高三数学分层抽样1
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2.1.3 分层抽样学 习 目 标核 心 素 养1.记住分层抽样的特点和步骤(重点)2.会用分层抽样从总体中抽取样本.(重点、难点) 3.给定实际抽样问题会选择合适的抽样方法进行抽样.(易错易混点)1.通过分层抽样的学习,培养数学运算素养.2.借助多种抽样方法的选择,提升逻辑推理素养.1.分层抽样一般地,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,这种抽样的方法是一种分层抽样.当总体是由差异明显的几部分组成时,往往选用分层抽样的方法. 2.分层抽样的实施步骤第一步,按某种特征将总体分成若干部分(层). 第二步,计算抽样比.抽样比=样本容量总体容量.第三步,各层抽取的个体数=各层总的个体数×抽样比. 第四步,依各层抽取的个体数,按简单随机抽样从各层抽取样本. 第五步,综合每层抽样,组成样本. 思考:什么情况下适用分层抽样?[提示] 当总体中个体之间差异较大时可使用分层抽样.1.为了解某地区的中小学生的视力情况,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,且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C [依据题意,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,且男女生视力情况差异不大,故要了解该地区学生的视力情况,应按学段分层抽样.]2.为了保证分层抽样时每个个体被等可能地抽取,必须要求( ) A .每层等可能抽取 B .每层抽取的个体数相等C .按每层所含个体在总体中所占的比例抽样D .只要抽取的样本容量一定,每层抽取的个体数没有限制 C [分层抽样为等比例抽样.]3.某校高三一班有学生54人,二班有学生42人,现在要用分层抽样的方法从两个班抽出16人参加军训表演,则一班和二班分别被抽取的人数是( )A .8,8B .10,6C .9,7D .12,4C [抽样比1654+42=16,则一班被抽取人数为54×16=9人,二班被抽取人数为42×16=7人.]4.在抽样过程中,每次抽取的个体不再放回总体的为不放回抽样,那么分层抽样、系统抽样、简单随机抽样三种抽样中,为不放回抽样的有________个.三 [三种抽样方法均为不放回抽样.]分层抽样的概念【例1】 下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是( ) A .从10名同学中抽取3人参加座谈会B .某社区有500个家庭,其中高收入的家庭125个,中等收入的家庭280个,低收入的家庭95个,为了了解生活购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为100的样本C .从1 000名工人中,抽取100名调查上班途中所用时间D .从生产流水线上,抽取样本检查产品质量B [A 中总体个体无明显差异且个数较少,适合用简单随机抽样;C 中,D 中总体个体无明显差异且个数较多,适合用系统抽样;B 中总体个体差异明显,适合用分层抽样.]分层抽样的特点(1)适用于总体由差异明显的几部分组成的情况. (2)样本能更充分地反映总体的情况.(3)等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都相等.1.某校有在校高中生共1 600人,其中高一学生520人,高二学生500人,高三学生580人.如果想通过抽查其中的80人来调查学生的消费情况,考虑到学生的年级高低消费情况有明显差别,而同一年级内消费情况差异较小,问:应采用怎样的抽样方法?高三学生中应抽查多少人?[解] 因为不同年级的学生消费情况有明显差别,所以应采用分层抽样. 因为520∶500∶580=26∶25∶29. 所以将80分成26∶25∶29的三部分. 设三部分各抽取的个体数分别为26x,25x,29x, 由26x +25x +29x =80得x =1, 所以高三学生中应抽查29人.分层抽样的设计及应用1.怎样确定分层抽样中各层入样的个体数? [提示] 在实际操作时,应先计算出抽样比=样本容量总体容量,获得各层入样数的百分比,再按抽样比确定每层需要抽取的个体数:抽样比×该层个体数目=样本容量总体容量×该层个体数目.2.计算各层所抽个体的个数时,如果算出的个数值不是整数怎么办? [提示] 可四舍五入取整,也可先将该层等可能地剔除多余个体. 3.分层抽样公平吗?[提示] 分层抽样中,每个个体被抽到的可能性是相同的,与层数、分层无关.如果总体的个数为N,样本容量为n,N i 为第i 层的个体数,则第i 层抽取的个体数n i =n·N iN ,每个个体被抽到的可能性是n i N i =1N i ·n ·N i N =nN.【例2】 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的意见,要从中抽取一个容量为20的样本,试确定用何种方法抽取,请具体实施操作.思路点拨:观察特征→确定抽样方法→求出比例→确定各层样本数→从各层中抽样→样本 [解] ∵机构改革关系到每个人的不同利益,故采用分层抽样方法较妥. ∵10020=5, ∴105=2,705=14,205=4. ∴从副处级以上干部中抽取2人,从一般干部中抽取14人,从工人中抽取4人.因副处级以上干部与工人数都较少,他们分别按1~10编号和1~20编号,然后采用抽签法分别抽取2人和4人;对一般干部70人进行00,01,…,69编号,然后用随机数表法抽取14人.这样便得到了一个容量为20的样本.1.(变条件)某大型工厂有管理人员1 200人,销售人员2 000人,车间工人6 000人,若要了解改革意见,从全厂人员中抽取一个容量为46的样本,试确定用何种方法抽取,请具体实施操作.[解] 改革关系到每个人的利益,采用分层抽样较好.抽样比:461 200+2 000+6 000=1200.∵1 200×1200=6(人),2 000×1200=10(人),6 000×1200=30(人).∴从管理人员中抽取6人,从销售人员中抽取10人,从车间工人中抽取30人. 因为各层中个体数目均较多,可以采用系统抽样的方法获得样本. 2.(变结论)在本例中的抽样方法公平合理吗?请说明理由.[解] 从100人中抽取20人,总体中每一个个体的入样可能性都是20100=15,即抽样比,按此比例在各层中抽取个体;副处级以上干部抽取10×15=2人,一般干部抽70×15=14人,工人抽20×15=4人,以保证每一层中每个个体的入样可能性相同,均为15,故这种抽样是公平合理的.分层抽样的步骤抽样方法的选择14人在120分以上,35人在90~119分,7人不及格,现从中抽出8人研讨进一步改进教与学;③某班春节聚会,要产生两位“幸运者”.就这三件事,合适的抽样方法分别为( )A .分层抽样,分层抽样,简单随机抽样B .系统抽样,系统抽样,简单随机抽样C .分层抽样,简单随机抽样,简单随机抽样D .系统抽样,分层抽样,简单随机抽样思路点拨:根据各抽样方法的特征、适用范围判断.D [①每班各抽两人需用系统抽样.②由于学生分成了差异比较大的几层,应用分层抽样.③由于总体与样本容量较小,应用简单随机抽样.故选D.]抽样方法的选取(1)若总体由差异明显的几个层次组成,则选用分层抽样;(2)若总体没有差异明显的层次,则考虑采用简单随机抽样或系统抽样.当总体容量较小时宜用抽签法;当总体容量较大,样本容量较小时宜用随机数表法;当总体容量较大,样本容量也较大时宜用系统抽样;2.