高考数学一轮总复习 第九章 概率与统计 第5讲 用样本估计总体 文

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课堂达标（五十）用样本估计总体［A基础巩固练]1．(2017·课标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]刻画评估这种农作物亩产量稳定程度的指标是标准差,故选B.［答案]B2.（2018·郑州第二次质量检测）已知甲、乙两组数据如茎叶图所示,若它们的中位数相同，平均数也相同,则图中的m、n的比值错误!＝( ）A．1 B.错误!C.错误!D.错误!［解析]由题中茎叶图可知甲的数据为27、30＋m、39，乙的数据为20＋n、32、34、38。

由此可知乙的中位数是33，所以甲的中位数也是33,所以m＝3.由此可以得出甲的平均数为33，所以乙的平均数也为33，所以有错误!＝33，所以，n＝8,所以错误!＝错误!.［答案］D3．(2016·山东高考）某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位：小时），制成了如图所示的频率分布直方图，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。

课题：用样本估计总体知识点一、频率分布直方图1．频率分布直方图(1)通常我们对总体作出的估计一般分成两种，一种是用样本的频率分布估计总体的频率分布，另一种是用样本的特征数估计总体的特征数．(2)在频率分布直方图中，纵轴表示频率组距，数据落在各小组内的频率用各小长方形的面积表示，各小长方形的面积总和等于1.2．频率分布折线图和总体密度曲线 (1)频率分布折线图连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点，就得频率分布折线图． (2)总体密度曲线随着样本容量的增加，作图时所分的组数增加，组距减小，相应的频率折线图会越来越接近于一条光滑曲线，即总体密度曲线．统计中称之为总体分布的密度曲线，它能够更加精细的反映出总体在各个范围内取值的百分比．3.作频率分布直方图的步骤：（1）作出频率分布表：①求极差（即一组数据中最大值与最小值得差）②决定组距和组数：绘制频数分布表和频数分布直方图时要将一批数据分组，•组距和组数的确定没有固定的标准，通常数据越多，所分的组数也越多，当数据在100个以内时，•根据数据的多少常分成5─12组．一般地，所分的小组里含最小值，不含最大值，•即数据x 满足a ≤x<b（2）建立直角坐标系：X 轴为组距；Y 轴为频率/组距4.在频率直方图中，众数是最高的小长方形的底边的中点横坐标的值；中位数是所有小长方形的面积相等的分界线；平均数是各小长方形底边中点的横坐标与对应频率的积的和.【典型例题】【例1】（2023·全国·高三专题练习）某校1000名学生参加数学竞赛，随机抽取了20名学生的考试成绩（单位：分），成绩的频率分布直方图如图所示，则下列说法正确的是（ ） A ．频率分布直方图中aB ．估计这20名学生数学考试成绩的第60百分位数为80C ．估计这20名学生数学考试成绩的众数为80D ．估计总体中成绩落在[50,60)内的学生人数为110【例2】（2022·天津滨海新·模拟预测）某品牌家电公司从其全部200名销售员工中随机抽出50名调查销售情况，销售额都在区间[5，25]（单位：百万元）内，将其分成5组：[5，9)，[9，13，[13，17)，[17，21)，[21，25]，并整理得到如下的频率分布直方图，下列说法正确的是（ ） A ．频率分布直方图中aB ．估计全部销售员工销售额的中位数为15C ．估计全部销售员工中销售额在区间[9，13内有64人D ．估计全部销售员工销售额的第75百分位数为17【例3】（2022·全国·模拟预测）（多选）某城市地铁交通建设项目已经基本完成，为了解市民对该项目的满意度，分别从不同地铁站点随机抽取1000名市民对该项目进行评分，统计发现评分均在[]40,100内，把评分分成[)40,50，[)50,60，[)60,70，[)70,80，[)80,90，[]90,100六组，并绘制成频率分布直方图（如图所示）.则下列判断正确的是（ ） A ．图中aB ．该次满意度评分的平均分为85C ．该次满意度评分的众数为85D ．大约有34%的市民满意度评分在[)60,80内【例4】从某校随机抽取100名学生，获得了他们一周课外阅读时间(单位：小时)的数据，整理得到数据分组及频数分布表和频率分布直方图：(1)从该校随机选取一名学生，试估计这名学生该周课外阅读时间少于12小时的概率；(2)求频率分布直方图中的a ，b 的值；【举一反三】1.某电子商务公司对10000名网络购物者2014年度的消费情况进行统计，发现消费金额（单位：万元）都在区间[0.3,0.9]内，其频率分布直方图如图所示. （1）直方图中的a =_________；（2）在这些购物者中，消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为_________.2.（2022·全国·高三专题练习）某区政府组织了以“不忘初心，牢记使命”为主题的教育活动，为统计全区党员干部一周参与主题教育活动的时间，从全区的党员干部中随机抽取n 名，获得了他们一周参与主题教育活动时间（单位：h ）的频率分布直方图如图所示，已知参与主题教育活动时间在(]12,16内的人数为92． (1)求n 的值；(2)以每组数据所在区间的中点值作为本组的代表，估算这些党员干部参与主题教育活动时间的中位数（中位数精确到0.01）．(3)如果计划对参与主题教育活动时间在(]16,24内的党员干部给予奖励，且在(]16,20，(]20,24内的分别评为二等奖和一等奖，那么按照分层抽样的方法从获得一、二等奖的党员干部中选取5人参加社区义务宣讲活动，再从这5人中随机抽取2人作为主宣讲人，求这2人均是二等奖的概率．知识点二、茎叶图茎叶图：定义是统计中用来表示数据的一种图，茎是指中间的一列数，叶就是从茎的旁边生长出来的数画法对于样本数据较少，且分布较为集中的一组数据：若数据是两位整数，则将十位数字作茎，个位数字作叶；若数据是三位整数，则将百位、十位数字作茎，个位数字作叶．样本数据为小数时做类似处理．