为:b ^=∑i=1n(x i -x)(y i -y)∑i=1n(x i -x)2=∑i=1nx i y i -nx y∑i=1nx i 2-nx 2,a ^=y −b ^x .4.(2021·山东潍坊一模)在对人体的脂肪含量和年龄之间的关系的研究中,科研人员获得了一些年龄和脂肪含量的简单随机样本数据(x i ,y i )(i=1,2,…,20,25<x i <65),其中x i 表示年龄,y i 表示脂肪含量,并计算得到∑i=120x i 2=48 280,∑i=120y i 2=15 480,∑i=120x i y i =27 220,x =48,y =27,√22≈4.7.(1)请用样本相关系数说明该组数据中y 与x 之间的关系可用线性回归模型进行拟合,并求y 关于x的经验回归方程y ^=a ^+b ^x (a ^,b ^的计算结果保留两位小数);(2)科学健身能降低人体脂肪含量,下表是甲、乙两款健身器材的使用年限(整年)统计表:某健身机构准备购进其中一款健身器材,以使用年限的频率估计概率,请根据以上数据估计,该机构选择购买哪一款健身器材,才能使用更长久?参考公式:样本相关系数r=∑i=1n(x i -x)(y i -y)√∑i=1n (x i -x)2√∑i=1n(y i -y)2=∑i=1nx i y i -nx y√∑i=1nx i 2-nx 2√∑i=1ny i 2-ny 2;对于一组具有线性相关关系的数据(x i ,y i )(i=1,2,…,n ),其经验回归直线y ^=b ^x+a ^的斜率和截距的最小二乘估计分别为:b ^=∑i=1n(x i -x)(y i -y)∑i=1n(x i -x)2,a ^=y −b ^x .答案及解析1.解 (1)根据产值增长率频数分布表得,所调查的100个企业中产值增长率不低于40%的企业频率为14+7100=0.21.产值负增长的企业频率为2100=0.02.用样本频率分布估计总体分布得这类企业中产值增长率不低于40%的企业比例为21%,产值负增长的企业比例为2%.(2)y =1100(-0.10×2+0.10×24+0.30×53+0.50×14+0.70×7)=0.30, s 2=1100[(-0.40)2×2+(-0.20)2×24+02×53+0.202×14+0.402×7]=0.029 6, s=√0.029 6=0.02×√74≈0.17.所以,这类企业产值增长率的平均数与标准差的估计值分别为0.30,0.17. 2.解 (1)由表中数据易知:x =1+2+3+44=52,y =125+105+100+904=105,则b ^=∑i=14x i y i -4x y∑i=14x i 2-4x2=995−1 05030−25=-11,a ^=y −b ^ x =105-(-11)×52=132.5,故所求经验回归方程为y ^=-11x+132.5.令x=10,则y ^=-11×10+132.5=22.5≈23(人),预测该路口10月份不“礼让行人”的驾驶员大约人数为23. (2)零假设为H 0:“礼让行人”行为与驾龄无关.由表中数据可得χ2=50×(10×12−20×8)218×32×30×20≈0.23<2.706=x 0.10,依据小概率值α=0.10的独立性检验,没有充分证据推断H 0不成立,可以认为H 0成立,即认为“礼让行人”行为与驾龄无关.3.解 (1)由已知数据可求t =1+2+3+4+55=3, y =1.01+1.10+1.21+1.33+1.405=1.21,∑i=15t i 2=12+22+32+42+52=55,∑i=15t i y i =1×1.01+2×1.10+3×1.21+4×1.33+5×1.40=19.16,b ^=19.16−5×3×1.2155−5×32=1.0110=0.101,a ^=1.21-0.101×3=0.907,所求经验回归方程为y ^=0.101t+0.907. 当t=6时,y ^=0.101×6+0.907=1.513(万元),故2021年该地区农村居民人均消费支出约为1.513万元.(2)已知2021年该地区农村居民平均消费支出1.513万元,由图2可知,2020年该地区农村居民食品类支出为4 451元,则预测2021年该地区食品类支出为4 451×(1+3%)=4 584.53元,恩格尔系数=4 584.5315 130×100%≈30.3%∈(30%,40%),所以,2021年底该地区农村居民生活水平能达到富裕生活标准.4.解 (1)x 2=2 304,y2=729,∑i=120x i y i -20x y =1 300,∑i=120x i 2-20x 2=2 200,∑i=1ny i 2-20y 2=900,r=∑i=120x i y i -20x y√∑i=120x i 2-20x 2√∑i=1ny i 2-20y2≈0.92,因为y 与x 的样本相关系数接近1,所以y 与x 之间具有较强的线性相关关系,可用线性回归模型进行拟合.由题可得,b ^=∑i=120(x i -x)(y i -y)∑i=120(x i -x)2=∑i=120x i y i -20x y∑i=120x i 2-20x2=1322≈0.591,a ^=y −b ^ x =27-0.591×48≈-1.37,所以y ^=0.59x-1.37.(2)以频率估计概率,设甲款健身器材使用年限为X (单位:年).E (X )=5×0.1+6×0.4+7×0.3+8×0.2=6.6. 设乙款健身器材使用年限为Y (单位:年).E (Y )=5×0.3+6×0.4+7×0.2+8×0.1=6.1.因为E (X )>E (Y ),所以该健身机构购买甲款健身器材更划算.。