为了解某地区的“微信健步走”活动情况,拟从该地区的人群中抽取部分人员进行调查.事先已了解到该地区老、中、青三个年龄段人员的“微信健步走”活动情况有较大差异,而男女“微信健步走”活动情况差异不大.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 .按年龄分层抽样D .系统抽样C [因为不同年龄段人员的“微信健步走”活动情况有较大差异.而男女对此活动差异不大,所以按年龄段分层抽样最合理.]1.对于分层抽样中的比值问题,常利用以下关系式[解] (1)样本容量n 总体容量N =各层抽取的样本数该层的容量; (2)总体中各层容量之比=对应层抽取的样本数之比. 2.选择抽样方法的规律(1)当总体容量较小,样本容量也较小时,制签简单,号签容易搅匀,可采用抽签法. (2)当总体容量较大,样本容量较小时,可采用随机数法. (3)当总体容量较大,样本容量也较大时,可采用系统抽样法. (4)当总体是由差异明显的几部分组成时,可采用分层抽样法.1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当总体由差异明显的几部分组成时,往往采用分层抽样.( )(2)由于分层抽样是在各层中按比例抽取,故每个个体被抽到的可能性不一样.( )(3)分层抽样中不含系统抽样和简单随机抽样.( )[答案](1)√(2)×(3)×2.甲校有3 600名学生,乙校有5 400名学生,丙校有1 800名学生,为统计三校学生某方面的情况,计划采用分层抽样法抽取一个容量为90的样本,应在这三校分别抽取学生( )A.30人、30人、30人B.30人、45人、15人C.20人、30人、40人D.30人、50人、10人B[根据各校人数比例有3 600∶5 400∶1 800=2∶3∶1,由于样本容量为90,不难求出甲校应抽取30人、乙校应抽取45人、丙校应抽取15人.]3.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 000家,其中农民家庭1 800户,工人家庭100户.现要从中抽取容量为40的样本,调查家庭收入情况,则在整个抽样过程中,可以用到的抽样方法有( )①简单随机抽样;②系统抽样;③分层抽样A.②③B.①③C.③D.①②③D[由三种抽样方法的特点知,应先采用分层抽样对农民家庭需用系统抽样得到样本,对工人家庭需用简单随机抽样.]4.一个地区共有5个乡镇,人口3万人,其人口比例为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]因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法.具体过程如下:(1)将3万人分为5层,其中一个乡镇为一层.(2)按照样本容量的比例求得各乡镇应抽取的人数分别为60人、40人、100人、40人、60人.(3)按照各层抽取的人数随机抽取各乡镇应抽取的样本.(4)将300人合到一起,即得到一个样本.W。
2.1. 3分层抽样【教学目标】知识目标:理解分层抽样的概念.掌握分层抽样的使用条件和操作步骤,能力目标:会用分层抽样法进行抽样.思想目标:培养抽象、分析、运算的数学学科素养【教学过程】一.自主学习知识检测1.分层抽样的概念一般地,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,这种抽样方法是一种分层抽样.2.分层抽样的特点(1)适用于总体由差异明显的几部分组成的情况.(2)更充分地反映了总体的情况,使样本具有较强的代表性.(3)等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都是n N.1.分层抽样中分层原则(1)层内样本的差异要小,各层之间样本的差异要大.(2)分层后总体中的每个个体互不重叠,也不遗漏.2.抽样比(1)分层抽样也称“按比例抽样”,这里的“按比例”是指:①样本中第n层的个体数总体中第n层的个体数=样本容量总体容量;②总体中第m层的个体数总体中第n层的个体数=样本中第m层的个体数样本中第n层的个体数.(2)分层抽样中,每个个体被抽到的可能性是相等的,与层数、分层情况无关.二.名师引路例1.下列三个抽样:①一个城市有250家百货商店,其中大型商店有30家,中型商店有40家,小型商店有180家.为了掌握各商店的营业情况,要从中抽取一个容量为25的样本;②在某班的50名学生中,依次抽取学号为5,10,15,20,25,30,35,40,45,50的10名学生进行作业检查;③某市质量检查人员从一食品生产企业生产的两箱(每箱10件)产品中抽取3件进行质量检查.抽样方法依次为()A.简单随机抽样;分层抽样;系统抽样B.分层抽样;简单随机抽样;系统抽样C.分层抽样;系统抽样;简单随机抽样D.系统抽样;分层抽样;简单随机抽样【解析】①中商店的规模不同,所以应利用分层抽样;②中抽出的学号具有等距性,所以应是系统抽样;③中总体没有差异,容量较小,样本数量也较小,所以应为简单随机抽样,故选C.【答案】 C判断一个抽样方法是不是分层抽样的条件(1)看它是否具有分层抽样的特点,如总体中个体差异是否明显.(2)是否按照相同比例从各层中抽取.至于各层内用什么方法抽样是灵活的,可采用简单随机抽样,也可采用系统抽样.(3)在分层抽样中,无论哪一层的个体,被抽中的机会都是相等的,体现了抽样的公平性.例2. (1)某单位共有老、中、青年职工430人,其中有青年职工160人,中年职工人数是老年职工人数的2倍,为了解职工身体状况,现采用分层抽样方法进行调查,在抽取的样本中有青年职工32人,则该样本中的老年职工人数为________.(2)某高中学校为了促进学生个体的全面发展,针对学生发展要求,开设了富有地方特色的“泥塑”与“剪纸”两个社团,已知报名参加这两个社团的学生共有800人,按照要求每人只能参加一个社团,各年级参加社团的人数情况如下表:其中x ∶y ∶z =5∶3∶2,且“泥塑”社团的人数占两个社团总人数的35,为了了解学生对两个社团活动的满意程度,从中抽取一个50人的样本进行调查,则从高二年级“剪纸”社团的学生中应抽取________人.【解析】 (1)设该单位老年职工人数为x ,由题意得3x =430-160,解得x =90.则样本中的老年职工人数为90×32160=18.(2)法一:因为“泥塑”社团的人数占总人数的35,故“剪纸”社团的人数占总人数的25,所以“剪纸”社团的人数为800×25=320;因为“剪纸”社团中高二年级人数比例为y x +y +z =32+3+5=310,所以“剪纸”社团中高二年级人数为320×310=96.由题意知,抽样比为50800=116,所以从高二年级“剪纸”社团中抽取的人数为96×116=6.法二:因为“泥塑”社团的人数占总人数的35,故“剪纸”社团的人数占总人数的25,所以抽取的50人的样本中,“剪纸”社团中的人数为50×25=20.又“剪纸”社团中高二年级人数比例为y x +y +z =32+3+5=310,所以从高二年级“剪纸”社团中抽取的人数为20×310=6.【答案】 (1)18 (2)6分层抽样中有关计算的方法(1)抽样比=样本容量n 总体容量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=样本中这两层抽取的个体数之比.对于分层抽样中求某层个体数,或某层要抽取的样本个体数,都可以通过上面两个等量关系求解.例3.