对于样本数据较少，且分布较为集中的两组数据，关键是找到两组数据共有的茎优缺点用茎叶图表示数据的优点是：(1)所有的信息都可以从茎叶图中得到；(2)便于记录和读取，能够展示数据的分布情况．缺点是：当样本数据较多或数据位数较多时，茎叶图就显得不太方便【典型例题】【例1】为了比较两种治疗失眠症的药(分别称为A 药，B 药)的疗效，随机地选取20位患者服用A 药，20位患者服用B 药，这40位患者在服用一段时间后，记录他们日平均增加的睡眠时间(单位：h )，试验的观测结果如下：服用A 药的20位患者日平均增加的睡眠时间： 服用B 药的20位患者日平均增加的睡眠时间： (1)作出茎叶图；(2)从茎叶图看，哪种药的疗效更好？A 药B 药 0. 1. 2.3.【例2】某中学高三年级从甲、乙两个班级各选出8名学生参加数学竞赛，他们取得的成绩（满分100分）的茎叶图如图所示，其中甲班学生成绩的平均分是86，乙班学生成绩的中位数是83，则x y +的值为（ ） A ．9 B ．10 C ．11 D ．13【举一反三】1.在一次马拉松比赛中，35名运动员的成绩（单位：分钟）如图I 所示;若将运动员按成绩由好到差编为1~35号，再用系统抽样方法从中抽取7人，则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数为( )A 、3B 、4C 、5D 、6 2.某车间20名工人年龄数据如下表：年龄(岁) 工人数(人)19 1 28 3 29 3 30 5 31 4 32 3 40 1 合计20知识三、用样本的数字特征估计总体的数字特征1．用样本的特征数估计总体的特征数 (1)众数、中位数、平均数众数：在一组数据中，出现次数最多的数据叫做这组数据的众数．中位数：将一组数据按大小依次排列，把处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数．平均数：样本数据的算术平均数，即12n 1(x +x +...+x )x n=． 在频率分布直方图中，中位数左边和右边的直方图的面积应该相等． (2)样本方差、标准差 样本方差2222121[()()...()]n s x x x x x x n=-+-++- 标准差222121[()()...()]n s x x x x x x n=-+-++-其中x n 是样本数据的第n 项，n 是样本容量，x 是平均数．2.标准差是反映总体波动大小的特征数，样本方差是标准差的平方．通常用样本方差估计总体方差，当样本容量接近总体容量时，样本方差很接近总体方差．3.在频率直方图中，众数是最高的小长方形的底边的中点横坐标的值；中位数是所有小长方形的面积相等的分界线；平均数是各小长方形底边中点的横坐标与对应频率的积的和.4．平均数与方差都是重要的特征数，是对总体的一种简明的描述，它们所反映的情况有着重要的实际意义，掌握公式不难求出，平均数、中位数、众数描述其集中趋势，方差和标准差描述其波动大小．【典型例题】【例1】对某商店一个月内每天的顾客人数进行了统计，得到样本的茎叶图(如图所示)，则该样本的中位数、众数、极差分别是( ) A ．46,45,56 B ．46,45,53 C ．47,45,56 D ．45,47,53【例2】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[)[)00.50.5,1⋅⋅⋅，，，[]4,4.5分成9组，制成了如图所示的频率分布直方图.（1）求直方图中的a 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．请说明理由；（3）估计居民月均用水量的中位数.【举一反三】1.某市高三学生数学抽样考试中，对90分以上（含90分）的成绩进行统计，其频率分布图如图所示，若130~140分数段的人数为90人，则90~100分数段的人数为_____.2.（2022·新疆克拉玛依·三模（文））第24届北京冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口联合举办.这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，它掀起了中国人民参与冬季运动的大热潮.某市举办了中学生滑雪比赛，从中抽取40名学生的测试分数绘制成茎叶图和频率分布直方图如下，后来茎叶图受到了污损，可见部分信息如图.(1)求频率分布直方图中a 的值，并根据直方图估计该市全体中学生的测试分数的平均数（同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表，结果保留一位小数）；(2)现要对测试成绩在前26%的中学生颁发“滑雪达人”证书，并制定出能够获得证书的测试分数线，请你用样本来估计总体，给出这个分数线的估计值.【课堂巩固】1.在某次测量中得到的A 样本数据如下：82,84,84,86,86,86,88,88,88,88．若B 样本数据恰好是A 样本数据每个都加2后所得数据，则A ，B 两样本的下列数字特征对应相同的是( ) A ．众数 B ．平均数 C ．中位数 D ．标准差2.某班学生一次数学考试成绩频率分布直方图如图所示，数据分组依次为]150,130[),130,110[),110,90[),90,70[，若成绩大于等于90分的人数为36，则成绩在)130,110[的人数为（）A．12B．9C．15D．183.为了研究某药物的疗效，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，右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（）A.6B.8C.12D.184.以下茎叶图记录了甲.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.【课后练习】正确率：__________1.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为4:3:3，现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本，则从高二年级抽取的学生人数为（）A．15 B．20 C．25 D．302.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。