高中数学【统计与统计案例】专题练习

高中数学【统计与统计案例】专题练习

高中数学【统计与统计案例】专题练习1.(多选)下列统计量中,能度量样本x 1,x 2,…,x n 的离散程度的是( ) A.样本x 1,x 2,…,x n 的标准差 B.样本x 1,x 2,…,x n 的中位数 C.样本x 1,x 2,…,x n 的极差 D.样本x 1,x 2,…,x n 的平均数 答案 AC解析 由标准差的定义可知,标准差考查的是数据的离散程度;由中位数的定义可知,中位数考查的是数据的集中趋势;由极差的定义可知,极差考查的是数据的离散程度;由平均数的定义可知,平均数考查的是数据的集中趋势;故选AC.2.某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到各件产品该项指标数据如下: 旧设备 9.8 10.3 10.0 10.2 9.9 9.8 10.0 10.1 10.2 9.7 新设备10.110.410.110.010.110.310.610.510.410.5旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为x -和y -,样本方差分别记为s 21和s 22. (1)求x -,y -,s 21,s 22;(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果y --x -≥2s 21+s 2210,则认为新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高,否则不认为有显著提高).解 (1)x -=9.8+10.3+10.0+10.2+9.9+9.8+10.0+10.1+10.2+9.710=10,y -=10.1+10.4+10.1+10.0+10.1+10.3+10.6+10.5+10.4+10.510=10.3,s 21=0.22+0.32+0+0.22+0.12+0.22+0+0.12+0.22+0.3210=0.036,s 22=0.22+0.12+0.22+0.32+0.22+0+0.32+0.22+0.12+0.2210=0.04. (2)由(1)知,y --x -=0.3; 2s 21+s 2210=20.036+0.0410=20.007 6.又(y --x -)2=0.09>(20.007 6)2=0.030 4,则y --x ->2s 21+s 2210,所以新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高.3.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得∑20i =1x i =60,∑20i =1y i =1 200,∑20i =1(x i -x -)2=80,∑20i =1(y i-y -)2=9 000,∑20i =1(x i -x -)(y i -y -)=800.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数r =∑ni =1 (x i -x -)(y i -y -)∑n i =1(x i -x -)2∑n i =1 (y i -y -)2,2≈1.414.解 (1)由已知得样本平均数y -=120∑20i =1y i =60,从而该地区这种野生动物数量的估计值为60×200=12 000.(2)样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数r =∑20i =1 (x i -x -)(y i -y -)∑20i =1(x i -x -)2∑20i =1(y i -y -)2=80080×9 000=223≈0.94.(3)分层随机抽样:根据植物覆盖面积的大小对地块分层,再对200个地块进行分层随机抽样.理由如下:由(2)知各样区的这种野生动物数量与植物覆盖面积有很强的正相关性.由于各地块间植物覆盖面积差异很大,从而各地块间这种野生动物数量差异也很大,采用分层随机抽样的方法较好地保持了样本结构与总体结构的一致性,提高了样本的代表性,从而可以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计.1.抽样方法抽样方法包括简单随机抽样、分层随机抽样,两种抽样方法都是等概率抽样,体现了抽样的公平性,但又各有其特点和适用范围. 2.统计中的五个数据特征(1)众数:在样本数据中,出现次数最多的那个数据.(2)中位数:在样本数据中,将数据按大小顺序排列,位于最中间的数据.如果数据的个数为偶数,就取中间两个数据的平均数作为中位数. (3)平均数:样本数据的算术平均数,即x -=1n (x 1+x 2+…+x n ).(4)第p 百分位数:将一组数据(共n 个)按从小到大排列,计算i =n ×p %,若i 不是整数,而大于i 的比邻整数为j ,则第p 百分位数为第j 项数据;若i 是整数,则第p 百分位数为第i 项与第(i +1)项数据的平均数.(5)方差与标准差.s 2=1n [(x 1-x -)2+(x 2-x -)2+…+(x n -x -)2],s =1n [(x 1-x -)2+(x 2-x -)2+…+(x n -x -)2].3.频率分布直方图的两个结论 (1)小长方形的面积=组距×频率组距=频率. (2)各小长方形的面积之和等于1. 4.回归分析与独立性检验(1)回归直线y ^=b ^x +a ^经过样本点的中心(x -,y -),若x 取某一个值代入回归直线方程y ^=b ^x +a ^中,可求出y 的估计值. (2)独立性检验对于取值分别是{x 1,x 2}和{y 1,y 2}的分类变量X 和Y ,其样本频数列联表是:X Y 合计 y 1 y 2 x 1 a b a +b x 2 c d c +d 合计a +cb +dn则χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )(其中n =a +b +c +d 为样本容量).热点一 用样本估计总体考向1 数字特征与统计图表的应用【例1】 (1)空气质量指数分为六级,指数越大说明污染的情况越严重,对人体危害越大,其中指数范围[0,50],[51,100],[101,150],[151,200],[201,300]分别对应“优”“良”“轻度污染”“中度污染”“重度污染”五个等级.如图是某市连续14天的空气质量指数趋势图,下列说法不正确的是( )A.这14天中有4天空气质量为“良”B.这14天中空气质量指数的中位数是103C.从2日到5日空气质量越来越差D.连续三天中空气质量指数方差最小的是9日到11日(2)2020年我国突发新冠肺炎疫情,疫情期间中小学生“停课不停学”.已知某地区中小学生人数情况如甲图所示,各学段学生在疫情期间“家务劳动”的参与率如乙图所示.为了进一步了解该地区中小学生参与“家务劳动”的情况,现用分层随机抽样的方法抽取4%的学生进行调查,则抽取的样本容量、抽取的高中生中参与“家务劳动”的人数分别为()A.2 750,200B.2 750,110C.1 120,110D.1 120,200答案(1)B(2)C解析(1)在这14天中,1日、3日、12日、13日的空气质量为良,共4天,故A正确.14天中空气质量指数的中位数为86+1212=103.5,故B错误.从2日到5日,空气质量指数越来越高,故空气质量越来越差,C正确.观察题图可得,9日至11日空气质量指数偏差最小,因此方差最小,D正确.综上知,说法不正确的是B.(2)学生总数为15 500+5 000+7 500=28 000(人),由于抽取4%的学生进行调查,则抽取的样本容量为28 000×4%=1 120.故高中生应抽取的人数为5 000×4%=200,而抽取的高中生中参与“家务劳动”的比率为0.55,故抽取的高中生中参与“家务劳动”的人数为200×0.55=110.探究提高 1.解题的关键是理解统计图表的含义,从中提取数字信息,平均数、众数、中位数描述数据的集中趋势,方差与标准差描述数据的波动大小,标准差、方差越小,数据的离散程度越小,越稳定.2.进行分层随机抽样的相关计算时,常用到的两个关系:(1)样本容量n总体的个数N=该层抽取的个体数该层的个体数;(2)总体中某两层的个体数之比等于样本中这两层抽取的个体数之比.【训练1】(1)以下数据为参加数学竞赛决赛的15人的成绩:(单位:分)78,70,72,86,88,79,80,81,94,84,56,98,83,90,91,则这15人成绩的第80百分位数是()A.90B.90.5C.91D.91.5(2)(多选) 2020年上半年,中国养猪企业受猪价高位的利好影响,大多收获史上最佳半年报业绩,部分企业半年报营业收入同比增长超过1倍.某养猪场抓住机遇,加大了生猪养殖规模,为了检测生猪的养殖情况,该养猪场对2 000头生猪的体重(单位:kg)进行了统计,得到如图所示的频率分布直方图,则下列说法正确的是()A.这2 000头生猪体重的众数为160 kgB.这2 000头生猪中体重不低于200 kg的有80头C.这2 000头生猪体重的中位数落在区间[140,160)内D.这2 000头生猪体重的平均数为152.8 kg答案(1)B(2)BCD解析(1)把成绩按从小到大的顺序排列为:56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,因为15×80%=12,所以这15人成绩的第80百分位数是90+912=90.5.(2)由频率分布直方图可知,[140,160)这一组的数据对应的小长方形最高,所以这2 000头生猪的体重的众数为150 kg,A错误;这2 000头生猪中体重不低于200 kg的有0.002×20×2 000=80(头),B正确;因为生猪的体重在[80,140)内的频率为(0.001+0.004+0.01)×20=0.3,在[140,160)内的频率为0.016×20=0.32,且0.3+0.32=0.62>0.5,所以这2 000头生猪体重的中位数落在区间[140,160)内,C正确;这2 000头生猪体重的平均数为(0.001×90+0.004×110+0.01×130+0.016×150+0.012×170+0.005×190+0.002×210)×20=152.8(kg),D正确.考向2用样本的频率分布估计总体分布【例2】为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成A,B两组,每组100只,其中A组小鼠给服甲离子溶液,B组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:记C为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到P(C)的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a,b的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).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)甲离子残留百分比的平均值的估计值为2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05.乙离子残留百分比的平均值的估计值为3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00.探究提高 1.平均数与方差都是重要的数字特征,是对数据的一种简明描述,它们所反映的情况有着重要的实际意义.2.在例2中,抓住频率分布直方图各小长方形的面积之和为1,这是求解的关键;本题易混淆频率分布条形图和频率分布直方图,误把频率分布直方图纵轴的几何意义当成频率,导致样本数据的频率求错.【训练2】(多选)为了更好地支持中小型企业的发展,某市决定对部分企业的税收进行适当的减免,现调查了当地100家中小型企业年收入(单位:万元)情况,并根据所得数据画出了如图所示的频率分布直方图,则下列结论正确的是()A.样本在区间[500,700]内的频数为18B.如果规定年收入在300万元以内的企业才能享受减免税收政策,估计有30%的当地中小型企业能享受到减免税收政策C.样本的中位数大于350万元D.可估计当地中小型企业年收入的平均数超过400万元(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)答案ABC解析依题意,(0.001+0.002+0.002 6×2+a+0.000 4)×100=1,所以a=0.001 4.对于A,样本在[500,700]内的频率为(0.001 4+0.000 4)×100=0.18,故频数为0.18×100=18,故A正确.对于B,年收入在300万元以内的频率为(0.001+0.002)×100=0.3,故B正确. 对于C,设样本的中位数为x,易知中位数位于[300,400]内,则0.3+(x-300)×0.002 6=0.5,解得x≈376.9,376.9>350,故C正确.因为样本的平均数为150×0.1+250×0.2+350×0.26+450×0.26+550×0.14+650×0.04=376<400,所以估计当地中小型企业年收入的平均数小于400万元,故D 错误. 热点二 回归分析【例3】某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t)和年利润z (单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费x i 和年销售量y i (i =1,2,…,8)数据进行了初步处理,得到如图所示散点图及一些统计量的值.x -y -w -∑8i =1(x i -x -)2∑8i =1(w i -w -)2∑8i =1(x i -x -)·(y i -y -) ∑8i =1(w i -w -)·(y i -y -) 46.65636.8289.8 1.61 469108.8表中w i =x i ,w -=18∑8i =1w i .(1)根据散点图判断,y =a +bx 与y =c +d x 哪一个更适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程?(给出判断即可,不必说明理由) (2)根据(1)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程.(3)已知这种产品的年利润z 与x ,y 的关系为z =0.2y -x .根据(2)的结果回答下列问题:①年宣传费x =49时,年销售量及年利润的预报值是多少? ②年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据(u 1,v 1),(u 2,v 2),…,(u n ,v n ),其回归直线v =α+βu 的斜率和截距的最小二乘估计分别为:β^=∑ni =1(u i -u -)(v i -v -)∑n i =1(u i -u -)2,α^=v --β^u -.解 (1)由散点图可以判断,y =c +d x 更适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程.(2)易知w =x ,则y ^=d ^w +c ^.由题意得d ^=∑8i =1(w i -w -)(y i -y -)∑8i =1(w i -w -)2=108.81.6=68,所以c ^=y --d ^w -=563-68×6.8=100.6.所以y 关于w 的线性回归方程为y ^=100.6+68w , 所以y 关于x 的回归方程为y ^=100.6+68x .(3)①由(2)知,当x =49时,年销售量y 的预报值为y ^=100.6+6849=576.6,年利润z 的预报值为z ^=576.6×0.2-49=66.32.②根据(2)的结果知,年利润z 的预报值z ^=0.2(100.6+68x )-x =-x +13.6x +20.12,所以当x =13.62=6.8,即x =46.24时,z ^取得最大值.故年宣传费为46.24千元时,年利润的预报值最大. 探究提高 1.求回归直线方程的关键及实际应用 (1)关键:正确理解b ^,a ^的计算公式并准确地计算.(2)实际应用:在分析实际中两个变量的相关关系时,可根据样本数据作出散点图来确定两个变量之间是否具有相关关系,若具有线性相关关系,则可通过线性回归方程估计和预测变量的值. 2.相关系数(1)当r >0时,表明两个变量正相关;当r <0时,表明两个变量负相关. (2)当|r |>0.75时,认为两个变量具有较强的线性相关关系.【训练3】 (多选)我国5G 技术研发试验在2016~2018年进行,分为5G 关键技术试验、5G 技术方案验证和5G 系统验证三个阶段.2020年初以来,5G 技术在我国已经进入高速发展的阶段,5G 手机的销量也逐渐上升.某手机商城统计了2021年5个月5G 手机的实际销量,如下表所示:若y 与x 线性相关,且求得线性回归方程为y ^=45x +5,则下列说法正确的是( ) A.a =142 B.y 与x 正相关C.y 与x 的相关系数为负数D.2021年7月该手机商城的5G 手机销量约为365部 答案 AB解析 x -=1+2+3+4+55=3,y -=50+96+a +185+2275=558+a 5,因为点(x -,y -)在回归直线上,所以558+a5=45×3+5,解得a =142,所以选项A 正确;从表格数据看,y 随x 的增大而增大,所以y 与x 正相关,所以选项B 正确;因为y 与x 正相关,所以y 与x 的相关系数为正数,所以选项C 错误;2021年7月对应的月份编号x =7,当x =7时,y ^=45×7+5=320,所以2021年7月该手机商城的5G 手机销量约为320部,所以选项D 错误.故选AB.热点三 独立性检验【例4】 为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO 2浓度(单位:μg/m 3),得下表:(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO 2浓度不超过150”的概率;(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表:(3)根据(2)中的列联表,依据小概率值α=0.01的χ2独立性检验,能否认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO 2浓度有关? 附:χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),解 (1)根据抽查数据,该市100天的空气中PM2.5浓度不超过75,且SO 2浓度不超过150的天数为32+18+6+8=64,因此,该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO 2浓度不超过150的概率的估计值为64100=0.64. (2)根据抽查数据,可得2×2列联表:(3)零假设为H 0:该市一天空气中PM2.5浓度与SO 2浓度无关.根据(2)的列联表得χ2=100×(64×10-16×10)280×20×74×26≈7.484>6.635=x 0.01.根据小概率值α=0.01的χ2独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO 2浓度有关,此推断犯错误的概率不超过0.01. 探究提高 1.独立性检验的一般步骤 (1)根据样本数据列成2×2列联表; (2)根据公式χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),计算χ2的值;(3)查表比较χ2与临界值的大小关系,作统计判断.2.χ2的值越大,对应假设事件H 0成立(两类变量相互独立)的概率越小,H 0不成立的概率越大.【训练4】 甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表:(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少?(2)依据小概率值α=0.01的χ2独立性检验,能否认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异?附:χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),α 0.050 0.010 0.001 x α3.8416.63510.828解 (1)根据2×2列联表知:甲机床生产的产品中一级品的频率为150200=75%, 乙机床生产的产品中一级品的频率为120200=60%.(2)零假设为H 0:甲机床的产品质量与乙机床的产品质量没有差异.由2×2列联表,得χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )=400×(150×80-120×50)2270×130×200×200=40039≈10.256>6.635=x 0.01.根据小概率值α=0.01的χ2独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异,此推断犯错误的概率不超过0.01.一、选择题1.设一组样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差为0.01,则数据10x 1,10x 2,…,10x n 的方差为( ) A.0.01 B.0.1 C.1 D.10答案 C解析 10x 1,10x 2,…,10x n 的方差为102×0.01=1.2.为了研究某班学生的脚长x (单位:厘米)和身高y (单位:厘米)的关系,从该班随机抽取10名学生,根据测量数据的散点图可以看出y 与x 之间有线性相关关系,设其回归直线方程为y ^=b ^x +a ^.已知∑10i =1x i =225,∑10i =1y i =1 600,b ^=4.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为( ) A.160 B.163 C.166 D.170答案 C解析 ∵x -=110∑10i =1x i =110×225=22.5,y -=110∑10i =1y i=160, ∴a ^=y --b ^x -=160-4×22.5=70, ∴回归直线方程为y ^=4x +70. 因此估计其身高y ^=4×24+70=166.3.从一批零件中抽取80个,测量其直径(单位:mm),将所得数据分为9组:[5.31,5.33),[5.33,5.35),…,[5.45,5.47),[5.47,5.49],并整理得到如下频率分布直方图,则在被抽取的零件中,直径落在区间[5.43,5.47)内的个数为( )A.10B.18C.20D.36答案 B解析 因为直径落在区间[5.43,5.47)内的频率为0.02×(6.25+5.00)=0.225,所以零件的个数为0.225×80=18.4.某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A 点表示十月的平均最高气温约为15 ℃,B 点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述不正确的是()A.各月的平均最低气温都在0 ℃以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温高于20 ℃的月份有5个答案 D解析由雷达图易知A,C正确;七月的平均最高气温超过20 ℃,平均最低气温约为12 ℃,一月的平均最高气温约为6 ℃,平均最低气温约为2 ℃,所以七月的平均温差比一月的平均温差大,B正确;由雷达图知平均最高气温超过20 ℃的月份有3个月,D错误.5.(多选) 5G时代已经到来,5G的发展将直接带动包括运营、制造、服务在内的通信行业整体的快速发展,进而对GDP增长产生直接贡献,并通过产业间的关联效应,间接带动国民经济各行业的发展,创造出更多的经济增加值.如图,某单位结合近年数据,对今后几年的5G经济产出作出预测.由上图提供的信息可知()A.运营商的经济产出逐年增加B.设备制造商的经济产出前期增长较快,后期放缓C.设备制造商在各年的总经济产出中一直处于领先地位D.信息服务商与运营商的经济产出的差距有逐步拉大的趋势 答案 ABD解析 对于A ,由图知,运营商的经济产出逐年增加,故A 正确;对于B ,由图知,设备制造商的经济产出在2020~2023年间增长较快,后几年增长逐渐趋于平缓,故B 正确;对于C ,由图可知,设备制造商在各年的总经济产出中在前期处于领先地位,而后期是信息服务商处于领先地位,故C 错误;对于D ,由图知,在2020~2025年间信息服务商与运营商的经济产出的差距不大,后几年中信息服务商的经济产出增长速度明显高于运营商的经济产出增长速度,两者间的差距有逐步拉大的趋势,故D 正确.综上所述,选ABD.6.已知某7个数的平均数为4,方差为2,现加入一个新数据4,此时这8个数的平均数为x -,方差为s 2,则( )A.x -=4,s 2<2B.x -=4,s 2>2 C.x ->4,s 2<2 D.x ->4,s 2>2答案 A解析 ∵某7个数的平均数为4,∴这7个数的和为4×7=28.∵加入一个新数据4,∴x -=28+48=4.又∵这7个数的方差为2,且加入一个新数据4,∴这8个数的方差s 2=7×2+(4-4)28=74<2,故选A.二、填空题 7.给出如下列联表非 30 50 80 合计5060110根据独立性检验,__________在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为“高血压与患心脏病有关”(填“能”或“不能”). 答案 能解析 零假设为H 0:高血压与患心脏病无关. 由列联表中的数据可得 χ2=110×(20×50-10×30)230×80×50×60≈7.486>6.635=x 0.01,根据小概率值α=0.01的χ2独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为高血压与患心脏病有关,此推断犯错误的概率不超过0.01,即能在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为高血压与患心脏病有关.8.为了普及环保知识,增强环保意识,某大学随机抽取30名学生参加环保知识测试,测试成绩(单位:分)如图所示,假设得分值的中位数为m e ,众数为m 0,平均值为x -,则m e ,m 0与x -的大小关系是________.答案 m 0<m e <x -解析 由图可知,30名学生的得分情况依次为得3分的有2人,得4分的有3人,得5分的有10人,得6分的有6人,得7分的有3人,得8分的有2人,得9分的有2人,得10分的有2人.中位数为第15、16个数(分别为5、6)的平均数,即m e =5.5.5出现的次数最多,故m 0=5,x -=2×3+3×4+10×5+6×6+3×7+2×8+2×9+2×1030≈5.97.于是得m 0<m e <x -.9.下面的折线图给出的是甲、乙两只股票在某年中每月的收盘价格,已知股票甲的极差是6.88元,标准差为2.04元;股票乙的极差为27.47元,标准差为9.63元,根据这两只股票在这一年中的波动程度,给出下列结论:①股票甲在这一年中波动相对较小,表现的更加稳定;②购买股票乙风险高但可能获得高回报;③股票甲的走势相对平稳,股票乙的收盘价格波动较大;④两只股票在全年都处于上升趋势.其中正确的结论是________(填序号).答案 ①②③解析 由题意可知,甲的标准差为2.04元,乙的标准差为9.63元,可知股票甲在这一年中波动相对较小,表现的更加稳定,故①正确;甲的极差是6.88元,乙的极差为27.47元,可知购买股票乙风险高但可能获得高回报,故②正确;通过折线图可知股票甲的走势相对平稳,股票乙的收盘价格波动较大,故③正确;通过折线图可得乙在6月到8月明显是下降趋势,故④错误. 三、解答题10.某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:性别对该商场的服务 合计满意不满意(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;(2)依据小概率值α=0.05的χ2独立性检验,能否认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?附:χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ).解 (1)由调查数据,男顾客中对该商场服务满意的比率为4050=0.8,因此男顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.8.女顾客中对该商场服务满意的比率为3050=0.6,因此女顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.6. (2)零假设为H 0:男、女顾客对该商场服务的评价没有差异. 由列联表中的数据,得 χ2=100×(40×20-30×10)250×50×70×30≈4.762>3.841=x 0.05.根据小概率值α=0.05的χ2独立性检验,我们推 断H 0不成立,即认为男、女顾客对商场服务的评价有差异,此推断犯错误的概率不大于0.05.11.某互联网公司为了确定下季度的前期广告投入计划,收集了近6个月广告投入量x (单位:万元)和收益y (单位:万元)的数据如表:他们分别用两种模型①y =bx +a ,②y =a e bx 进行拟合,得到相应的回归方程并进行残差分析,得到如图所示的残差图及一些统计量的值.x -y -∑6i =1x i y i∑6i =1x 2i7301 464.24 364(1)根据残差图,比较模型①,②的拟合效果,应选择哪个模型?并说明理由; (2)残差绝对值大于2的数据被认为是异常数据,需要剔除. (ⅰ)剔除异常数据后,求出(1)中所选模型的回归方程; (ⅱ)若广告投入量x =18,则该模型收益的预报值是多少?附:对于一组数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其回归直线y ^=b ^x +a ^的斜率和截距的最小二乘估计分别为:b ^=∑n i =1(x i -x -)(y i -y -)∑n i =1(x i -x -)2=∑ni =1x i y i -nx -·y -∑n i =1x 2i -n ·x -2,a ^=y --b ^x -. 解 (1)由于模型①残差波动小,应该选择模型①. (2)(ⅰ)剔除异常数据,即3月份的数据, 剩下数据的平均数为x -=15×(7×6-6)=7.2,y -=15×(30×6-31.8)=29.64,∑5i =1x i y i -5x -·y -=206.4,∑5i =1x 2i -5·x -2=68.8. ∴b ^=206.468.8=3,a ^=y --b ^x -=29.64-3×7.2=8.04.∴所选模型的回归方程为y ^=3x +8.04. (ⅱ)若广告投入量x =18,则该模型收益的预报值是3×18+8.04=62.04(万元).12.(多选)2020年7月国家统计局发布了我国2020年上半年国内经济数据,图1为国内三大产业生产总值的比重,图2为第三产业中各行业生产总值的比重.以下关于我国2020年上半年经济数据的说法正确的是()A.在第三产业中,“批发和零售业”与“金融业”的生产总值之和同“其他服务业”的生产总值基本持平B.若“租赁和商务服务业”生产总值为15 000亿元,则“房地产业”生产总值为32 500亿元C.若“金融业”的生产总值为42 000亿元,则第三产业生产总值为262 500亿元D.若“金融业”的生产总值为42 000亿元,则第一产业生产总值为45 000亿元答案ABC解析对于选项A,在第三产业中,“批发和零售业”与“金融业”的生产总值之和占比为16%+16%=32%,“其他服务业”的生产总值占比为32%,所以“批发和零售业”与“金融业”的生产总值之和同“其他服务业”的生产总值基本持平,故选项A正确.对于选项B,若“租赁和商务服务业”生产总值为15 000亿元,在第三产业中,因为“租赁和商务服务业”生产总值占比为6%,所以第三产业生产总值为15 000=250 000(亿元),又“房地产业”生产总值占比为13%,所以“房地产6%业”生产总值为13%×250 000=32 500(亿元),故选项B正确.对于选项C ,在第三产业中,若“金融业”的生产总值为42 000亿元,因为“金融业”生产总值占比为16%,所以第三产业生产总值为42 00016%=262 500(亿元),故选项C 正确.对于选项D ,第三产业生产总值在三大产业中占比为57%,第一产业生产总值在三大产业中占比为6%,由C 选项知第三产业生产总值为262 500亿元,所以第一产业生产总值为262 50057%×6%≈27 632(亿元),所以选项D 错误.13.由于受到网络电商的冲击,某品牌的洗衣机在线下的销售受到影响,承受了一定的经济损失,现将A 地区200家实体店该品牌洗衣机的月经济损失统计如图所示,估算月经济损失的平均数为m ,中位数为n ,则m -n =________.答案 360解析 第一块小矩形的面积S 1=0.3,第二块小矩形的面积S 2=0.4,故n =2 000+0.5-0.30.000 2=3 000;又第四、五块小矩形的面积均为S =0.06,故a =12 000[1-(0.3+0.4+0.06×2)]=0.000 09,所以m =1 000×0.3+3 000×0.4+5 000×0.18+(7 000+9 000)×0.06=3 360,故m -n =360.14.某公司为了预测下月产品销售情况,找出了近7个月的产品销售量y (单位:万件)的统计表:月份代码t 1 2 3 4 5 6 7 销售量y (万件)y 1y 2y 3y 4y 5y 6y 7但其中数据污损不清,经查证∑7i =1y i =9.32,∑7i =1t i y i =40.17,∑7i =1(y i -y -)2=0.55.。