为了考察某学校的教学水平,将抽取这个学校高三年级的部分学生本学年的考试成绩进行统计分析,为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该学校高三年级共有20个教学班,并且每个班内的学生按随机方式编好了学号,假定该校每班学生人数都相同):①从全年级20个班中任意抽取一个班,再从该班任意抽取20人,考察他们的学习成绩; ②每个班都抽取1人,共计20人,考察这20个学生的成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从中共抽取100名学生进行考察(已知若按成绩分,该校高三学生中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根据上面的叙述,回答下列问题:(1)上面三种抽取方式中,其总体、个体、样本分别指什么?每一种抽取方式抽取的样本中,其样本容量分别是多少?(2)上面三种抽取方式中各自采用何种抽样方法?【解】 (1)三种抽取方式中,其总体都是高三全体学生本学年的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本学年的考试成绩.第一种抽取方式中,样本为所抽取的20名学生本学年的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式中,样本为所抽取的20名学生本学年的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式中,样本为所抽取的100名学生本学年的考试成绩,样本容量为100.(2)三种抽取方式中,第一种方式采用的是简单随机抽样法;第二种方式采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种方式采用的是分层抽样法和简单随机抽样法.选择抽样方法的思路(1)判断总体是否由差异明显的几部分组成,若是,则选用分层抽样;否则,考虑用简单随机抽样或系统抽样;(2)判断总体容量和样本容量的大小.当总体容量较小时,采用抽签法;当总体容量较大、样本容量较小时,采用随机数表法;当总体容量较大、样本容量也较大时,采用系统抽样.三.课后练习1.某商场出售三种品牌电脑,现库存量分别是60台、36台和24台,用分层抽样的方法从中抽取10台进行检测,则这三种品牌的电脑依次应抽取的台数是() A.6,3,1 B.5,3,2C.5,4,1 D.4,3,3解析:选B.抽样比为1060+36+24=112,则三种品牌的电脑依次应抽取的台数是60×112=5,36×112=3,24×112=2.故选B.2.采用分层抽样的方法从某学校三个年级的全体学生中抽取一个容量为45的样本,高一年级被抽取20人,高三年级被抽取10人,高二年级共有300人,则这个学校共有高中学生为()A.1 350人B.675人C.900人D.450人解析:选C.高二年级被抽取的人数为45-20-10=15,则抽样比为15∶300=1∶20,所以45÷120=900,即这个学校共有高中学生900人.3.某班有男生36人,女生18人,用分层抽样的方法从该班全体学生中抽取一个容量为9的样本,则抽取的女生人数为()A.6 B.4C.3 D.2解析:选C.据分层抽样,得抽取的女生人数为936+18×18=3,选C.4.某中学有高中生3 500人,初中生1 500人.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70人,则n为() A.100 B.150C.200 D.250解析:选A.抽样比为703 500=150,该校总人数为1 500+3 500=5 000,则n5 000=150,故n=100.5.最新高考改革方案已在上海和浙江实施,某教育机构为了解我省广大师生对新高考现从500名师生中用分层抽样的方法抽取50名进行问卷调查,则应抽取“不赞成改革”的教师和学生人数分别为________.解析:由题意知,抽样比为50500=110,则应抽取“不赞成改革”的教师人数为110×20=2,学生人数为110×40=4.答案:2,46.某单位200名职工的年龄分布情况如图所示,现要从中抽取40名职工作为样本,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).(1)若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是多少?(2)若用分层抽样法,则应从40岁以下年龄段的职工中抽取多少名?解:(1)由分组可知,分段的间隔为5.又第5组抽出的号码为22,所以第6组抽出的号码为27,第7组抽出的号码为32,第8组抽出的号码为37.(2)由题意知,40岁以下年龄段的职工人数为200×50%=100.若用分层抽样法,则应从40岁以下年龄段的职工中抽取40200×100=20(名).四.课堂小结:1.分层抽样的概念、特征及步骤;2.掌握分层抽样的有关计算;3.能区分三种抽样方法。
随机抽样:分层抽样【例1】(2020·全国高三专题练习)某中学高中一年级有400人,高中二年级有320人,高中三年级有280人,现从中抽取一个容量为200人的样本,则高中二年级被抽取的人数为( )A.28B.32C.40D.64【答案】D【解析】∵高中一年级有400人,高中二年级有320人,高中三年级有280人,∴取一个容量为200人的样本,则高中二年级被抽取的人数为,故选D.【举一反三】1.(2020·全国高三专题练习)某电视台在网上就观众对其某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的一共有20000人,其中各种态度对应的人数如下表所示,电视台为了了解观众的具体想法和意见,打算从中抽取100人进行详细的调查,为此要进行分层抽样,那么在分层抽样时,每类人中应抽取的人数分别为( )A.25,25,25,25 B.48,72,64,16C.20,40,30,10 D.24,36,32,8【答案】D【解析】法一:因为抽样比为10020000=1200,所以每类人中应抽取的人数分别为 4800×1200=24,7200×1200=36,6400×1200=32,1600×1200=8.法二:最喜爱、喜爱、一般、不喜欢的比例为4 800∶7 200∶6 400∶1 600=6∶9∶8∶2,所以每类人中应抽取的人数分别为66982+++×100=24,96982+++×100=36,86982+++×100=32,26982+++×100=8.故选:D2.(2020·全国高三专题练习)某中学有高中生3 500人,初中生1 500人,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70人,则n为( ) A.100 B.150C.200 D.250【答案】A【解析】根据已知可得:70100 350015003500nn=⇒=+,故选择A。
