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第19练 概率与统计的综合问题[大题突破练]
[明晰考情] 概率与统计在高考中多以交汇性的形式考查,一是两图(频率分布直方图与茎叶图)择一与概率、方差相交汇来考查;二是两图择一与线性回归或独立性检验相交汇来考查,难度中等.
题组一 概率与频率分布直方图的综合应用
要点重组 (1)频率分布直方图中小矩形的面积表示频率,用各小矩形的底边中点值与频率乘积之和估算平均值,用最高小矩形的底边中点值估算众数,用直方图的面积等分线对应的值估算中位数.
(2)对频率分布直方图中的信息进行提取,并结合古典概型的概率计算公式等进行运算.
1.(2019·全国100所名校冲刺卷)某单位n名员工参加“社区低碳你我他”活动,他们的年龄在20岁至70岁之间,按年龄分组:第1组[20,30),第2组[30,40),第3组[40,50),第4组[50,60),第5组[60,70],得到的频率分布直方图如图所示,下表是年龄的频数分布表.
区间
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60)
[60,70][来源:Z,xx,k.Com]
人数
a
b
c
d
14
(1)求a,b,c,d的值,并估计参加“社区低碳你我他”活动的人的年龄的平均数;
(2)从参加活动且年龄在[60,70],[50,60)的人中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人接受采访,求抽取的2人中至少有1人年龄在[60,70]的概率?
解 (1)由频数分布表和频率分布直方图知:参加“社区低碳你我他”活动的人中年龄在[60,70]内的人数为14,所以参加“社区低碳你我他”活动的总人数为=140,所以第1组[20,30)的人数为0.005×10×140=7(人),即a=7;第2组[30,40)的人数为0.035×10×140=49(人),即b=49;第3组[40,50)的人数为0.03×10×140=42(人),即c=42;第4组[50,60)的人数为0.02×10×140=28(人),即d=28.所以参加“社区低碳你我他”活动的人的年龄的平均数为(0.005×25+0.035×35+0.03×45+0.02×55+0.01×65)×10=44.5.
(2)由(1)知,参加活动且年龄在[60,70]的有14人,参加活动且年龄在[50,60)的有28人,由分层抽样的方法抽取6人,则年龄在[60,70]的应抽取2人,记为a,b,年龄在[50,60)的应抽取4人,记为A,B,C,D,这6人中随机抽取2人接受采访,共有15种情况,即(a,b),(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C),(b,D),(A,B),(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D).抽取的2人中年龄在[60,70]的至少有1人的情况有9种,即(a,b),(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C),(b,D),故所求的概率P==.
2.某市为担任班主任的教师办理手机语音月卡套餐,为了解通话时长,采用随机抽样的方法,得到该校100位班主任每人的月平均通话时长T(单位:分钟)的数据,其频率分布直方图如图所示,将频率视为概率.
(1)求图中m的值;
(2)估计该校担任班主任的教师月平均通话时长的中位数;[来源:Zxxk.Com]
(3)在[450,500),[500,550]这两组中采用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求抽取的2人恰在同一组的概率.
解 (1)依题意,50×(m+0.004 0+0.005 0+0.006 6+0.001 6+0.000 8)=1,得m=0.002 0.
(2)设该校担任班主任的教师月平均通话时长的中位数为t.
因为前2组的频率之和为(0.002 0+0.004 0)×50=0.3<0.5,
前3组的频率之和为(0.002 0+0.004 0+0.005 0)×50=0.55>0.5,
所以350<t<400,由0.3+0.005 0×(t-350)=0.5,得t=390.
所以该校担任班主任的教师月平均通话时长的中位数为390分钟.
(3)在[450,500)内抽取6×=4(人),记为a,b,c,d,在[500,550]内抽取2人,记为e,f,则6人中抽取2人的取法有:{a,b},{a,c},{a,d},{a,e},{a,f},{b,c},{b,d},{b,e},{b,f},{c,d},{c,e},{c,f},{d,e},{d,f},{e,f},共15种等可能的取法.其中抽取的2人恰在同一组的有{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{e,f},共7种取法,所以从这6人中随机抽取的2人恰在同一组的概率P=.