高中数学统计与统计案例

高中数学统计与统计案例

12+ 4 分项练 9统计与统计案例1. (2018 ·乡模拟新 )某中学有高中生 3 000 人,初中生 2 000 人,男、女生所占的比例如下图所示.为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n 的样本,已知从高中生中抽取女生21 人,则从初中生中抽取的男生人数是()A.12 B.15 C.20 D.21答案A解析因为分层抽样的抽取比例为21= 1 ,3 000×0.7100所以从初中生中抽取的男生人数是2 000× 0.6100= 12.2.(2018 ·赣州模拟 )某工厂利用随机数表对生产的700 个零件进行抽样测试,先将 700 个零件进行编号: 001,002,, 699,700.从中抽取70 个样本,如图提供了随机数表的第4行到第 6行,若从表中第 5 行第 6 列开始向右读取数据,则得到的第 6 个样本编号是 ()32 21 18 34 2978 64 54 07 3252 42 06 44 3812 23 43 56 7735 78 90 56 4284 42 12 53 3134 57 86 07 3625 30 07 32 8623 45 78 89 0723 68 96 08 0432 56 78 08 4367 89 53 55 7734 89 94 83 7522 53 55 78 3245 77 89 23 45A . 623 B. 328 C. 253 D. 007答案A解析从第 5 行第 6 列开始向右读取数据,第一个数为253,第二个数是313,第三个数是457,下一个数是860,不符合要求,下一个数是736,不符合要求,下一个数是253,重复,第四个数是007,第五个数是328,第六个数是623.3.(2018 ·宁德质检 )下图是具有相关关系的两个变量的一组数据的散点图和回归直线,若去掉一个点使得余下的 5 个点所对应的数据的相关系数最大,则应当去掉的点是()A.D B.E C.F D.A答案B解析因为相关系数的绝对值越大,越接近1,则说明两个变量的相关性越强.因为点 E 到直线的距离最远,所以去掉点E,余下的 5 个点所对应的数据的相关系数最大.4.(2018 河·北省衡水中学模拟)若 x1,x2,,x2 018的平均数为 3,方差为 4,且 y i=- 2(x i-2),i= 1,2,, 2 018,则新数据y1, y2,, y2 018的平均数和标准差分别为 ()A.- 4,- 4B.- 4,16C.2,8D.- 2,4答案D解析∵ x1, x2,, x2 018的平均数为 3,方差为4,∴1(x1+ x2++ x2 018)= 3,2 01812222 018[(x1- 3)+ (x2-3)++ (x2 018- 3)]=4.又 y i=- 2(x i- 2)=- 2x i+ 4, i= 1,2,, 2 018,1∴ y =2 018[ - 2(x1+ x2++ x2 018)+ 4×2 018]=- 21x1+ x2++ x2 018+ 4=- 2,2 01821222s =2 018[(- 2x1+ 4+2) + (- 2x2+4+ 2) ++ (- 2x2 018+ 4+ 2)]1222=2 018[4( x1- 3) +4(x2- 3) ++ 4(x2 018- 3) ]1222=4×2 018[(x1- 3)+ (x2- 3)++(x2 018- 3)]= 16,∴新数据 y1, y2,,y2 018的平均数和标准差分别为-2,4.5.某班一次测试成绩的茎叶图和频率分布直方图可见部分如图,根据图中的信息可确定被抽测的人数及分数在[90,100] 内的人数分别为()A . 20,2B . 24,4 C.25,2 D . 25,4答案C解析由频率分布直方图可知,组距为10,[50,60)的频率为0.008× 10= 0.08,由茎叶图可知2[50,60) 的人数为 2,设参加本次考试的总人数为N,则 N=0.08=25,根据频率分布直方图可知 [90,100] 内的人数与 [50,60) 内的人数一样,都是 2.6.(2018 湛·江模拟 )从某中学甲、乙两班各随机抽取10 名同学,测量他们的身高(单位: cm),所得数据用茎叶图表示如下,由此可估计甲、乙两班同学的身高情况,则下列结论正确的是()A.甲班同学身高的方差较大B.甲班同学身高的平均值较大C.甲班同学身高的中位数较大D.甲班同学身高在175 cm 以上的人数较多答案A解析观察茎叶图可知甲班同学数据波动大,则甲班同学身高的方差较大, A 选项正确;甲班同学身高的平均值为181+ 182+ 170+ 172+ 178+ 163+ 165+ 166+ 157+15810= 169.2,乙班同学身高的平均值为182+ 171+ 172+ 176+ 178+ 179+ 162+ 164+ 167+15910= 171,则乙班同学身高的平均值大, B 选项错误;166+ 170甲班同学身高的中位数为2= 168,171+ 172乙班同学身高的中位数为2= 171.5,则乙班同学身高的中位数大, C 选项错误;甲班同学身高在175 cm 以上的人数为3,乙班同学身高在175 cm 以上的人数为4,则乙班同学身高在175 cm 以上的人数多, D 选项错误.7.下列说法错误的是 ()A .回归直线过样本点的中心( x , y )B .两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值就越接近于1^^C.在线性回归方程 y= 0.2x+ 0.8 中,当解释变量x 每增加 1 个单位时,预报变量y平均增加0.2 个单位D.对分类变量 X 与 Y,随机变量 K2的观测值 k 越大,则判断“ X 与 Y 有关系”的把握程度越小答案D解析根据相关定义分析知 A , B,C 正确. D 中对分类变量X 与 Y 的随机变量 K2的观测值k 来说, k 越大,“ X 与 Y 有关系”的把握程度越大,故 D 不正确.8.某学校为了制定节能减排的目标,调查了日用电量y(单位:千瓦时 )与当天平均气温x(单位:℃ ),从中随机选取了 4 天的日用电量与当天平均气温,并制作了对照表:x171510- 2y2434a64^由表中数据得到的线性回归方程为y=- 2x+ 60,则 a 的值为 ()A.34 B.36 C.38 D.42答案C17+ 15+ 10- 224+ 34+ a+ 64解析x == 10, y =4,4^∵ y =- 2x + 60 必过点 ( x , y ),∴ 24+34+ a + 64=- 2×10+ 60,解得 a =38. 49.某科研机构为了研究中年人秃头是否与患有心脏病有关,随机调查了一些中年人的情况,具体数据如下表所示:有心脏病无心脏病总计 秃发 20 300 320 不秃发 5 450 455 总计257507752= 775× (20×450- 5×300 )2 2根据表中数据得 K 25× 750× 320× 455 ≈ 15.968,由 K ≥ 10.828,断定秃发与患有心脏病有关,那么这种判断出错的可能性为( )P(K 2≥k 0)0.15 0.10 0.050.025 0.010 0.005 0.001 k 02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828A.0.1 B . 0.05 C . 0.01 D . 0.001答案D解析由题意可知, K 2≥10.828,根据附表可得判断秃发与患有心脏病有关出错的可能性为0.001.10. (2018 辽·宁省重点高中期末 )如图描述的是我国大产业 GDP 累计同比贡献率,以下结论正确的是(2014 年四个季度与)2015 年前三个季度三A . 2015 年前三个季度中国 GDP 累计比较 2014 年同期增速有上升的趋势B .相对于 2014 年, 2015 年前三个季度第三产业对 GDP 的贡献率明显增加C.相对于2014 年, 2015 年前三个季度第二产业对GDP 的贡献率明显增加D.相对于2014 年, 2015 年前三个季度第一产业对GDP 的贡献率明显增加答案B解析通过图形可以看出,最后三个条形中,白色条形所占的比重明显比前四个条形所占比重要大,即相对于2014 年, 2015 年前三个季度第三产业对GDP 的贡献率明显增加,故选B.11.对某两名高三学生在连续9 次数学测试中的成绩(单位:分 )进行统计得到如下折线图.下面关于这两位同学的数学成绩的分析中,正确的个数为()①甲同学的成绩折线图具有较好的对称性,故而平均成绩为130 分;②根据甲同学成绩折线图提供的数据进行统计,估计该同学平均成绩在区间[110,120] 内;③乙同学的数学成绩与考试次号具有比较明显的线性相关性,且为正相关;④乙同学在这连续九次测验中的最高分与最低分的差超过40 分.A.1 B. 2 C.3 D.4答案C解析① 甲同学的成绩折线图具有较好的对称性,最高130 分,平均成绩为低于 130 分,①错误;② 根据甲同学成绩折线图提供的数据进行统计,估计该同学平均成绩在区间[110,120]内,②正确;③乙同学的数学成绩与考试次号具有比较明显的线性相关性,且为正相关,③正确;④ 乙同学在这连续九次测验中的最高分大于130 分且最低分低于90 分,最高分与最低分的差超过 40 分,故④正确.故选 C.12. (2016 ·京北 )某学校运动会的立定跳远和30 秒跳绳两个单项比赛分成预赛和决赛两个阶段.下表为10 名学生的预赛成绩,其中有三个数据模糊.学生序号12345678910立定跳远 1.91.92 1.82 1.80 1.78 1.76 1.74 1.72 1.68 1.60 (单位:米 )630 秒跳绳63a7560637270a- 1b65 (单位:次 )在这 10 名学生中,进入立定跳远决赛的有8 人,同时进入立定跳远决赛和30 秒跳绳决赛的有6人,则()A . 2 号学生进入30 秒跳绳决赛B .5 号学生进入30 秒跳绳决赛C.8 号学生进入30 秒跳绳决赛D. 9 号学生进入30 秒跳绳决赛答案B解析由数据可知,进入立定跳远决赛的8 人为 1~8 号,所以进入30秒跳绳决赛的 6 人需要从 1~ 8 号产生,数据排序后可知第3,6,7 号必须进跳绳决赛,另外3人需从 63, a,60,63,a- 1 五个得分中抽取,若63 分的人未进决赛,则60 分的人就会进入决赛,与事实矛盾,所以 63 分必进决赛.故选 B.13. (2018 大·连模拟 )某班共有36 人,编号分别为1,2,3,, 36.现用系统抽样的方法,抽取一个容量为 4 的样本,已知编号3,12,30在样本中,那么样本中还有一个编号是________.答案21解析由于系统抽样得到的编号组成等差数列,36因为4= 9,所以公差为9,因为编号为 3,12,30,所以第三个编号为12+ 9= 21.14.某学校为了了解住校学生每天在校平均开销情况,随机抽取了500名学生,他们每天在校平均开销都不低于 20 元且不超过 60 元,其频率分布直方图如图所示,则其中每天在校平均开销在 [50,60]元的学生人数为________.答案150解析由频率分布直方图,得每天在校平均开销在[50,60] 元的学生的频率为1- (0.01+ 0.024+0.036)× 10=0.3,∴每天在校平均开销在[50,60] 元的学生人数为500× 0.3= 150.15.如图是某市某小区100 户居民 2015 年月平均用水量(单位:t)的频率分布直方图的一部分,则该小区2015 年的月平均用水量的中位数的估计值为________.答案 2.01解析由题图可知,前五组的频率依次为0.04,0.08,0.15,0.22,0.25,因此前五组的频数依次为4,8,15,22,25 ,由中位数的定义,应是第50 个数与第51 个数的算术平均数,而前四组的频数和为 4+ 8+ 15+ 22= 49,所以中位数是第五组中第 1 个数与第 2 个数的算术平均数,中位数11× (2.5-2)] ≈ 2.01,故中位数的估计值是 2.01.是2[2+2+2416. (2018 芜·湖模拟 )某校开展“爱我家乡”演讲比赛,9 位评委给小明同学打分的分数如茎叶图所示.记分员在去掉一个最高分和一个最低分后,算得平均分为91,复核员在复核时,发现有一个数字在茎叶图中无法看清,若记分员计算无误,则数字x= ________.答案1解析由题意知,去掉一个最低分88,若最高分为94 时,去掉最高分94,余下的 7 个分数的平均分是91,即1× (89+ 89+ 92+ 93+ 90+ x+ 92+ 91)=91, 7解得 x= 1;若最高分为 (90+ x)分,去掉最高分90+ x,则余下的7 个分数的平均分是17× (89+89+ 92+93+ 92+ 91+ 94)≠ 91,不满足题意.。