高中数学统计抽样方法精选题目(附答案)一、抽样方法1.简单随机抽样(1)特征:①一个一个不放回的抽取;②每个个体被抽到可能性相等.(2)常用方法:①抽签法;②随机数表法.2.系统抽样(1)适用环境:当总体中个数较多时,可用系统抽样.(2)操作步骤:将总体平均分成几个部分,再按照一定方法从每个部分抽取一个个体作为样本.3.分层抽样(1)适用范围:当总体由差异明显的几个部分组成时可用分层抽样.(2)操作步骤:将总体中的个体按不同特点分成层次比较分明的几部分,然后按各部分在总体中所占的比实施抽样.1.(1)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查.为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落入区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷B的人数为()A.7B.9C.10 D.15(2)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.[解析](1)从960人中用系统抽样方法抽取32人,则每30人抽取一人,因为第一组抽到的号码为9,则第二组抽到的号码为39,第n组抽到的号码为a n=9+30(n-1)=30n-21,由451≤30n-21≤750,得23615≤n≤25710,所以n=16,17,…,25,共有25-16+1=10人.(2)小学中抽取30×150150+75+25=18所学校;从中学中抽取30×75150+75+25=9所学校.[答案](1)C(2)189注:1.系统抽样的特点(1)适用于元素个数很多且均衡的总体. (2)各个个体被抽到的机会均等.(3)总体分组后,在起始部分抽样时采用的是简单随机抽样. (4)如果总体容量N 能被样本容量n 整除,则抽样间隔为k =Nn . 2.与分层抽样有关问题的常见类型及解题策略(1)确定抽样比.可依据各层总数与样本数之比,确定抽样比.(2)求某一层的样本数或总体个数.可依据题意求出抽样比,再由某层总体个数(或样本数)确定该层的样本(或总体)数.(3)求各层的样本数.可依据题意,求出各层的抽样比,再求出各层样本数. 2.某学校为了了解三年级、六年级、九年级这三个年级之间的学生视力是否存在显著差异,拟从这三个年级中按人数比例抽取部分学生进行调查,则最合理的抽样方法是( )A .抽签法B .系统抽样法C .分层抽样法D .随机数法解析:选C 根据年级不同产生差异及按人数比例抽取易知应为分层抽样法. 3.某学校高一、高二、高三3个年级共有430名学生,其中高一年级学生160名,高二年级学生180名,为了解学生身体状况,现采用分层抽样方法进行调查,在抽取的样本中高二学生有32人,则该样本中高三学生人数为________.解析:高三年级学生人数为430-160-180=90,设高三年级抽取x 人,由分层抽样可得32180=x90,解得x =16. 答案:164.某单位有职工960人,其中青年职工420人,中年职工300人,老年职工240人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本,若样本中的青年职工为14人,则样本容量为________.解析:因为分层抽样的抽样比应相等,所以420960=14样本容量,样本容量=960×14420=32.答案:32二、用样本的频率分布估计总体的频率分布1.频率分布直方图2.茎叶图5.(1)如图是根据部分城市某年6月份的平均气温(单位:℃)数据得到的样本频率分布直方图,其中平均气温的范围是[20.5,26.5].样本数据的分组为[20.5,21.5),[21.5,22.5),[22.5,23.5),[23.5,24.5),[24.5,25.5),[25.5,26.5].已知样本中平均气温低于22.5 ℃的城市个数为11,则样本中平均气温不低于25.5 ℃的城市个数为________.(2)某校100名学生期中考试语文成绩的频率分布直方图如图所示,其中成绩分组区间是:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].①求图中a的值;②根据频率分布直方图,估计这100名学生语文成绩的平均分;③若这100名学生语文成绩某些分数段的人数(x)与数学成绩相应分数段的人数(y)之比如下表所示,求数学成绩在[50,90)之外的人数.分数段[50,60)[60,70)[70,80)[80,90)x∶y 1∶12∶13∶44∶5 [为50×0.18=9.答案:9(2)解:①由频率分布直方图可知(0.04+0.03+0.02+2a)×10=1.所以a=0.005.②该100名学生的语文成绩的平均分约为x=0.05×55+0.4×65+0.3×75+0.2×85+0.05×95=73.③由频率分布直方图及已知的语文成绩、数学成绩分布在各分数段的人数比,可得下表:分数段[50,60)[60,70)[70,80)[80,90)x 5403020x∶y 1∶12∶13∶44∶5y 5204025100-(5+20+40+25)=10.注:与频率分布直方图有关问题的常见类型及解题策略(1)已知频率分布直方图中的部分数据,求其他数据,可根据频率分布直方图中的数据求出样本与整体的关系,利用频率和等于1就可求出其他数据.(2)已知频率分布直方图,求某种范围内的数据,可利用图形及某范围结合求解.6.如图是某公司10个销售店某月销售某产品数量(单位:台)的茎叶图,则数据落在区间[22,30)内的频率为()A.0.2 B.0.4C.0.5 D.0.6解析:选B由茎叶图可知数据落在区间[22,30)内的频数为4,所以数据落在区间[22,30)内的频率为410=0.4,故选B.7.为了了解某学校学生的身体发育情况,抽查了该校100名高中男生的体重情况,根据所得数据画出样本的频率分布直方图如图所示.根据此图,估计该校2 000名高中男生中体重大于70.5公斤的人数为()A .300B .360C .420D .450解析:选B 样本中体重大于70.5公斤的频率为: (0.04+0.034+0.016)×2=0.090×2=0.18.故可估计该校2 000名高中男生中体重大于70.5公斤的人数为:2 000×0.18=360(人). 8.某商场在庆元宵节促销活动中,对元宵节9时至14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知9时至10时的销售额为2.5万元,则11时至12时的销售额为________万元.解析:总销售额为2.50.1=25(万元),故11时至12时的销售额为0.4×25=10(万元).答案:10三、用样本的数字特征估计总体的数字特征有关数据的数字特征9.(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 .46,45,56B .46,45,53C .47,45,56D .45,47,53(2)甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则( )A .甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数B .甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数C .甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差D .甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差(3)由正整数组成的一组数据x 1,x 2,x 3,x 4,其平均数和中位数都是2,且标准差等于1,则这组数据为________.(从小到大排列)[解析] (1)从茎叶图中可以看出样本数据的中位数为中间两个数的平均数,即45+472=46,众数为45,极差为68-12=56,故选择A.(2)由题意可知,甲的成绩为4,5,6,7,8,乙的成绩为5,5,5,6,9.所以甲、乙的成绩的平均数均为6,A 错;甲、乙的成绩的中位数分别为6,5,B 错;甲、乙的成绩的方差分别为15×[(4-6)2+(5-6)2+(6-6)2+(7-6)2+(8-6)2]=2,15×[(5-6)2+(5-6)2+(5-6)2+(6-6)2+(9-6)2]=125,C 对;甲、乙的成绩的极差均为4,D 错.故选C.