内容正文:
第十二章 概 率
专题探究课(六) 概率与统计中的高考热点问题
最新考纲 考情索引 核心素养
统计与统计案例 2018·全国卷Ⅱ,T18 1.数据分析
2.数学运算
古典概型与几何概型 2017·全国卷Ⅲ,T18
2018·北京卷,T17 1.数学建模
2.数学运算
概率与统计的综合问题 2018·全国卷Ⅰ,T192017·全国卷Ⅱ,T19
2016·全国卷Ⅱ,T18 1.数据分析
2.数学运算
热点1 统计与统计案例(高考VS教材)
以实际生活中的事例为背景,通过对相关数据的统计分析、抽象概括,作出估计、判断.常与抽样方法、茎叶图、频率分布直方图、概率等知识交汇考查,考查信息提取与数据处理能力.
【例1】 (2018·全国卷Ⅱ)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:eq \o(y,\s\up6(^))=-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:eq \o(y,\s\up6(^))=99+17.5t.
(1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值;
(2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.
解:(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eq \o(y,\s\up6(^))=-30.4+13.5×19=226.1(亿元).
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eq \o(y,\s\up6(^))=99+17.5×9=256.5(亿元).
(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eq \o(y,\s\up6(^))=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.
(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得到的预测值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.
[真题溯源] 本题第(1)问源于教材必修3P90例、P95B组T1,第(2)问源于必修3P94T2、选修1-2 P13T1,试题将教材习题有机整合,以统计图为背景,考查线性回归方程的判断和对线性回归模型的理解,考查数据处理能力、运算求解能力和应用意识,体现了直观想象、数学运算、数据分析等核心素养.
[变式训练]
(2019·长沙模拟)某学校的特长班有50名学生,其中有体育生20名,艺术生30名,在学校组织的一次体检中,该班所有学生进行了心率测试,心率全部介于50次/分到75次/分之间,现将数据分成五组,第一组[50,55),第二组[55,60),…,第五组[70,75],按上述分组方法得到的频率分布直方图如图所示,已知图中从左到右的前三组的频率之比为a∶4∶10.
分类 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 总计
体育生 20
艺术生 30
总计 50
(1)求a的值,并求这50名学生心率的平均值;
(2)因为学习专业的原因,体育生常年进行系统的身体锻炼,艺术生则很少进行系统的身体锻炼,若从第一组和第二组的学生中随机抽取1名,该学生是体育生的概率为0.8,请将下面的列联表补充完整,并判断是否有99.5%的把握认为心率小于60次/分与常年进行系统的身体锻炼有关?说明你的理由.
P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
参考数据:
参考公式:K2=eq \f(n(ad-bc)2,(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)),其中n=a+b+c+d.
解:(1)因为第二组数据的频率为0.032×5=0.16,
故第二组的频数为0.16×50=8,
所以第一组的频数为2a,第三组的频数为20,第四组的频数为16,第五组的频数为4.
所以2a=50-20-1