新高考数学复习专题-专题二十 统计与统计案例(原卷版)

新高考数学复习专题-专题二十    统计与统计案例(原卷版)

专题二十 统计与统计案例一、单选题1.(2021·河南高二月考(文))有下列四个命题:( ) ①在回归分析中,残差的平方和越小,模型的拟合效果越好;②在残差图中,残差点比较均匀地落在水平的带状区域内,说明选用的模型比较合适; ③若数据1x ,2x ,…,n x 的平均数为1,则12x ,22x ,…2n x 的平均数为2; ④对分类变量x 与y 的随机变量2K 的观测值k 来说,k 越小,判断“x 与y 有关系”的把握越大.其中真命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .42.(2021·全国高二课时练习)若由一个22⨯列联表中的数据计算得2 4.013K =,那么有( )把握认为两个变量有关系.20()P K k ≥ 0.150.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.072 2.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.828A .95%B .97.5%C .99%D .99.9%第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、解答题3.(2021·广东汕头市·高三一模)为确保我国如期全面建成小康社会,实现第一个百年奋斗目标打下了坚实的基础.在产业扶贫政策的大力支持下,某玩具厂对原有的生产线进行技术升级,为了更好地对比升级前和升级后的效果,其中甲生产线继续使用旧的生产模式,乙生产线采用新的生产模式.质检部门随机抽检了甲、乙两条生产线的各100件玩具,在抽取的200件玩具中,根据检测结果将它们分为“A ”、“B ”、“C ”三个等级,,A B 等级都是合格品,C 等级是次品,统计结果如表所示:等级ABC频数 100 75 25(表二)合格品 次品 合计 甲 80 乙 5 合计在相关政策扶持下,确保每件合格品都有对口销售渠道,但从安全起见,所有的次品必须由厂家自行销毁.(1)请根据所提供的数据,完成上面的22⨯列联表(表二),并判断是否有99.5%的把握认为产品的合格率与技术升级有关?(2)每件玩具的生产成本为20元,,A B 等级产品的出厂单价分别为m 元、40元.若甲生产线抽检的玩具中有35件为A 等级,用样本的频率估计概率,若进行技术升级后,平均生产一件玩具比技术升级前多盈利12元,则A 等级产品的出产单价为多少元?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.()20P K k ≥0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k3.841 5.024 6.635 7.879 10.8284.(2021·河南高二月考(文))某班主任对全班50名学生的学习积极性和对待班级工作的态度进行了调查,得出以下22⨯列联表:积极参加班级工作不太主动参加班级工作总计 学习积极性高 18725 学习积极性一般ab25 总计cd50如果随机抽查该班的一名学生,那么抽到积极参加班级工作的学生的概率是1225. (1)求a ,b ,c ,d 的值.(2)试运用独立性检验的思想方法分析:能否有99.9%的把握认为学生的学习积极性与对待班级工作的态度有关系?并说明理由.参考公式:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.参考数据:20()P K k ≥0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.8285.(2021·内蒙古包头市·高三一模(文))某贫困县为了响应国家精准扶贫的号召,特地承包了一块土地,已知土地的使用面积以及相应的管理时间的关系如下表: 土地使用面积x (单位:亩) 1 2 3 4 5 管理时间y (单位:月)911142620并调查了某村300名村民参与管理的意愿,得到的部分数据如下表所示:愿意参与管理不愿意参与管理男性村民 140 60 女性村民40(1)求相关系数r 的大小(精确到0.01),并判断管理时间y 与土地使用面积x 的线性相关程度;(2)是否有99.9%的把握认为村民的性别与参与管理的意愿具有相关性?参考公式:()()()()12211niii nniii i x x y y r x x y y ===--=--∑∑∑,()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.临界值表:()20P K k ≥0.100 0.050 0.025 0.010 0.0010k2.7063.841 5.024 6.635 10.82848522.02≈.6.(2021·聊城市·山东聊城一中高三一模)已知某班有50位学生,现对该班关于“举办辩论赛”的态度进行调查,,他们综合评价成绩的频数分布以及对“举办辩论赛”的赞成人数如下表:综合评价成绩(单位:分) [40,50)[50,60)[60,70)[70,80)[80,90)[90,100)频数 510151055赞成人数4812431(1)请根据以上统计数据填写下面2×2列联表,并回答:是否有95%的把握认为“综合评价成绩以80分位分界点”对“举办辩论赛”的态度有差异?综合评价成绩小于80分的人数综合评价成绩不小于80分的人数合计赞成 不赞成 合计(2)若采用分层抽样在综合评价成绩在[60,70),[70,80)的学生中随机抽取10人进行追踪调查,并选其中3人担任辩论赛主持人,求担任主持人的3人中至少有1人在[60,70)的概率.参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.参考数据:P()20Kk ≥0.10 0.050.010 0.005 k 02.7063.8416.6357.8797.(2021·全国高三月考(理))某购物网站统计了,A B 两款手机在2020年7月至11月的总销售量y (单位:百部),得到以下数据: 月份x 7 8 9 10 11 销售量y100120110120200(Ⅰ)已知销售量y 与月份x 满足线性相关关系,求出y 关于x 的线性回归方程,ˆˆˆybx a =+,并预测12月的手机销售量; (Ⅱ)网站数据分析人员发现:,A B 两款手机11月的销售量与顾客性别有关.请填写下面的22⨯列联表,并判断能否有超过99.5%的把握认为“,A B 两款手机11月的销售量与顾客性别有关”?男性顾客女性顾客合计A 款销售量90B 款销售量50合计90参考公式:()()()121niii ni i x x y y b x x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-, ()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.临界值表:()20P K k ≥ 0.010 0.005 0.0010k6.6357.879 10.8288.(2021·湖北高三月考)近年来,明代著名医药学家李时珍故乡黄冈市蕲春县大力发展大健康产业,蕲艾产业化种植已经成为该县脱贫攻坚的主要产业之一,已知蕲艾的株高y (单位:cm)与一定范围内的温度x (单位:℃)有关,现收集了蕲艾的13组观测数据,得到如下的散点图:现根据散点图利用y a x =+dy c x=+建立y 关于x 的回归方程,令s x =,1t x=得到如下数据: xyst10.15109.943.040.16113ni ii s y s y =-⋅∑ 13113i ii t yt y =-⋅∑1322113ik ss =-∑1322113ii tt =-∑1322113ii yy =-∑13.94 -2.1 11.67 0.21 21.22且(i s ,i y )与(i t ,i y )(i =1,2,3,…,13)的相关系数分别为1r ,2r ,且2r =﹣0.9953. (1)用相关系数说明哪种模型建立y 与x 的回归方程更合适; (2)根据(1)的结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(3)已知蕲艾的利润z 与x 、y 的关系为1202z y x =-,当x 为何值时,z 的预报值最大.参考数据和公式:0.21×21.22=4.4562,11.67×21.22=247.6374,247.637415.7365,对于一组数据(i u ,i v )(i =1,2,3,…,n ),其回归直线方程v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘法估计分别为1221ni i i nii u vnu v unuβ==-⋅=-∑∑,v u αβ=-,相关系数222211ni i nniii i u vnu vr unu vnv==-⋅=-⋅-∑∑∑.9.(2021·辽宁高三期末(文))2019年4月,中国电信公布了2019年的终端洞察报告,其中,国产手机品牌表现抢眼,统治地位不容置疑.在2018年6—11月上市的新机中,用户最满意机型与用户推荐机型的项目中国产手机优势明显,华为及荣耀手机分别占据不同价位段的榜单第一,OPPO 、vivo 、小米、魅族均有机型占据榜单.在用户满意机型调研项目中,曾经位于神坛地位的苹果手机也仅仅只有iPhoneXR 一款位列第三.最满意度机型TOP3 中国电信大于3500 2500-3499 1500-2499 1000-1499 1000元以下 第一名华为P30 ProvivoiQoo荣耀9X Vivo Z5x华为畅享9e第二名三星S10+荣耀20Pro红米K20ProOPPO A9红米7第三名iPhone XRVivo X27化为 麦芒8华为畅享9plus中兴BladeA7 (1)从上表中“华为(不含荣耀)”和“iPhoneXR ”的5个机型中任取2个,求这两个机型都是华为的概率;(2)测试数据源于消费者的反馈,从反馈信息中随机抽取500个“华为畅享9plus ”消费者,其中来自城市300个,来自农村200个,统计他们对“华为畅想9plus ”的满意情况如下:满意不满意城市 270 30 农村17030根据上表数据,问是否有95%的把握认为消费者是否满意与城市用户还是农村用户有关?(附:()()()()()22n ad bc X a b c d a c b d -=++++;当2 3.841X >时,有95%的把握说事件A与B 有关;当2 6.635X >时,有99%的把握说事件A 与B 有关;当2 3.841X ≤时,认为事件A 与B 是无关的)10.(2021·全国高三其他模拟)在我国,大学生就业压力日益严峻,伴随着政府政策的引导与社会观念的转变,大学生的创业意识与就业方向也悄然发生转变.某大学生在国家提供的税收,担保贷款等多方面的政策扶持下选择加盟某专营店自主创业,该专营店统计了近五年来创收利润数i y (单位:万元)与时间i t (单位:年)的数据,列表如下:i t1 2 3 4 5i y2.4 2.7 4.1 6.4 7.9(1)依据表中给出的数据,是否可用线性回归模型拟合与t 的关系,请计算相关系数r 并加以说明(计算结果精确到0.01).(若0.75r>,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合)(2)该专营店为吸引顾客,特推出两种促销方案. 方案一:每满500元可减50元;方案二:每满500元可抽奖一次,每次中奖的概率都为25,中奖就可以获得100元现金奖励,假设顾客每次抽奖的结果相互独立.(ⅰ)某位顾客购买了1050元的产品,该顾客选择参加两次抽奖,求该顾客换得100元现金奖励的概率(ⅱ)某位顾客购买了2000元的产品,作为专营店老板,是希望该顾客直接选择方案一返回200元现金,还是选择方案二参加四次抽奖?说明理由.附:相关系数公式:()()()()()()1122221111nnii i ii i nnnniiiii i i i tt y y t yntyr tt yy tt yy ======---=----∑∑∑∑∑∑,参考数据:56.957.547≈,5185.2i i i t y ==∑,()52110i i t t =-=∑,()52122.78i i y y =-∑11.(2021·全国高三其他模拟)人均可支配收入是反映一个地区居民收入水平和城市经济发展水平的重要指标,并且对人均消费水平有重大影响,下图是根据国家统计局发布的《2020年上半年居民收入和消费支出情况》绘制的,是我国31个省(区、市)2020年上半年人均可支配收入x (单位:元)与人均消费支出y (单位:元)的散点图.(1)由散点图可以看出,可以用线性回归模型ˆˆybx a =+拟合人均消费支出y 与人均可支配收入x 的关系,请用相关系数加以说明; (2)建立y 关于x 的线性回归方程(精确到0.01);(3)根据(2)的结论,规定半年人均盈余(人均可支配收入-人均消费支出)不低于4620元的省(区、市)达到阶段小康的标准,则估计达到阶段小康标准的省(区、市)的半年人均可支配收入至少为多少元? 参考数据:xy()3121=-∑ii xx()()311=--∑ii i xx y y()3121=-∑ii xx()3121=-∑ii yy15500 9632 1412000000 683900000 38000 18400参考公式:相关系数()()()()12211niii nniii i x x y y r x x y y ===--=--∑∑∑回归方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为()()()121ˆniii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-. 12.(2021·甘肃兰州市·高三其他模拟(文))某校高二生物研究性学习小组的同学们为了研究当地某种昆虫的产卵数与温度的变化关系,他们收集了一只该种昆虫在温度C x ︒时相对应产卵数个数为y 的8组数据,为了对数据进行分析,他们绘制了如下散点图:(1)根据散点图,甲、乙两位同学分别用y bx a =+和z dx c =+(其中ln z y =)两种模型进行回归分析,试判断这两位同学得到的回归方程中,哪一个的相关指数2R 更接近1;(给出判断即可,不必说明理由)(2)根据(1)的结论选定上述两个模型中更适宜作为对昆虫产卵数与温度变化关系进行回归分析的模型,并利用下表中数据,计算该模型的回归方程: (方程表示为()y f x =的形式,数据计算结果保留两位小数) xyz81i ii x y =∑81i i i x z =∑821ii x=∑26 72 3.3 11871 757 5722(3)据测算,若只此种昆虫的产卵数超过4e ,则会发生虫害.研究性学习小组的同学通过查阅气象资料得知近期当地温度维持在25C ︒左右,试利用(2)中的回归方程预测近期当地是否会发生虫害.附:对于一组数据()()()1122,,,,,,n n u v u v u v ,其回归直线v u βα=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为1221ˆˆˆ,nl i i ni i u v nuvv u unu βαβ==-==--∑∑. 13.(2021·全国高三月考(文))2020年11月24日我国使用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号月球探测器,12月17日嫦娥五号返回器携带月球样品在预定地区安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功.某大学为此举行了与嫦娥系列探测工程有关的知识测试,测试满分为100分,该校某专业的100名大一学生参加了学校举行的测试,记录这100名学生的分数,将数据分成7组; [)[)[]30,40,40,50,,90,100⋯,并整理得到如下频率分布直方图:(1)估计这100名学生测试分数的中位数;(2)把分数不低于80分的称为优秀,已知这100名学生中男生有70人,其中测试优秀的男生有45人,填写下面列联表,并根据列联表判断是否有95%的把握认为测试优秀与性别有关: 男生 女生 优秀 不优秀附:20()P K k ≥0.050 0.010 0.0010k 3.841 6.635 10.828()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++ (3)对于样本中分数在[)[]80,90,90,100的人数,学校准备按比例从这2组中抽取12人,在从这12人中随机抽取3人参与学校有关的宣传活动,记这3人分数不低于90分的学生数为,X 求X 的分布列.14.(2021·江西高三其他模拟(文))某疫苗进行安全性临床试验.该疫苗安全性的一个重要指标是:注射疫苗后人体血液中的高铁血红蛋白(MetHb )的含量(以下简称为“M 含量”)不超过1%,则为阴性,认为受试者出现血症.