(3)假设这组数据按从小到大的顺序排列为x 1,x 2,x 3,x 4,则⎩⎨⎧x 1+x 2+x 3+x44=2,x 2+x32=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 4=4,x 2+x 3=4, 又s = 14[(x 1-2)2+(x 2-2)2+(x 3-2)2+(x 4-2)2] =12(x 1-2)2+(x 2-2)2+(x 3-2)2+(x 4-2)2=122[(x 1-2)2+(x 2-2)2]=1, ∴(x 1-2)2+(x 2-2)2=2. 同理可求得(x 3-2)2+(x 4-2)2=2.由x 1,x 2,x 3,x 4均为正整数,且(x 1,x 2),(x 3,x 4)均为圆(x -2)2+(y -2)2=2上的点,分析知x 1,x 2,x 3,x 4应为1,1,3,3.[答案] (1)A (2)C (3)1,1,3,3 注:平均数与方差都是重要的数字特征,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,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.10.为比较甲、乙两地某月14时的气温情况,随机选取该月中的5天,将这5天中14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14时的平均气温低于乙地该月14时的平均气温; ②甲地该月14时的平均气温高于乙地该月14时的平均气温; ③甲地该月14时的气温的标准差小于乙地该月14时的气温的标准差; ④甲地该月14时的气温的标准差大于乙地该月14时的气温的标准差. 其中根据茎叶图能得到的统计结论的编号为( ) A .①③ B .①④ C .②③D .②④解析:选B 法一:∵x 甲=26+28+29+31+315=29,x 乙=28+29+30+31+325=30,∴x 甲<x 乙,又s 2甲=9+1+0+4+45=185,s 2乙=4+1+0+1+45=2,∴s 甲>s 乙.故可判断结论①④正确.法二:甲地该月14时的气温数据分布在26和31之间,且数据波动较大,而乙地该月14时的气温数据分布在28和32之间,且数据波动较小,可以判断结论①④正确,故选B.11.甲和乙两个城市去年上半年每月的平均气温(单位:℃)用茎叶图记录如图所示,根据茎叶图可知,两城市中平均温度较高的城市是__________,气温波动较大的城市是__________.解析:根据题中所给的茎叶图可知,甲城市上半年的平均温度为9+13+17×2+18+226=16,乙城市上半年的平均温度为12+14+17+20+24+276=19,故两城市中平均温度较高的是乙城市,观察茎叶图可知,甲城市的温度更加集中在峰值附近,故乙城市的温度波动较大.答案:乙 乙12.甲、乙两台机床同时加工直径为100 mm 的零件,为了检验产品的质量,从产品中各随机抽取6件进行测量,测得数据如下(单位:mm):甲:99,100,98,100,100,103; 乙:99,100,102,99,100,100.(1)分别计算上述两组数据的平均数和方差;(2)根据(1)的计算结果,说明哪一台机床加工的这种零件更符合要求. 解:(1)x 甲=99+100+98+100+100+1036=100(mm),x 乙=99+100+102+99+100+1006=100(mm),s 2甲=16[(99-100)2+(100-100)2+(98-100)2+(100-100)2+(100-100)2+(103-100)2]=73(mm 2), s 2乙=16[(99-100)2+(100-100)2+(102-100)2+(99-100)2+(100-100)2+(100-100)2]=1(mm 2).(2)因为s 2甲>s 2乙,说明甲机床加工零件波动比较大,因此乙机床加工零件更符合要求.四、线性回归1.两个变量的线性相关(1)散点图:将样本中n 个数据点(x i ,y i )(i =1,2,…,n )描在平面直角坐标系中得到的图形.(2)正相关与负相关:①正相关:散点图中的点散布在从左下角到右上角的区域. ②负相关:散点图中的点散布在从左上角到右下角的区域. 2.回归直线的方程(1)回归直线:如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫做回归直线.(2)线性回归方程: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 )的线性回归方程,其中a ,b 是待定参数.⎩⎪⎨⎪⎧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 x 2,a ^=y -b x .13.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:(1)求回归直线方程y =b x +a ,其中b =-20,a =y -b x ;(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从(1)中的关系,且该产品的成本是4元/件,为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定为多少元?(利润=销售收入-成本)[解] (1)由于x =16(8+8.2+8.4+8.6+8.8+9)=8.5,y =16(90+84+83+80+75+68)=80.所以a ^=y -b ^x =80+20×8.5=250,从而回归直线方程为y ^=-20x +250. (2)设工厂获得的利润为L 元,依题意得 L =x (-20x +250)-4(-20x +250) =-20x 2+330x -1 000 =-20(x -8.25)2+361.25.当且仅当x =8.25时,L 取得最大值.故当单价定为8.25元时,工厂可获得最大利润. 注:(1)线性回归分析就是研究两组变量间线性相关关系的一种方法,通过对统计数据的分析,可以预测可能的结果,这就是线性回归方程的基本应用,因此利用最小二乘法求线性回归方程是关键,必须熟练掌握线性回归方程中两个重要估计量的计算.(2)回归直线方程恒过点(x ,y ).14.某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系,他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10日的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数,得到如下资料:回归方程,再用被选取的2组数据进行检验.(1)求选取的2组数据恰好是相邻两个月的概率;(2)若选取的是1月与6月的两组数据,请根据2至5月份的数据,求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;(3)若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过2人,则认为得到的线性回归方程是理想的,试问该小组所得线性回归方程是否理想?解:(1)将6组数据按月份顺序编号为1,2,3,4,5,6,从中任取两组数据,基本事件构成的集合为Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6)}共15个基本事件,设抽到相邻两个月的事件为A ,则A ={(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6)}共5个基本事件,∴P (A )=515=13.(2)由表中数据求得x =11,y =24,∑i =14x i y i =1 092,∑i =14x 2i =498.代入公式可得b ^=187.再由a ^=y -b ^x ,求得a ^=-307,所以y 关于x 的线性回归方程为 y ^=187x -307.(3)当x =10时,y ^=1507,⎪⎪⎪⎪1507-22=47<2; 同样,当x =6时,y ^=787,⎪⎪⎪⎪787-12=67<2. 所以该小组所得线性回归方程是理想的.。
高三数学抽样试题答案及解析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80的样本,则应从高一年级抽取名学生.【答案】32【解析】设从高一年级抽取4n名学生,则从高二、高三年级分别抽取3n,3n名学生,因此【考点】分层抽样2.从甲、乙、丙、丁4位同学中随机选出2名代表参加学校会议,则甲被选中的概率是.【答案】【解析】从甲、乙、丙、丁4位同学中随机选出2名代表共有种基本事件,甲被选中包含种,基本事件,因此甲被选中的概率是【考点】古典概型概率3.春节前,有超过20万名广西,四川等省籍的外来务工人员选择驾乘摩托车沿321国道长途跋涉返乡过年,为防止摩托车驾驶人员因长途疲劳驾驶,手脚僵硬影响驾驶操作而引发交通事故,肇庆市公安交警部门在321国道沿线设立了多个长途行驶摩托车驾驶人员休息站,让过往返乡过年的摩托车驾驶人员有一个停车休息的场所.交警小李在某休息站连续5天对进站休息的驾驶人员每隔50辆摩托车就进行省籍询问一次,询问结果如图所示.(1)问交警小李对进站休息的驾驶人员的省籍询问采用的是什么抽样方法;(2)用分层抽样的方法对被询问了省籍的驾驶人员进行抽样,若广西籍的被抽取了5名,则四川籍的应抽取几名?(3)在上述抽出的驾驶人员中任取2名,求至少有1名驾驶人员是广西籍的概率.【答案】(1)系统抽样方法(2)2(3)【解析】解:(1)交警小李对进站休息的驾驶人员的省籍询问采用的是系统抽样方法.(2)从图中可知,被询问了省籍的驾驶人员是广西籍的有5+20+25+20+30=100名,四川籍的有15+10+5+5+5=40名.设四川籍的驾驶人员应抽取x名,依题意得=,解得x=2,即四川籍的应抽取2名.(3)用a1,a2,a3,a4,a5表示被抽取的广西籍驾驶人员,b1,b2表示被抽取的四川籍驾驶人员,则所有基本事件有{a1,a2},{a1,a3},{a1,a4},{a1,a5},{a1,b1},{a1,b2},{a2,a3},{a2,a4},{a2,a5},{a2,b1},{a2,b2},{a3,a4},{a3,a5},{a3,b1},{a3,b2},{a4,a5},{a4,b1},{a4,b 2},{a5,b1},{a5,b2},{b1,b2},共21个,其中2名驾驶人员都是四川籍的基本事件有{b1,b2},1个.所以抽取的2名驾驶人员都是四川籍的概率P1=,至少有1名驾驶人员是广西籍的概率P=1-P1=1-=.4.某单位有职工52人,现将所有职工随机编号,用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知6号,32号,45号职工在样本中,则样本中另外一个职工的编号是()A.19B.20C.18D.21【答案】A【解析】设样本中另外一个职工的编号是x,则用系统抽样抽出的4个职工的号码从小到大依次为:6,x,32,45,它们构成等差数列,所以6+45=x+32,x=6+45-32=19,因此另外一个职工的编号是19.故选A.5.某工厂生产A,B,C三种不同型号的产品,产品的数量之比依次为3∶4∶7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,样本中A型产品有15件,那么样本容量n为()A.50B.60C.70D.80【答案】C【解析】n×=15,解得n=70.6.某中学采用系统抽样方法,从该校高一年级全体800名学生中抽50名学生做牙齿健康检查.现将800名学生从1到800进行编号.已知从33~48这16个数中取的数是39,则在第1小组1~16中随机抽到的数是()A.5B.7C.11D.13【答案】B【解析】间隔数k==16,即每16人抽取一个人.由于39=2×16+7,所以第1小组中抽取的数值为7.7.网络上流行一种“QQ农场游戏”,这种游戏通过虚拟软件模拟种植与收获的过程.为了了解本班学生对此游戏的态度,高三(6)班计划在全班60人中展开调查,根据调查结果,班主任计划采用系统抽样的方法抽取若干名学生进行座谈,为此先对60名学生进行编号为:01,02,03,…60,已知抽取的学生中最小的两个编号为03,09,则抽取的学生中最大的编号为________.【答案】57【解析】由最小的两个编号为03,09可知,抽取人数的比例为,即抽取10名同学,其编号构成首项为3,公差为6的等差数列,故最大编号为3+9×6=57.8.(本小题满分12分)海关对同时从三个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如右表所示,工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取6件进行检测50150100(1)求这6件样品中来自各地区商品的数量;(2)若在这6件样品中随机抽取2件送往甲机构进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.【答案】(1) A,B,C三个地区的商品被选取的件数分别为1,3,2.(2)这2件商品来自相同地区的概率为.【解析】(1)首先确定样本容量与总体中的个数的比是,从而得到样本中包含三个地区的个体数量分别是:,,.(2)设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为,写出抽取的这2件商品构成的所有基本事件:,,,,共15个.记事件D:“抽取的这2件商品来自相同地区”,写出事件D包含的基本事件:共4个.由每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的,利用古典概型概率的计算公式得解.试题解析:(1)因为样本容量与总体中的个数的比是,所以样本中包含三个地区的个体数量分别是:,,,所以A,B,C三个地区的商品被选取的件数分别为1,3,2.(2)设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为,则抽取的这2件商品构成的所有基本事件为:,,,,共15个.每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的,记事件D:“抽取的这2件商品来自相同地区”,则事件D包含的基本事件有:共4个.所有,即这2件商品来自相同地区的概率为.【考点】分层抽样,古典概型.9.已知某地区中小学生人数和近视情况分别如图1和如图2所示,为了了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为()A.,B.,C.,D.,【答案】A【解析】由题意知,样本容量为,其中高中生人数为,高中生的近视人数为,故选A.【考点】本题考查分层抽样与统计图,属于中等题.10.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取_______名学生.【答案】60.【解析】应从一年级抽取名.【考点】等概型抽样中的分层抽样方法.11.