若一批受试者的M 含量平均数不超过0.65%,出现血症的被测试者的比例不超过5%,同时满足这两个条件则认为该疫苗在M 含量指标上是“安全的”;否则为“不安全”.现有男、女志愿者各200名接受了该疫苗注射.经数据整理,制得频率分布直方图如图.(注:在频率分布直方图中,同一组数据用该区间的中点值作代表.)(1)请说明该疫苗在M 含量指标上的安全性;(2)按照性别分层抽样,随机抽取50名志愿者进行M 含量的检测,其中女性志愿者被检测出阳性的恰好1人.请利用样本估计总体的思想,完成这400名志愿者的22⨯列联表,并判断是否有超过95%的把握认为,注射该疫苗后,高铁血红蛋白血症与性别有关?性别 阴性阳性男 女 合计阳性 阴性合计附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++.()2P K k≥0.050 0.010 0.001 0k 3.841 6.635 10.82815.(2021·全国高三专题练习(文))在关研究表明,正确佩戴安全头盔,规范使用安全带能够将交通事故死亡风险大幅降低,对保护群众生命安全具有重要作用.2020年4月,“一盔一带”安全守护行动在全国各地开展.行动期间,公安交管部门将加强执法管理,依法查纠摩托车和电动自行车骑乘人员不佩戴安全头盔,汽车驾乘人员不使用安全带的行为,助推养成安全习惯.该行动开展一段时间后,某市针对电动自行车骑乘人员是否佩戴安全头盔问题进行调查,在随机调查的1000名骑行人员中,记录其年龄和是否佩戴头盔情况,得到如下的统计图表:(Ⅰ)估算该市电动自行车骑乘人员的平均年龄;(Ⅱ)根据所给的数据,完成下面的列联表:是否佩戴头盔年龄是否[)20,40[]40,70(Ⅲ)根据(Ⅱ)中的列联表,判断是否有99%把握认为遵守佩戴安全头盔与年龄有关?附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,()2P K k≥0.050 0.010 0.001k 3.841 6.635 10.82816.(2021·全国高三专题练习(文))针对偏远地区因交通不便、消息闭塞导致优质农产品藏在山中无人识的现象,各地区开始尝试将电商扶贫作为精准扶贫的重要措施.为了解电商扶贫的效果,某部门随机就100个贫困地区进行了调查,其当年的电商扶贫年度总投入(单位:万元)及当年人均可支配年收入(单位:元)的贫困地区数目的数据如下表:人均可支配年收入(元)电商扶贫年度总投入(万元)(5000,10000] (10000,15000] (15000,20000] (0,500] 5 3 2(500,1000] 3 21 6(1000,3000) 2 34 24(1)估计该年度内贫困地区人均可支配年收入过万的概率,并求本年度这100个贫困地区的人均可支配年收入的平均值的估计值(同一组数据用该组数据区间的中间值代表);(2)根据所给数据完成下面的列联表,并判断是否有99%的把握认为当地的人均可支配年收入是否过万与当地电商扶贫年度总投入是否超过千万有关.人均可支配年收入≤10000元人均可支配年收入>10000元电商扶贫年度总投入不超过1000万电商扶贫年度总投入超过1000万附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.()2P K k ≥0.050 0.01 0.005 k3.8416.6357.87917.(2021·全国高三专题练习(文))为研究男、女生的身高差异,现随机从高三某班选出男生、女生各10人,并测量他们的身高,测量结果如下(单位:厘米): 男:173 178 174 185 170 169 167 164 161 170 女:165 166 156 170 163 162 158 153 169 172(1)根据测量结果完成身高的茎叶图(单位:厘米),并分别求出男、女生身高的平均值;(2)请根据测量结果得到20名学生身高的中位数h (单位:厘米),将男、女生身高不低于h 和低于h 的人数填入下表中,并判断是否有90%的把握认为男、女生身高有差异?(3)若男生身高低于165厘米为偏矮,不低于165厘米且低于175厘米为正常,不低于175厘米为偏高.采用分层抽样的方法从以上男生中抽取5人作为样本.若从样本中任取2人,试求恰有1人身高属于正常的概率.()20P K k ≥ 0.100.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.7063.8415.0246.6357.879 10.828参照公式:()()()()()22n ad bc k a b c d a c b d -=++++ 18.(2021·全国高三专题练习(文))某生物研究所研发了某种型号的新冠疫苗,为检验该种型号疫苗的效果,研究所将疫苗用在小白鼠身上进行科研实验,得到如下数据:未感染病毒感染病毒 总计未注射疫苗 a 60 m 注射疫苗 b30 n总计11090200从未注射疫苗的小白鼠中任取1只,取到“未感染病毒”的小白鼠的概率为5. (1)能否有99.9%的把握认为注射此疫苗有效?(2)在感染病毒的小白鼠中,按未注射疫苗和注射疫苗的比例抽取6只进行病理分析,然后从这6只小白鼠中随机抽取2只对注射疫苗的情况进行核实,求至少有1只为注射过疫苗的概率.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++. ()2P K k ≥0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k3.8415.0246.6357.87910.82819.(2021·全国高三专题练习(文))某研究部门为了研究气温变化与患流感人数多少之间的关系,在某地随机对50人进行了问卷调查得到如下列表:(附22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++)高于22.5C ︒ 不高于22.5C ︒ 合计 患流感2025不患流感15合计50(1)对上述22⨯列联表进行填空,并判断是否有99%的把握认为患流感与温度有关,说明你的理由;(2)为了了解患流感与年龄的关系,已知某地患有流感的老年、中年、青年的人数分别为108人,72人,36人.按分层抽样的方法随机抽取6人进行问卷调查,再从6人中随机抽取2人进行调查结果对比,求这2人中至少一人是中年人的概率.()2>0.10 0.05 0.025 0.01 P K kk 2.701 3.841 5.024 6.63520.(2021·山东德州市·高三一模)2021年春晚首次采用“云”传播,“云”互动形式,实现隔空连线心意相通,全球华人心连心“云团圆”,共享新春氛围,“云课堂”亦是一种真正完全突破时空限制的全方位互动性学习模式.某市随机抽取200人对“云课堂”倡议的了解情况进行了问卷调查,记Y表示了解,N表示不了解,统计结果如下表所示:(表一)了解情况Y N人数140 60(表二)男女合计Y80N40合计(1)请根据所提供的数据,完成上面的22⨯列联表(表二),并判断是否有99%的把握认为对“云课堂”倡议的了解情况与性别有关系;(2)用样本估计总体,将频率视为概率,在男性市民和女性市民中各随机抽取4人,记“4名男性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为1P,“4名女性中恰有3人了解云课堂倡议”的概率为2P .试求出1P 与2P ,并比较1P 与2P 的大小. 附:临界值参考表的参考公式()20p K K ≥0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010K 2.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.828()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++) 21.(2021·吉林长春市·高三二模(理))随着互联网行业、传统行业和实体经济的融合不断加深,互联网对社会经济发展的推动效果日益显著,某大型超市计划在不同的线上销售平台开设网店,为确定开设网店的数量,该超市在对网络上相关店铺做了充分的调查后,得到下列信息,如图所示(其中x 表示开设网店数量,y 表示这x 个分店的年销售额总和),现已知55118850,2000i ii i i x yy ====∑∑,求解下列问题;(1)经判断,可利用线性回归模型拟合y 与x 的关系,求解y 关于x 的回归方程; (2)按照经验,超市每年在网上销售获得的总利润w (单位:万元)满足25140w y x =--,请根据(1)中的线性回归方程,估算该超市在网上开设多少分店时,才能使得总利润最大.参考公式;线性回归方程y bx a =+,其中515221,i ii ii x y nx ya y bxb xnx==-=-=-∑∑22.(2021·河南高三月考(文))2020年初,新冠病毒肆虐.疫情期间,停课不停教学,各学校以网课形式进行教学.教育局抽样对某所学校的高三1000名学生某一周每天学习时间以及考试进行了调查,得如下频数分布表 学习时间(分钟) [)7,7.5[)7.5,8[)8,8.5[)8.5,9[)9,9.5[]9.5,10人数160190200180150120从1000名学生中抽取50名学生,调查学习时间与成绩的关系,得如下二阶列联表学习时间9小时以上(含9小时)学习时间9小时以下合计总分600分以上(含600分) 7 3 10 总分600分以下 17 23 40 合计242650(1)求出第一星期这1000名学生学习时间的中位数;(2)为了解学生们的学习状况,一次考试结束,从全年级随机抽取50人根据学习时间的多少和成绩的是否优秀列成以下列联表计算说明:有没有90%的把握认为总分600分以上和学习时间超过9小时有关附公式及表如下:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ()20P K K ≥ 0.150.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.0722.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.82823.(2021·全国高三专题练习)垃圾是人类日常生活和生产中产生的废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,且具有污染性,所以需要无害化、减量化处理.某市为调查产生的垃圾数量,采用简单随机抽样的方法抽取20个县城进行了分析,得到样本数据()(),1,2,,20i i x y i =⋅⋅⋅,其中i x 和i y 分别表示第i 个县城的人口(单位:万人)和该县年垃圾产生总量(单位:吨),并计算得20180i i x ==∑,2014000i i y ==∑,()202180i i x x=-=∑,()20218000ii y y =-=∑,()()201700i ii x xy y =--=∑.(1)请用相关系数说明该组数据中y 与x 之间的关系可用线性回归模型进行拟合; (2)求y 关于x 的线性回归方程,用所求回归方程预测该市10万人口的县城年垃圾产生总量约为多少吨?参考公式:相关系数()()()()12211niii nniii i x x y y r x x y y ===--=--∑∑∑,对于一组具有线性相关关系的数据()(),1,2,3,,i i x y i n =⋅⋅⋅,其回归直线y bx a =+的斜率和截距的最小二乘估计分别为()()()121nii i nii xx y yb xx==--=-∑∑,a y bx =-.24.(2021·全国高三专题练习(文))随着冬季的到来,是否应该自觉佩戴口罩成为了人们热议的一个话题.为了调查佩戴口罩的态度与性别是否具有相关性,研究人员作出相应调查,并统计数据如表所示: 认为冬季佩戴口罩十分必要 认为冬季佩戴口罩没有必要 男性 300 200 女性150150(1)判断是否有99.9%的把握认为佩戴口罩的态度与性别有关?(2)若按照分层抽样的方法从男性中随机抽取5人,再从这5人中随机抽取2人,求恰有1人认为冬季佩戴口罩十分必要的概率.参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.参考数据:()20P K k0.100 0.050 0.010 0.001k 2.706 3.841 6.635 10.82825.(2021·全国高三专题练习)在新型冠状病毒疫情期间,某高中学校实施线上教学,为了解线上教学的效果,随机抽取了100名学生对线上教学效果进行评分(满分100分),记低于80的评分为“效果一般”,不低于80分为“效果较好”.(1)请补充完整22⨯列联表;通过计算判断,有没有99%的把握认为线上教学效果评分为“效果较好”与性别有关?效果一般效果较好合计男20女1555合计(2)用(1)中列联表的数据估计全校线上教学的效果,用频率估计概率.从该校学生中任意抽取3人,记所抽取的3人中线上教学“效果较好”的人数为X,求X的分布列和数学期望.附表及公式:()2P K k0.150.100.050.0250.010 0k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635其中()()()()()22n ad bcka b c d a c b d-=++++,n a b c d=+++.26.(2021·全国高三专题练习)近年来,我国的电子商务行业发展迅速,与此同时,相关管理部门建立了针对电商的商品和服务评价系统.现从评价系统中选出200次成功的交易,并对其评价进行统计,对商品的好评率为35,对服务的好评率为710;其中对商品和服务均为好评的有80次(1)是否可以在犯错误概率不超过0.1的前提下,认为商品好评与服务好评有关?(2)若将频率视为概率,某人在该购物平台上进行的4次购物中,设对商品和服务全好评的次数为随机变量X:求对商品和服务全好评的次数X的分布列及其期望.()20P K k 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.072 2.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.82822()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++(其中n a b c d =+++)27.(2021·全国高三专题练习)某校高一年级进行安全知识竞赛(满分为100分),所有学生的成绩都不低于75分,从中抽取100名学生的成绩进行分组调研,第一组[)75,80,第二组[)80,85,,第五组[]95,100(单位:分),得到如下的频率分布直方图.(1)若竞赛成绩不低于85分为优秀,低于85分为非优秀,且成绩优秀的男学生人数为35,成绩非优秀的女学生人数为25,请判断是否有95%的把握认为竞赛成绩的优秀情况与性别有关;(2)用分层抽样方法,在成绩不低于85的学生中抽取6人,再从这6人中随机选3人发言谈体会,设这3人中成绩在[)85,90的人数为ξ,求ξ的分布列与数学期望.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,n a b c d =+++.临界值表:()20P K k ≥ 0.10 0.05 0.025 0.01 0.0050k2.7063.841 5.024 6.635 7.87928.(2021·全国高三专题练习)支付宝为人们的生活带来许多便利,为了了解支付宝在某市的使用情况,某公司随机抽取了100名支付宝用户进行调查,得到如下数据: 每周使用支付宝次数 1 2 3 4 5 6及以上 40岁及以下人数 3 3 4 8 7 30 40岁以上人数 4 5 6 6 4 20 合计7810141150(1)如果认为每周使用支付宝超过3次的用户“喜欢使用支付宝”,完成下面22⨯列联表,并判断能否在犯错误概率不超过0.05的前提下,认为是否“喜欢使用支付宝”与年龄有关?不喜欢使用支付宝 喜欢使用支付宝 合计 40岁及以下人数 40岁以上人数 合计(2)每周使用支付宝6次及以上的用户称为“支付宝达人”,视频率为概率,在该市所有“支付宝达人”中,随机抽取3名用户.①求抽取的3名用户中,既有40岁及以下“支付宝达人”又有40岁以上“支付宝达人”的概率;②为了鼓励40岁以上用户使用支付宝,对抽出的40岁以上“支付宝达人”每人奖励500元,记奖励总金额为X (单位:元),求X 的数学期望.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.()20P K k ≥ 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.0010k2.0722.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.82829.(2021·全国高三专题练习)2019年4月,江苏省发布了高考综合改革实施方案,试行“312++”高考新模式.为调研新高考模式下,某校学生选择物理或历史与性别是否有。