总体由编号为01,02,…,19,20的个体组成,利用下面的随机数表选取7个个体,选取方法是从随机数表第1行的第3列和第4列数字开始由左到右依次选取两个数,则选出的第7个个体的编号为【答案】04【解析】由随机数表可看出所选的数字依次为:16,08,02,14,07,02,01,04,去掉重复数字02,则第7个个体编号为04.故答案为04.【考点】简单随机抽样.12.[2013·唐山质检]将参加夏令营的600名学生编号为:001,002,…,600.采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为003.这600名学生分住在三个营区,从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区,三个营区被抽中的人数依次为()A.26,16,8B.25,17,8C.25,16,9D.24,17,9【答案】B【解析】本题考查系统抽样.依题意及系统抽样可知,将这600名学生按编号依次分成50组,每一组各有12名学生,第k(k∈N*)组抽中的号码是3+12(k-1).令3+12(k-1)≤300得k≤,因此第Ⅰ营区被抽中的人数是25;令300<3+12(k-1)≤495得<k≤42,因此第Ⅱ营区被抽中的人数是42-25=17.13.高三(3)班共有学生56人,现根据座号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本.已知3号、31号、45号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的座号是()A.15B.16C.17D.18【答案】C【解析】∵用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本,∴样本对应的组距为56÷4=14,∴3+14=17,故样本中还有一个同学的座号是17,故选:C.14.为了检查某超市货架上的奶粉是否含有三聚氰胺,要从编号依次为01到50的袋装奶粉中抽取5袋进行检验,现将50袋奶粉按编号顺序平均分成5组,用每组选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的袋奶粉的编号,若第4组抽出的号码为36,则第1组中用抽签的方法确定的号码是 .【答案】06【解析】因为按系统抽样方法选取的编号依次构成一个等差数列,且公差为10,所以由得:因此确定的号码是06.【考点】系统抽样15.某地区对两所高中学校进行学生体质状况抽测,甲校有学生800人,乙校有学生500人,现用分层抽样的方法在这1300名学生中抽取一个样本.已知在甲校抽取了48人,则在乙校应抽取学生人数为.【答案】30【解析】根据分层抽样的特点:按比例,可得,解得.【考点】分层抽样16.某校选修篮球课程的学生中,高一学生有名,高二学生有名,现用分层抽样的方法在这名学生中抽取一个样本,已知在高一学生中抽取了人,则在高二学生中应抽取__________人.【答案】【解析】设高二学生抽取人,则,解得.【考点】分层抽样.17.2013年湖北省宜昌市为了创建国家级文明卫生城市,采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为001,002,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落入区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C,则抽到的人中,做问卷B的人数为()A.20B.19C.10D.9【答案】C【解析】采用系统抽样方法从960人中抽取32人,将整体分成32组,每组30人,即,第k组的号码为,令,而,解得,则满足的整数k有10个.【考点】系统抽样.18.某中学为了解学生数学课程的学习情况,在3 000名学生中随机抽取200名,并统计这200名学生的某次数学考试成绩,得到了样本的频率分布直方图(如图).根据频率分布直方图推测,这3 000名学生在该次数学考试中成绩小于60分的学生数是________.【答案】600【解析】,,∴,所以在该次数学考试中成绩小于60分的学生数是600.【考点】1.频率分布直方图;2.分层抽样.19.2014年3月,为了调查教师对第十二届全国人民代表大会二次会议的了解程度,安庆市拟采用分层抽样的方法从三所不同的中学抽取60名教师进行调查.已知学校中分别有180,270,90名教师,则从学校中应抽取的人数为().A.10B.12C.18D.24【答案】A【解析】从学校中应抽取的人数为,选A.【考点】分层抽样.20.为了抽查某城市汽车尾气排放执行标准情况,在该城市的主干道上采取抽取车牌末位数字为5的汽车检查,这种抽样方法称为________.【答案】系统抽样【解析】由于这种抽样方法采用抽取车牌末位数字为5的汽车检查,可以看成是将所有的汽车车牌号分段为若干段(一个车牌末位数字从0到9为一段),每一段抽取一个个体,因此它符合系统抽样的特征,故答案为系统抽样.21.下列抽样中是系统抽样的有__________.(填序号)①从标有1~15的15个球中,任取3个作为样本,按从小号到大号排序,随机选起点i,以后i 0+5,i+10(超过15则从1再数起)号入样;②在用传送带将工厂生产的产品送入包装车间前,检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品进行检验;③搞某一市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查人数为止;④电影院调查观众的某一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈.【答案】①②④【解析】系统抽样实际上是一种等距抽样,只要按照一定的规则(事先确定即可以).因此在本题中,只有③不是系统抽样,因为事先不知道总体,不能保证每个个体按事先规定的概率入样.22.将参加夏令营的600名学生编号为:001,002,…,600.采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为003,这600名学生分住在三个营区.从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区.三个营区被抽中的人数依次为________.【答案】25,17,8【解析】根据系统抽样的特点可知抽取的号码间隔为=12,故抽取的号码构成以3为首项,公差为12的等差数列.在第Ⅰ营区001~300号恰好有25组,故抽取25人,在第Ⅱ营区301~495号有195人,共有16组多3人,因为抽取的第一个数是3,所以Ⅱ营区共抽取17人,剩余50-25-17=8人需从Ⅲ营区抽取.23.某单位200名职工的年龄分布情况如图,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.【答案】37,20【解析】由系统抽样知识可知,将总体分成均等的若干部分指的是将总体分段,且分段的间隔相等.在第1段内采用简单随机抽样的方法确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔的整数倍即为抽样编号.由题意,第5组抽出的号码为22,因为2+(5-1)×5=22,则第1组抽出的号码应该为2,第8组抽出的号码应该为2+(8-1)×5=37.由分层抽样知识可知,40岁以下年龄段的职工占50%,按比例应抽取40×50%=20(人).24.