(完整版)高中数学统计、统计案例知识点总结和典例

(完整版)高中数学统计、统计案例知识点总结和典例

统计一.简单随机抽样:抽签法和随机数法1.一般地,设一个总体含有N个个体(有限),从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等(n/N),就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。

2.一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本,这种抽样方法叫做抽签法。

抽签法的一般步骤:a、将总体的个体编号。

b、连续抽签获取样本号码。

3. 利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样,叫随机数表法。

随机数表法的步骤:a、将总体的个体编号。

b、在随机数表中选择开始数字。

c、读数获取样本号码。

4. 抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,随机数表法的优点与抽签法相同,缺点上当总体容量较大时,仍然不是很方便,但是比抽签法公平,因此这两种方法只适合总体容量较少的抽样类型。

二.系统抽样:1.一般地,要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样。

系统抽样的一般步骤:(1)采用随机抽样的方法将总体中的N个个编号。

(2)将整体按编号进行分段,确定分段间隔k=N/n。

(k∈N,L≤k).(3)在第一段用简单随机抽样确定起始个体的编号L(L∈N,L≤k)。

(4)按照一定的规则抽取样本,通常是将起始编号L加上间隔k得到第2个个体编号L+K,再加上K得到第3个个体编号L+2K,这样继续下去,直到获取整个样本。

在确定分段间隔k时应注意:分段间隔k为整数,当N/n不是整数时,应采用等可能剔除的方剔除部分个体,以获得整数间隔k。

三.分层抽样:1.一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫分层抽样。

高中数学统计与统计案例全章复习题型完美版

高中数学统计与统计案例全章复习题型完美版

第八章统计与统计案例第1节随机抽样最新考纲:1.理解随机抽样的必要性和重要性;2.会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;3.了解分层抽样和系统抽样方法.会用随机抽样的基本方法解决一些简单的实际问题.1.简单随机抽样(1)定义:设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.(2)最常用的简单随机抽样的方法:抽签法和随机数法.2.系统抽样的步骤假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本.(1)先将总体的N个个体编号.(2)确定分段间隔K,对编号进行分段,当Nn是整数时,取k=Nn,当Nn不是整数时,随机从总体中剔除余数,再取k=N′n(N′为从总体中剔除余数后的总数).1知识梳理(3)在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤k).(4)按照一定的规则抽取样本,通常是将l 加上间隔k得到第2个个体编号(l+k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本.3.分层抽样(1)定义:在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法叫做分层抽样.(2)分层抽样的应用范围:当总体由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样.2题型分类【例1】下列抽取样本的方式属于简单随机抽样的个数为( )①从无限多个个体中抽取100个个体作为样本.②盒子里共有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验.在抽样操作时,从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里.③从20件玩具中一次性抽取3件进行质量检验.④某班有56名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛.A.0B.1C.2D.3【例2】(2017?葫芦岛模拟)福利彩票“双色球”中红球的号码可以从01,02,03,…,32,33这33个二位号码中选取,小明利用如图所示的随机数表选取红色球的6个号码,选取方法是从第1行第9列和第10列的数字开始从左到右依次选取两个数字,则第四个被选中的红色球号码为()A.12B.33C.06D.16【例3】(教材习题改编)老师在班级50名学生中,依次抽取学号为5,10,15,20,25,30,35,40,45,50的学生进行作业检查,这种抽样方法是( )A.随机抽样B.分层抽样C.系统抽样D.以上都不是【例4】某地区有小学150所,中学75所,大学25所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取30所学校对学生进行视力调查,应从小学中抽取________所学校,中学中抽取________所学校.【例5】哈六中2016届有840名学生,现采用系统抽样方法,抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为________.【例6】(2017·西安质检)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p1,p2,p3,则( )A.p1=p2<p3B.p2=p3<p1C.p1=p3<p2D.p1=p2=p3【变式1】(2017?大连二模)某单位员工按年龄分为A,B,C三组,其人数之比为5:4:1,现用分层抽样的方法从总体中抽取一个容量为10的样本,已知C组中某个员工被抽到1,则该单位员工总数为()的概率是9A.110B.10C.90D.80【变式2】(2017?黄州区三模)某校为了解1000名高一新生的身体生长状况,用系统抽样法(按等距的规则)抽取40名同学进行检查,将学生从1~1000进行编号,现已知第18组抽取的号码为443,则第一组用简单随机抽样抽取的号码为()A.16B.17C.18D.19【变式3】(2017?宣城二模)一支田径队共有运动员98人,其中女运动员42人,用分层2,则男运动员应抽取()抽样的方法抽取一个样本,每名运动员被抽到的概率都是7A.18人B.16人C.14人D.12人3课后作业1.为了了解某地区的中小学生视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )A.简单随机抽样B.按性别分层抽样C.按学段分层抽样D.系统抽样2.从编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射试验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是( )A.5,10,15,20,25B.3,13,23,33,43C.1,2,3,4,5D.2,4,6,16,323.某工厂甲、乙、丙三个车间生产了同一种产品,数量分别为120件,80件,60件.为了解它们的产品质量是否存在显着差异,用分层抽样方法抽取了一个容量为n的样本进行调查,其中从丙车间的产品中抽取了3件,则n=( )A.9B.10C.12D.134.将参加英语口语测试的1 000名学生编号为000,001,002,...,999,从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样的方法分为50组,如果第一组编号为000,001,002, (019)且第一组随机抽取的编号为015,则抽取的第35个编号为( )A.700B.669C.695D.6765.某防疫站对学生进行身体健康调查,欲采用分层抽样的办法抽取样本.某中学共有学生2 000名,抽取了一个容量为200的样本,已知样本中女生比男生少6人,则该校共有女生( )A.1030人B.97人C.950人D.970人第2节用样本估计总体最新考纲:1.了解分布的意义与作用,能根据概率分布表画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图,体会它们各自的特点.2.理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差.3.能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释.4.会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征.理解用样本估计总体的思想,会用样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题.1.频率分布直方图(1)频率分布表的画法:第一步:求极差,决定组数和组距,组距=极差组数;第二步:分组,通常对组内数值所在区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间;1知识梳理第三步:登记频数,计算频率,列出频率分布表.(2)频率分布直方图:反映样本频率分布的直方图.横轴表示样本数据,纵轴表示频率组距,每个小矩形的面积表示样本落在该组内的频率.2.茎叶图统计中还有一种被用来表示数据的图叫做茎叶图,茎是指中间的一列数,叶是从茎的旁边生长出来的数.3.样本的数字特征方差s2=1n[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(x n-x)2],其中s为标准差题型一茎叶图【例1】(必修3P70改编)若某校高一年级8个班参加合唱比赛的得分茎叶图如图所示,则这组数据的中位数和平均数分别是( )A.91.5和91.5B.91.5和92C.91和91.5D.92和92【例2】(2016?唐山一模)为迎接即将举行的集体跳绳比赛,高一年级对甲、乙两个代表队各进行了6轮测试,测试成绩(单位:次/分钟)如表:(1)补全茎叶图并指出乙队测试成绩的中位数和众数;(2)试用统计学中的平均数、方差知识对甲乙两个代表队的测试成绩进行分析.2题型分类【变式1】如图,茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x,y的值分别为( )A.2,5B.5,5C.5,8D.8,8【变式2】(2015秋?宣城期末)甲、乙两位学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次,记录如下:(1)用茎叶图表示这两组数据;(2)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度(在平均数、方差或标准差中选两个)考虑,你认为选派哪位学生参加合适?请说明理由.题型二频率分布直方图【例1】(教材习题改编)某校为了了解教科研工作开展状况与教师年龄之间的关系,将该校不小于35岁的80名教师按年龄分组,分组区间为[35,40),[40,45),[45,50),[50,55),[55,60],由此得到频率分布直方图如图,则这80名教师中年龄小于45岁的有________人.【例2】(2017·济南调研)为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验.所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17],将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,......,第五组.下图是根据试验数据制成的频率分布直方图.已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为_______.【变式1】(2017?东台市模拟)从高三年级随机抽取100名学生,将他们的某次考试数学成绩绘制成频率分布直方图.由图中数据可知成绩在[130,140)内的学生人数为_______.【变式2】(2016秋?威海期末)从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位:厘米)数据绘制成频率分布直方图(如图).若要从身高在[100,110),[110,120),[120,130)三组内的学生中,用分层抽样的方法选取28人参加一项活动,则从身高在[120,130)内的学生中选取的人数应为_______.【例3】(2016·四川卷)我国是世界上严重缺水的国家,某市为了制定合理的节水方案,对居民用水情况进行了调查.通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),……,[4,4.5]分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(1)求直方图中a的值;(2)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,说明理由;(3)估计居民月均用水量的中位数.【变式3】(2017?灵丘县四模)为对考生的月考成绩进行分析,某地区随机抽查了10000名考生的成绩,根据所得数据画了如下的样本频率分布直方图.(1)求成绩在[600,650)的频率;(2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数;(3)为了分析成绩与班级、学校等方面的关系,必须按成绩再从这10000人中用分层抽样方法抽出20人作进一步分析,则成绩在[550,600)的这段应抽多少人?【例4】(2017?唐山二模)共享单车的出现方便了人们的出行,深受我市居民的喜爱.为调查某校大学生对共享单车的使用情况,从该校8000名学生中按年级用分层抽样的方式随机抽取了100位同学进行调查,得到这100名同学每周使用共享单车的时间(单位:小时)如表:使用时间[0,2](2,4](4,6](6,8](8,10]人数104025205(1)已知该校大一学生由2400人,求抽取的100名学生中大一学生人数;(2)作出这些数据的频率分布直方图;(3)估计该校大学生每周使用共享单车的平均时间t(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).【变式4】(2014·全国Ⅰ卷)从某企业生产的某种产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:(1)作出这些数据的频率分布直方图:(2)估计这种产品质量指标值的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?【例5】(2017?肇庆三模)某市房产契税标准如下:从该市某高档住宅小区,随机调查了一百户居民,获得了他们的购房总额数据,整理得到了如下的频率分布直方图:(1)假设该小区已经出售了2000套住房,估计该小区有多少套房子的总价在300万以上,说明理由.(2)假设同组中的每个数据用该组区间的右端点值代替,估计该小区购房者缴纳契税的平均值.【变式5】(2016·北京卷)某市居民用水拟实行阶梯水价,每人月用水量中不超过w立方米的部分按4元/立方米收费,超出w立方米的部分按10元/立方米收费.从该市随机调查了10 000位居民,获得了他们某月的用水量数据,整理得到如下频率分布直方图:(1)如果w为整数,那么根据此次调查,为使80%以上居民在该月的用水价格为4元/立方米,w至少定为多少?(2)假设同组中的每个数据用该组区间的右端点值代替.当w=3时,估计该市居民该月的人均水费.3课后作业1.重庆市2016年各月的平均气温(℃)数据的茎叶图如图,则这组数据的中位数是( )A.19B.20C.21.5D.232.我国古代数学名着《数书九章》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1 534石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为 ( )A.134石B.169石C.338石D.1365石3.某班的全体学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].若低于60分的人数是15,则该班的学生人数是( )A .45B .50C .55D .604.(2016·全国卷Ⅲ)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图9-3-11中A 点表示十月的平均最高气温约为15 ℃,B 点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述不正确的是( )A .各月的平均最低气温都在0 ℃以上B .七月的平均温差比一月的平均温差大C .三月和十一月的平均最高气温基本相同D .平均最高气温高于20 ℃的月份有5个5.(2015?广东)某城市100户居民的月平均用电量(单位:度),以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300)分组的频率分布直方图如图.(1)求直方图中x的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;(3)在月平均用电量为,[220,240),[240,260),[260,280),[280,300)的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则月平均用电量在[220,240)的用户中应抽取多少户?第3节线性回归方程最新考纲:1.会做两个有关联变量的数据的散点图,并利用散点图认识变量间的相关关系.2.了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程(线性回归系数公式不要求记忆).3.了解回归分析的基本思想、方法及其简单应用.1知识梳理1.回归分析回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法;判断相关性的常用统计图是散点图;统计量有相关系数与相关指数.(1)在散点图中,点散布在从左下角到右上角的区域,对于两个变量的这种相关关系,我们将它称为正相关.(2)在散点图中,点散布在从左上角到右下角的区域,两个变量的这种相关关系称为负相关.(3)如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,称两个变量具有线性相关关系.2.线性回归方程(1)最小二乘法:使得样本数据的点到回归直线的距离的平方和最小的方法叫做最小二乘法.(2)回归方程:两个具有线性相关关系的变量的一组数据:(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其回归方程为y ^=b ^x +a ^,则∑∑∑∑====∧--=---=ni i ni ii ni i ni i i xn x yx n yx x x y y x x b 1221121)())((,x b y a ∧∧-=.其中,b ^是回归方程的斜率,a ^是在y 轴上的截距.3.相关系数a .计算公式:∑∑∑===----=ni ni iini ii y yx x y yx x r 11221)()())((b .当r >0时,表明两个变量正相关;当r <0时,表明两个变量负相关.r的绝对值越接近于1,表明两个变量的线性相关性越强.r的绝对值越接近于0,表明两个变量之间相关性越弱.通常|r|大于0.75时,认为两个变量有很强的线性相关性.2题型分类题型一相关关系的判断【例】某公司2010~2015年的年利润x(单位:百万元)与年广告支出y(单位:百万元)的统计资料如下表所示:根据统计资料,则()A.利润中位数是16,x与y有正线性相关关系B.利润中位数是17,x与y有正线性相关关系C.利润中位数是17,x与y有负线性相关关系D.利润中位数是18,x与y有负线性相关关系【变式】对变量x,y有观测数据(x i,y i)(i=1,2,…,10),得散点图(1);对变量u,v 有观测数据(u i,v i)(i=1,2,…,10),得散点图(2).由这两个散点图可以判断( )A.变量x与y正相关,u与v正相关B.变量x与y正相关,u与v负相关C.变量x与y负相关,u与v正相关D.变量x与y负相关,u与v负相关题型二线性回归分析【例1】(2017?延边州模拟)如表提供了某厂节能降耗改造后在生产A产品过程中记录的产量x(吨)与相应的生产能耗y(吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y关于x的线性回归方程为yˆ=0.7x+0.35,则下列结论错误的是()A.线性回归直线一定过点(4.5,3.5)B.产品的生产能耗与产量呈正相关C .t 的取值必定是3.15D .A 产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨【变式1】(2017?南昌一模)设某中学的高中女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据一组样本数据(x i ,y i )(i =1,2,3,…,n ),用最小二乘法近似得到回归直线方程为yˆ=0.85x?85.71,则下列结论中不正确的是( ) A .y 与x 具有正线性相关关系B .回归直线过样本的中心点(y x ,)C .若该中学某高中女生身高增加1cm ,则其体重约增加0.85kgD .若该中学某高中女生身高为160cm ,则可断定其体重必为50.29kg【例2】(2017?西青区模拟)为了解某社区居民的家庭年收入所年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:据上表得回归直线方程a x b yˆˆˆ+=,其中76.0ˆ=b ,x b y a ˆˆˆ-=,据此估计,该社区一户收入为15万元家庭年支出为( )A .11.4万元B .11.8万元C .12.0万元D .12.2万元【变式2】(2017?成都四模)广告投入对商品的销售额有较大影响.某电商对连续5个年度的广告费和销售额进行统计,得到统计数据如表(单位:万元):由表可得到回归方程为a x yˆ2.10ˆ+=,据此模型,预测广告费为10万元时的销售额约为( )A .101.2B .108.8C .111.2D .118.2题型三 线性相关关系检验【例1】(2017?广西一模)在两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择了四个不同的模型,它们的相关指数R 2如下,其中拟合效果最好的为( )A .模型①的相关指数为0.976 C .模型③的相关指数为0.076B .模型②的相关指数为0.776D .模型④的相关指数为0.351【例2】(2015春?祁县期中)某电脑公司有6名产品推销员,其工作年限与年推销金额数据如下表:求年推销金额y 与工作年限x 之间的相关系数.【变式】(2017?泉州模拟)关于衡量两个变量y 与x 之间线性相关关系的相关系数r 与相关指数R 2中,下列说法中正确的是( )A .r 越大,两变量的线性相关性越强 C .r 的取值范围为(-∞,+∞)B .R 2越大,两变量的线性相关性越强D .R 2的取值范围为[0,+∞)题型四 线性回归方程【例1】(2017?乐东县一模)某公司经营一批进价为每件4百元的商品,在市场调查时发现,此商品的销售单价x (百元)与日销售量y (件)之间有如下关系:(1)求y 关于x 的回归直线方程;(2)借助回归直线方程请你预测,销售单价为多少百元(精确到个位数)时,日利润最大?【变式1】(2017?全国模拟)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入xi(单位:千元)与月储蓄y i(单位:千元)的数据资料,算得∑==10180iix,∑==10120iiy,∑==101184iiiyx,∑==10 12720iix.(1)求家庭的月储蓄y关于月收入x的线性回归方程ax byˆˆˆ+=;(2)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄.【例2】(2017?甘肃一模)如图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 与t 的关系,请用相关系数加以说明;(2)建立y 关于t 的回归方程(系数精确到0.01),预测2017年我国生活垃圾无害化处理量.参考数据:32.971=∑=i i y ,17.4071=∑=i i i y t ,55.0)(271=-∑=y yi i,646.27≈.参考公式:相关系数()()niit t y y r --=∑回归方程y a bt =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:121()()()nii i nii tt y y btt ==--=-∑∑,=.a y bt -【例3】(2017?河南一模)为了对2016年某校中考成绩进行分析,在60分以上的全体同学中随机抽出8位,他们的数学分数(已折算为百分制)从小到大排是60、65、70、75、80、85、90、95,物理分数从小到大排是72、77、80、84、88、90、93、95.(1)若规定85分以上为优秀,求这8位同学中恰有3位同学的数学和物理分数均为优秀的概率;(2)若这8位同学的数学、物理、化学分数事实上对应如下表:①用变量y与x、z与x的相关系数说明物理与数学、化学与数学的相关程度;②求y与x、z与x的线性回归方程(系数精确到0.01),当某同学的数学成绩为50分时,估计其物理、化学两科的得分.参考公式:相关系数∑∑∑===----=ni ni i i ni ii y y x x y yx x r 11221)()())((,∑∑==---=ni ini i ix xy y x xb 121)())((.参考数据:5.77=x ,85=y ,81=z ,1050)(812≈-∑=i i x x ,456)(812≈-∑=i i y y ,550)(812≈-∑=i i z z ,668)()(81≈--∑=y y x xi i i,755)()(81≈--∑=z z x xi i i,4.321050≈,4.21456≈,5.23550≈.【变式2】(2017?汕头一模)二手车经销商小王对其所经营的A 型号二手汽车的使用年数x 与销售价格y (单位:万元/辆)进行整理,得到如下数据:下面是z 关于x 的折线图:(1)由折线图可以看出,可以用线性回归模型拟合z 与x 的关系,请用相关数加以说明;(2)求y 关于x 的回归方程并预测某辆A 型号二手车当使用年数为9年时售价约为多少?(a bˆ,ˆ小数点后保留两位有效数字). (3)基于成本的考虑,该型号二手车的售价不得低于7118元,请根据(2)求出的回归方程预测在收购该型号二手车时车辆的使用年数不得超过多少年?参考数据:4.18761=∑=i i i y x ,64.4761=∑=i i i z x ,139612=∑=i i x ,96.13)(261=-∑=y y i i,53.1)(261=-∑=z zi i,38.046.1ln ≈,34.07118.0ln ≈.【例4】(2015高考新课标1,文19)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z (单位:千元)的影响,对近8年的宣传费i x 和年销售量()1,2,,8i y i =数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.y46.56. 6.表中i ww =1881i i w =∑.(1)根据散点图判断,y a bx =+与y c d x =+,哪一个适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由);(2)根据(I )的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程.附:对于一组数据),(),,(2211v u v u ,……,),(n n v u ,其回归线u v βα+=的斜率和截距的最小二乘估计分别为:∑∑==---=ni ini i iu uv v u u121)())((ˆβ.【变式3】(2017?衡水金卷一模)某种新产品投放市场一段时间后,经过调研获得了时间x (天数)与销售单价y (元)的一组数据,且做了一定的数据处理(如表),并作出了散点图(如图).表中ii x w 1=,∑==101101i i w w .(1)根据散点图判断,a bx y+=ˆ,c xdy ˆˆˆ+=哪一个更适宜作价格y 关于时间x 的回归方程类型?(不必说明理由)(2)根据判断结果和表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(3)若该产品的日销售量g (x )(件)与时间x 的函数关系为120100)(+-=xx g (x ∈N *),求该产品投放市场第几天的销售额最高?最高为多少元?3课后作业1.(2015·全国卷Ⅱ)根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是( )A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显着B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关2.(2017·贵阳检测)若8名学生的身高和体重数据如下表:第3名学生的体重漏填,但线性回归方程是yˆ=0.849x-85.712,则第3名学生的体重估计为_____kg.3.(2017?合肥三模)网络购物已经成为一种时尚,电商们为了提升知名度,加大了在媒体上的广告投入.经统计,近五年某电商在媒体上的广告投入费用x(亿元)与当年度该电商的销售收入y(亿元)的数据如下表:):(1)求y关于x的回归方程;(2)2017年度该电商准备投入广告费1.5亿元,利用(Ⅰ)中的回归方程,预测该电商2017年的销售收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:∑∑==---=niiniiixxyyxxb121)())((,选用数据:1.1231=∑=niiiyx,1.512=∑=ni ix4.(2017?包头一模)如图是某企业2010年至2016年污水净化量(单位:吨)的折线图.注:年份代码1~7分别对应年份2010~2016.(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 和t 的关系,请用相关系数加以说明;(2)建立y 关于t 的回归方程,预测2017年该企业污水净化量;(3)请用数据说明回归方程预报的效果.附注:参考数据:54=y ,21))((71=--∑=i i i y y t t ,74.314≈,49)ˆ(712=-∑=i i i yy . 参考公式:相关系数∑∑∑===----=ni ni i i ni i iy y t t y y t tr 11221)()())((,∑∑==---=ni ini i it ty y t tb121)())((ˆ.反映回归效果的公式第4节独立性检验最新考纲:了解独立性检验(只要求2×2列联表)的思想、方法及其初步应用.1知识梳理一.2×2列联表1.列联表用表格列出的分类变量的频数表,叫做列联表。

高中数学《统计与统计案例》课件

高中数学《统计与统计案例》课件
^
设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用 2010 年至 2016 年的数据建立的线性模型y =99+17.5t 可以较好地描述 2010 年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用 模型②得到的预测值更可靠.
13
考点整合
1.抽样方法 抽样方法包括简单随机抽样、系统抽样、分层抽样,三种抽样方法都是等概率抽样, 体现了抽样的公平性,但又各有其特点和适用范围.
位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为( )
A.0.5
B.0.6
C.0.7
D.0.8
解析 法一 设调查的 100 位学生中阅读过《西游记》的学生人数为 x,则 x+80-60
=90,解得 x=70,所以该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计
值为17000=0.7.故选 C.
解 (1)由调查数据,男顾客中对该商场服务满意的比率为4500=0.8,因此男顾客对该商场
服务满意的概率的估计值为 0.8.女顾客中对该商场服务满意的比率为3500=0.6,因此女顾
客对该商场服务满意的概率的估计值为 0.6.
8
(2)K2 的观测值 k=100×5(0×405×0×207-0×303×010)2≈4.762. 由于4.762>3.841,故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务 的评价有差异.
^
利用模型②,该地区 2018 年的环境基础设施投资额的预测值为y=99+17.5×9=256.5(亿 元).
12
(2)利用模型②得到的预测值更可靠. 理由如下: 从折线图可以看出,2000 年至 2016 年的数据对应的点没有随机散布在直线 y=-30.4+ 13.5t 上下,这说明利用 2000 年至 2016 年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境 基础设施投资额的变化趋势.2010 年相对 2009 年的环境基础设施投资额有明显增加, 2010 年至 2016 年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从 2010 年开始环境基础