某班级有50名学生,其中有30名男生和20名女生,随机询问了该班五名男生和五名女生在某次数学测验中的成绩,五名男生的成绩分别为86,94,88,92,90,五名女生的成绩分别为88,93,93,88,93①这种抽样方法是一种分层抽样;②这种抽样方法是一种系统抽样;③这五名男生成绩的方差大于这五名女生成绩的方差;④该班男生成绩的平均数小于该班女生成绩的平均数,则以上说法一定正确的是________.【答案】③【解析】若抽样方法是分层抽样,男生、女生分别抽取6人、4人,所以①错;由题目看不出是系统抽样,所以②错;这五名男生成绩的平均数,男=(86+94+88+92+90)=90,这五名女生成绩的平均数=(88+93+93+88+93)=91,故这五名男生成绩的方差为=(42+42女+22+22+02)=8,这五名女生成绩的方差为=(32+22+22+32+22)=6.显然③正确,④错25.某单位有职工160名,其中业务人员120名,管理人员16名,后勤人员24名.为了解职工的某种情况,要从中抽取一个容量为20的样本.若用分层抽样的方法,抽取的业务人员、管理人员、后勤人员的人数应分别为________.【答案】15、2、3【解析】分层抽样应按各层所占的比例从总体中抽取.∵120∶16∶24=15∶2∶3,又共抽出20人,∴各层抽取人数分别为20×=15(人),20×=2(人),20×=3(人).26.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3∶3∶4,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,则应从高二年级抽取________名学生.【答案】15【解析】由已知,高二人数占总人数的,所以抽取人数为×50=15.27.高三(1)班共有48人,学号依次为1,2,3,…,48,现用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知学号5,29,41在样本中,那么还有一个同学的学号应为________.【答案】17【解析】根据系统抽样是“等距离”抽样的特点解题.将48人分成4组,每组12人,所以用系统抽样抽出的学生学号构成以12为公差的等差数列,所以还有一个学生的学号是17.28.一支田径队有男女运动员98人,其中男运动员有56人.按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出一个容量为28的样本,那么应抽取女运动员人数是________.【答案】12【解析】设应抽取的女运动员人数是x,则=,易得x=12.29.某学校有男、女学生各500名,为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是().A.抽签法B.随机数法C.系统抽样法D.分层抽样法【答案】D【解析】总体(100名学生)中的个体(男、女学生)有明显差异,应采用分层抽样.30.为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【答案】C【解析】不同的学段在视力状况上有所差异,所以应该按照学段分层抽样.31.北京市各级各类中小学每年都要进行“学生体质健康测试”,测试总成绩满分为分,规定测试成绩在之间为体质优秀;在之间为体质良好;在之间为体质合格;在之间为体质不合格.现从某校高三年级的名学生中随机抽取名学生体质健康测试成绩,其茎叶图如下:(Ⅰ)试估计该校高三年级体质为优秀的学生人数;(Ⅱ)根据以上名学生体质健康测试成绩,现采用分层抽样的方法,从体质为优秀和良好的学生中抽取名学生,再从这名学生中选出人.(ⅰ)求在选出的名学生中至少有名体质为优秀的概率;(ⅱ)求选出的名学生中体质为优秀的人数不少于体质为良好的人数的概率.【答案】(Ⅰ)100;(Ⅱ)(ⅰ),(ⅱ)【解析】(Ⅰ)由茎叶图可知抽取的30名学生中体质优秀的有10人,所以优秀率为,用总数乘以优秀率即可得优秀的总人数。
18.2 抽样技术一、教学内容分析在实际统计应用中,如何根据样本情况对总体情况作出推断是统计学的核心问题.而样本的合理选取和科学抽样方法的正确选用是解决上述核心问题的关键.本节内容是在掌握了统计学中的一些基本概念和基本统计量的基础上,学习科学的抽样技术,掌握常用的抽样方法,为统计估计打下基础.二、教学目标设计理解抽样的必要性与科学性,掌握抽样的基本方法和抽样原则;理解总体与样本的联系与区别,理解样本容量与统计估计精确度的关系.三、教学重点及难点教学重点:抽样方法的科学选择.教学难点:运用样本统计分析推断总体四、教学流程设计五、教学过程设计一、情景引入播放奥运“鸟巢”的施工现场采访武钢党委书记顾强圻的视频.思考:“鸟巢”钢筋铁骨中最坚硬的一部分400吨Q460型自主研发钢材的质量检验(如厚度、强韧度等)如何完成? [说明]北京奥运牵动着每个国人的心.以让国人骄傲的“鸟巢”引入课题《抽样技术》,容易激发起学生学习的积极性.二、学习新课1.基本概念(1)样本:从总体中抽出的一部分个体所组成的集合叫做样本(也叫做子样).(2)样本容量:样本中所含个体的个数叫做样本容量.(3)抽样:抽取样本的过程叫做抽样.[说明]在学习基本概念的同时,通过具体实例说明抽样的必要性和科学抽样的重要性.2.常用抽样方法介绍方法一:随机抽样若在抽样过程中能使总体中的每一个个体都有同样的可能性被选入样本,则这种抽样方法叫做随机抽样.当样本容量不大时,随机抽样可采用抽签法;当样本容量较大时,随机抽样可采用随机数进行抽样.方法二:系统抽样把总体中的每一个个体编上号,按某种相等的间隔抽取样本的方法叫做系统抽样.方法三:分层抽样把总体分成若干个部分,然后再每个部分进行随机抽样的方法,叫做分层抽样.[说明]由学生自行阅读教材,初步了解上述常用的抽样方法.3、实例说明学校即将召开学生代表大会.在准备期间,筹备委员会为了了解学生的所思所想,准备进行一系列抽样调查:调查一:学生对校园环境满意度调查调查方法——随机抽样:在全校千余名学生的学籍卡中,随机抽取50位学生开展调查.总结给出美化校园环境的措施与方案.调查二:高一理科特色班学生数学素养调查调查方法——系统抽样:在高一理科特色班48名学生中,抽出12名学生,根据系统抽样法,先在1至4号中随机抽取一个学号a,再将班级学号被4除余a的学生抽出组成一个样本进行调查测试.通过调查反馈,来更好地开展理科特色班的教学.调查三:高中学生体煅达标抽样测试为了更合理地让学生在校内做到劳逸结合,校方连同体育组和学生会等部门,决定根据学生体煅现状,制定出校内学生体煅计划.受场地、人员、时间等限制,将抽取部分学生进行体煅达标抽样测试.高一360名学生抽取9人,高二400名学生中抽取10人,高三440名学生中抽取12人,组成一个容量为31人的样本开展调查测试.[说明]通过上述与学生贴近的实例,帮助学生进一步理解上述常用的三种抽样方法.三、尝试练习阅读材料:北京奥运虽然已经落幕,但新建的奥运场馆和国家大剧院尽展风姿,基础设施不断完善,城市环境更加优美,由此带来的城市变化逐渐形成了对外地游客新的吸引力,使北京的国内旅游市场表现出更大的潜力.北京假日旅游市场兴旺平稳,活跃安全,秩序景然,效益增加,在京旅游的满意度也得到提高.2020年“十一”黄金周即将到来,北京市统计调查咨询中心将在“十一“期间的开展黄金周游客满意度调查.小组讨论:请给出北京市统计调查咨询中心一个合理的抽样调查方案,并说明采用的抽样方法.[说明]学以致用,让学生体会数学的实用性.四、课堂小结掌握科学的抽样方法,并会合理选择运用于实际工作生活中.五、作业布置习题18.2七、教学设计说明本节课从生活实际出发,让学生理解常用抽样方法的合理选择和科学运用.通过阅读教材,提高学生的阅读理解能力.在由学生讨论,合作完成抽样调查统计的过程中,去体会抽样技术的科学性和必要性.同时培养了学生的团队意识和协作精神.。