高三数学复习专题三统计与案例

高三数学复习专题三统计与案例

专题三统计与案例学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.某高校数学系为了控制大一学生上课使用手机,针对上课使用手机情况,进行量化比,若发现上课使用手机则扣除其对应的积分,根据调查发现每次被扣分数与本系一大学生每周上课使用手机人数的关系如下表所示:(1)试根据以上数据,建立y 关于x 的回归直线方程(结果保留一位小数);参考公式:线性回归方程y bx a =+中,1221,ni ii nii x ynxy b a y bx xnx==-==--∑∑.(2)根据上述回归直线方程分析:每次扣分为多少时(精确到整数分)该系大一新生被扣分的总数最大; (3)若学校规定,大一新生每学期(按20周上课计算)因为上课使用手机被扣分总数不超过1000分,则该系大一被定为控制手机合格,那么,每周上课使用手机至少扣多少分时(扣分不低于5分,精确到整数),31.6≈)2.我国为全面建设社会主义现代化国家,制定了从2021年到2025年的“十四五”规划.某企业为响应国家号召,汇聚科研力量,加强科技创新,准备增加研发资金,现该企业为了解年研发资金投入额x (单位:亿元)对年盈利额y (单位:亿元)的影响,研究了“十二五”和“十三五”规划发展期间近10年年研发资金投入额i x 和年盈利额i y 的数据.通过对比分析,建立了两个函数模型:①2y x αβ=+;②e x t y λ+=,其中,,,tαβλ均为常数,e 为自然对数的底数.令2i i u x =,ln (1,2,,10)i v y i ==,经计算得如下数据:(1)请从相关系数的角度,分析哪一个模型拟合程度更好;(2)根据(1)的选择及表中数据,建立y 关于x 的回归方程(回归系数精确到0.01).附:相关系数()()niix x y y r --=∑线性回归直线方程y bx a =+,其中附:()()()121niii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,a y bx =-.3.2021年10月16日,搭载“神州十三号”的火箭发射升空,这是一件让全国人民普遍关注的大事,因此每天有很多民众通过手机、电视等方式观看有关新闻.某机构将每天关注这件大事的时间在2小时以上的人称为“天文爱好者”,否则称为“非天文爱好者”,该机构通过调查,并从参与调查的人群中随机抽取了100人进行分析,得到下表(单位:人)(1)将上表中的数据填写完整,并判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“天文爱好者”或“非天文爱好者”与性别有关?(2)现从抽取的女性人群中,按“天文爱好者”和“非天文爱好者”这两种类型进行分层抽样抽取5人,然后再从这5人中随机选出3人,求其中至少有1人是“天文爱好者”的概率.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.4.COP15大会原定于2020年10月15-28日在昆明举办,受新冠肺炎疫情影响,延迟到今年10月11-24日在云南昆明举办,同期举行《生物安全议定书》、《遗传资源议定书》缔约方会议.为助力COP15的顺利举行,来自全省各单位各部门的青年志愿者们发扬无私奉献精神,用心用情服务,展示青春风采.会议结束后随机抽取了50名志愿者,统计了会议期间每个人14天的志愿服务总时长,得到如图的频率分布直方图:(1)求x的值,估计抽取的志愿者服务时长的中位数;20,40,80,100这两组样本中随机抽取6名志愿者,记录每个人的服务总时长得(2)用分层抽样的方法从[)[)到如图所示的茎叶图:①已知这6名志愿者服务时长的平均数为67,求m的值;80,100这组的概率.②若从这6名志愿者中随机抽取2人,求所抽取的2人恰好都是[)5.为了了解高二学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数次测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2∶4∶17∶15∶9∶3;第二小组频数为12.(1)第二小组的频率是多少,样本容量是多少;(2)若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高二学生的达标率是多少;(3)在这次测试中,估计学生跳绳次数的众数和中位数、平均数各是多少.(结果均保留整数.)6.2021年10月16日,搭载“神州十三号”的火箭发射升空,这是一件让全国人民普遍关注的大事,因此每天有很多民众通过手机、电视等方式观看有关新闻.某机构将每天关注这件大事的时间在2小时以上的人称为“天文爱好者”,否则称为“非天文爱好者”,该机构通过调查,并从参与调查的人群中随机抽取了100人进行分析,得到下表(单位:人):(1)将上表中的数据填写完整,并判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“天文爱好者”或“非天文爱好者”与性别有关?(2)现从抽取的女性人群中,按“天文爱好者”和“非天文爱好者”这两种类型进行分层抽样抽取5人,然后再从这5人中随机选出3人,记其中“天文爱好者”的人数为X,求X的分布列和数学期望.附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++.7.某投资公司2012年至2021年每年的投资金额x (单位:万元)与年利润增量y (单位:万元)的散点图如图:该投资公司为了预测2022年投资金额为20万元时的年利润增量,建立了y 关于x 的两个回归模型;模型①:由最小二乘公式可求得y 与x 的线性回归方程: 2.5020ˆ.5yx =-;模型②:由图中样本点的分布,可以认为样本点集中在由线:ln y b x a =+的附近,对投资金额x 做换元,令ln t x =,则y b t a =⋅+,且有101010102111122.00,230,569.00,50.92ii i i i i i i i ty t y t ========∑∑∑∑,(1)根据所给的统计量,求模型②中y 关于x 的回归方程;(2)分别利用这两个回归模型,预测投资金额为20万元时的年利润增量(结果保留两位小数);附:样本()()1,1,2,,i t y i n =⋯的最小乘估计公式为()()()121ˆˆˆ,niii ni i t t y y bay bt t t ==--==--∑∑;参考数据:ln20.6931,ln5 1.6094≈≈.8.下图是立德学校高二育才班摸底考试数学成绩不低于90分的人数的频率分布直方图,为激励学生的学习热情,班级决定对数学成绩高于110分的同学进行奖励.(1)若图中成绩在[100,110)分数段的人数为12人,求此次考试应奖励的人数;(2)用统计学知识估计数学成绩在90分及以上学生的数学成绩的中位数和平均数.(结果保留整数)9.某城市在进行新冠疫情防控中,为了解居民对新冠疫情防控的满意程度,组织居民给活动打分(分数为40,100内﹒现将这些分整数,满分为100分),从中随机抽取一个容量为180的样本,发现所有数据均在[]数分成以下6组并画出了样本的频率分布直方图,但不小心污损了部分图形,如图所示﹒观察图形,回答下列问题:60,70的频数;(1)算出第三组[)(2)请根据频率分布直方图,估计样本的众数、中位数和平均数﹒(每组数据以区间的中点值为代表) 10.某生物小组为了研究温度对某种酶的活性的影响进行了一组实验,实验数据经整理得到如下的折线图:由图可以看出,这种酶的活性指标值y 与温度x 具有较强的线性相关关系,请用相关系数加以说明.附:()()6185i ii x xy y =--=∑5.5= 2.65≈,样本相关系数()()niix x y y r --=∑11.新个体经济是中国经济社会数字化转型条件下出现的新生事物,指微商电商,网络直播、职业创作者等,下表是2021年1至4月份某市新增“微商电商”的统计数据:(1)请利用所给数据求新增微商电商个数y 与月份x 之间的线性回归方程ˆˆˆybx a =+,并预测该市2021年5月新增“微商电商”的个数(结果用四舍五入法保留整数);(2)一般认为当||0.9r ≥时,线性回归方程的拟合效果非常好;当0.75|0.9|r <≤时,线性回归方程的拟合效果良好.试问该线性回归方程的拟合效果是非常好还是良好?说明你的理由.1122211()()ˆ()()n ni iiii i nniii i x y nxy x x y x bxn x x x ====---==--∑∑∑∑,()()nni iiix y nxyx x yy r---=∑∑ˆˆ17.0294ay bx =-≈18.1659≈19.2354≈.。

高考数学考点二十《统计与统计案例》课件

高考数学考点二十《统计与统计案例》课件

100
200
则 K2=2001×00(×6100×0×601-004×0×10400)2=8>6.635,
所以有 99%以上的把握认为是否持乐观态度与国内外差异有关.
四、解答题 13.(2021·全国乙卷)某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设 备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了 10 件产品,得到各件产品该项指标数据如下:
考点二十 统计与统计案例
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.(2021·河北张家口第三次模拟)某中学春季运动会上,12 位参加跳高 半决赛同学的成绩各不相同,按成绩从高到低取前 6 位进入决赛,如果小明 知道了自己的成绩后,则他可根据其他 11 位同学成绩的哪个数据判断自己 能否进入决赛( )
A.r2<r4<0<r3<r1 C.r4<r2<0<r3<r1
B.r4<r2<0<r1<r3 D.r2<r4<0<r1<r3
答案 A 解析 易知题中图(1)和图(3)是正相关,图(2)与图(4)是负相关,且图(1) 与图(2)中的样本点集中分布在一条直线附近,则 r2<r4<0<r3<r1.故选 A.
5.通过随机询问 110 名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到如
下列联表:


总计
爱好
40
20
60
不爱好
20
30
50
总计
60
50
110

K2

n(ad-bc)2 (a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

高中数学同步导学---(302)统计与统计案例

高中数学同步导学---(302)统计与统计案例

2.1 随机抽样(一)基础知识梳理:1.简单随机抽样:设一个总体含有N 个个体,从中逐个不放回地抽取n 个个体作为样本(n<N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。

常用的简单随机抽样方法有抽签法(抓阄法)和随机数法。

2.系统抽样的方法步骤:(1)先将总体的N 个个体编号; (2)确定分段间隔k; (3)在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号)(k l l ;(4)按照一定的规则抽取样本。

3.分层抽样:将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立的抽取一定数量的个体,将各层抽取的个体和在一起作为样本,这种抽样方法叫做分层抽样。

(各层抽取的比例相等)(二)、典型例题分析:例1. (2011福建文)某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名。

现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为( )A. 6B. 8C. 10D.12例2. (2009广东文)某单位200名职工的年龄分布情况如图2,现要从中抽取40名职工作样本.用系统抽样法,将全体职工随机按1~200编号,并按编号顺序平均分为40组(1~5号,6~10号,,196~200号).若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是_______. 若用分层抽样方法,则40岁以下年龄段应抽取_________人.例3.(2005湖北文理)某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案,使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号1,2,…,270,并将整个编号依次分为10段。

如果抽得号码有下列四种情况: ①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250; ②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265; ③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254; ④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270; 关于上述样本的下列结论中,正确的是 ( ) A .②、③都不能为系统抽样 B .②、④都不能为分层抽样 C .①、④都可能为系统抽样 D .①、③都可能为分层抽样(三)、基础训练:1、(2014四川文)在“世界读书日”前夕,为了了解某地5000名居民某天的阅读时间,从中抽取了200名居民的阅读时间进行统计分析。

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一、选择题
1.利用系统抽样法从编号分别为1,2,3,…,80的80件不同产品中抽出一个容量为16的样本,如果抽出的产品中有一件产品的编号为13,则抽到产品的最大编号为( )
A .73
B .78
C .77
D .76
解析:样本的分段间隔为80
16=5,所以13号在第三组,则最大的编号为13+(16-3)×5
=78.故选B.
答案:B
2.某课外小组的同学们在社会实践活动中调查了20户家庭某月的用电量如下表所示:
则这20A .180,170 B .160,180 C .160,170
D .180,160
解析:用电量为180度的家庭最多,有8户,故这20户家庭该月用电量的众数是180,排除B ,C ;将用电量按从小到大的顺序排列后,处于最中间位置的两个数是160,180,故这20户家庭该月用电量的中位数是170.故选A.
答案:A
3.(2017·高考全国卷Ⅲ)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了如图所示的折线图,根据该折线图,下列结论错误的是( )
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对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳
解析:根据折线图可知,2014年8月到9月、2014年10月到11月等月接待游客量都在减少,所以A 错误.由图可知,B 、C 、D 正确.
答案:A
4.(2018·宝鸡质检)对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,样本容量为200,如图为检测结果的频率分布直方图,根据产品标准,单件产品长度在区间[25,30)的为一等品,在区间[20,25)和[30,35)的为二等品,其余均为三等品,则该样本中三等品的件数为( )
A .5
B .7
C .10
D .50
解析:根据题中的频率分布直方图可知,三等品的频率为1-(0.050 0+0.062 5+0.037 5)×5=0.25,因此该样本中三等品的件数为200×0.25=50.
答案:D
5.(2018·兰州模拟)已知某种商品的广告费支出x (单位:万元)与销售额y (单位:万元)之间有如下对应数据:
根据表中提供的全部数据,用最小二乘法得出y 与x 的线性回归方程为y ^
=6.5x +17.5,则表中m 的值为( )
A .45
B .50
C .55
D .60
解析:∵x =2+4+5+6+8
5=5,
y =
30+40+50+m +705=190+m
5

∴当x =5时,y =6.5×5+17.5=50, ∴190+m
5=50,解得m =60.
答案:D
6.为比较甲、乙两地某月11时的气温情况,随机选取该月中的5天,将这5天中11时的气温数据(单位:℃)制成如图所示的茎叶图,考虑以下结论:
①甲地该月11时的平均气温低于乙地该月11时的平均气温 ②甲地该月11时的平均气温高于乙地该月11时的平均气温 ③甲地该月11时的气温的标准差小于乙地该月11时的气温的标准差 ④甲地该月11时的气温的标准差大于乙地该月11时的气温的标准差 其中根据茎叶图能得到的正确结论的编号为( ) A .①③ B .①④ C .②③
D .②④
解析:由茎叶图和平均数公式可得甲、乙两地的平均数分别是30,29,则甲地该月11时的平均气温高于乙地该月11时的平均气温,①错误,②正确,排除A 和B ;又甲、乙两地该月11时的标准差分别是s 甲=
4+1+1+4
5
=2,s 乙=9+1+4+4
5
=185
,则甲地该月11时的气温的标准差小于乙地该月11时的气温的标准差,③正确,④错误,故选项C 正确.
答案:C 二、填空题
7.(2018·惠州模拟)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验.根据收集到的数据(如下表):
由最小二乘法求得回归方程y =0.67x +a ,则a 的值为________. 解析:因为x =10+20+30+40+50
5
=30,
y =62+68+75+81+895
=75,
所以回归直线一定过样本点的中心(30,75), 则由y ^=0.67x +a ^可得75=30×0.67+a ^, 求得a ^
=54.9. 答案:54.9
8.(2018·高考全国卷Ⅲ)某公司有大量客户,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异.为了解客户的评价,该公司准备进行抽样调查,可供选择的抽样方法有简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,则最合适的抽样方法是________.
解析:因为客户数量大,且不同年龄段客户对其服务的评价有较大差异,所以最合适的抽样方法是分层抽样.
答案:分层抽样 三、解答题
9.某商店为了更好地规划某种商品的进货量,从某一年的销售数据中,随机抽取了8组数据作为研究对象,如下表所示(x 为该商品的进货量,y 为销售天数):
(1)
(2)根据上表提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;
(3)根据(2)中的计算结果,若该商店准备一次性进货24吨,预测需要销售的天数.
参考公式和数据:b ^

∑i =1
n
x i y i -n x ·y ∑i =1
n
x 2i -n x
2
,a ^=y -b ^
x ;

i =18
x 2
i =356,∑
i =1
8
x i y i =241.
解析:(1)散点图如图所示.
(2)依题意,得x =1
8×(2+3+4+5+6+8+9+11)=6,
y =1
8
×(1+2+3+3+4+5+6+8)=4,
又∑
i =18
x 2
i =356,∑
i =1
8
x i y i =241, 所以b ^=
∑i =1
8
x i y i -8x ·y
∑i =1
8
x 2i -8x
2
=241-8×6×4356-8×62
=4968,a ^=4-4968×6=-11
34,
故线性回归方程为y ^=49
68x -1134
.
(3)由(2)知,当x =24时,y ^=49
68×24-1134≈17,
故若该商店一次性进货24吨,则预计需要销售17天.
10.(2018·郑州模拟)为了考察高中学生的身体素质情况,现抽取了某校1 000名(男生800名,女生200名)学生的测试成绩,根据性别按分层抽样的方法抽取100名学生的测试成绩进行分析,得到如下统计表:
男生测试情况:
(1)2名学生恰好是一男一女的概率;
(2)若测试等级为“良好”或“优秀”的学生为“体育达人”,其他等级(含病残免试)
的学生为“非体育达人”,根据以上统计数据填写下面列联表,并回答能否在犯错误的概率不超过0.010的前提下认为“是否为‘体育达人’与性别有关?”
临界值表:
附:K 2
=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )
,其中n =a +b +c +d .
解析:(1)按分层抽样的知识知男生应抽取80名,女生应抽取20名, ∴x =80-(5+10+15+47)=3,y =20-(2+3+10+2)=3.
抽取的100名且测试等级为“优秀”的3名男生分别记为A ,B ,C,2名女生分别记为a ,b .
从5名学生中任选2名,总的基本事件有(A ,B ),(A ,C ),(A ,a ),(A ,b ),(B ,C ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),(a ,b ),共10个.
设“选出的2名学生恰好是一男一女”为事件M ,
则事件M 包含的基本事件有(A ,a ),(A ,b ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),共6个,
∴P (A )=610=35.
(2)2×2列联表如下:
则K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )
=100×(50×15-30×5)
80×20×55×45≈9.091.
∵9.091>6.635且P (K 2≥6.635)=0.010,
∴能在犯错误的概率不超过0.010的前提下认为“是否为‘体育达人’与性别有关.”。

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