内容正文:
大题专攻(一) 统计与统计案例
用样本估计总体
[典例] (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:
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
10.1
10.4
10.1
10.0
10.1
10.3
10.6
10.5
10.4
10.5
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和,样本方差分别记为s和s.
(1)求,,s,s.
[解] (1)∵=×(9.8+10.3+10.0+10.2+9.9+9.8+10.0+10.1+10.2+9.7)=10,
=×(10.1+10.4+10.1+10.0+10.1+10.3+10.6+10.5+10.4+10.5)=10.3,
∴s=×(0.22+0.32+02+0.22+0.12+0.22+02+0.12+0.22+0.32)=0.036,
s=×(0.22+0.12+0.22+0.32+0.22+02+0.32+0.22+0.12+0.22)=0.04.
(2)∵-=10.3-10=0.3,
2=2=2,
∴-=0.3=2×0.15=2×=2×>2×,满足-≥2,
∴新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高.
[提分技巧]
利用样本的数字特征解决优化决策问题的依据
(1)平均数反映了数据取值的平均水平;标准差、方差描述了一组数据围绕平均数波动的大小.标准差、方差越大,数据的离散程度越大,越不稳定;标准差、方差越小,数据的离散程度越小,越稳定.
(2)用样本估计总体就是利用样本的数字特征来描述总体的数字特征.
[对点训练]
某服装店对过去100天其实体店和网店的销售量(单位:件)进行了统计,制成频率分布直方图如下:
(1)若将上述频率视为概率,已知该服装店过去100天的销售中,实体店和网店销售量都不低于50的概率为0.24,求过去100天的销售中,实体店和网店至少有一边销售量不低于50的天数;
(2)若将上述频率视为概率,已知该服装店实体店每天的人工成本为500元,门市成本为1 200元,每售出一件利润为50元,求该实体店一天获利不低于800元的概率;
(3)根据销售量的频率分布直方图,求该服装店网店销售量的中位数的估计值(精确到0.01).
解:(1)由题意知,网店销售量不低于50的共有(0.068+0.046+0.010+0.008)×5×100=66(天),实体店销售量不低于50的共有(0.032+0.020+0.012×2)×5×100=38(天),实体店和网店销售量都不低于50的天数为100×0.24=24,
故实体店和网店至少有一边销售量不低于50的天数为66+38-24=80.
(2)由题意,设该实体店一天售出x件,则获利为(50x-1 700)元,50x-1 700≥800,解得x≥50.
设该实体店一天获利不低于800元为事件A,则P(A)=P(x≥50)=(0.032+0.020+0.012+0.012)×5=0.38.
故该实体店一天获利不低于800元的概率为0.38.
(3)因为网店销售量的频率分布直方图中,销售量低于50的直方图面积为(0.004+0.020+0.044)×5=0.34<0.5,
销售量低于55的直方图面积为(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5,
所以网店销售量的中位数的估计值为50+×5≈52.35.
线性回归分析
[典例] 某公司对项目A进行生产投资,所获得的利润有如下统计数据表:
项目A投资金额x(单位:百万元)
1
2
3
4
5
所获利润y(单位:百万元)
0.3
0.3
0.5
0.9
1
(1)请用线性回归模型拟合y与x的关系,并用样本相关系数加以说明;
(2)该公司计划用7百万元对A,B两个项目进行投资,若公司对项目B投资x(1≤x≤6)百万元所获得的利润y近似满足:y=0.16x-+0.49,求A,B两个项目投资金额分别为多少时,获得的总利润最大?
附:①对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归方程=x+的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为=,=-.
②样本相关系数r=.一般地,样本相关系数r的绝对值在0.75以上(含0.75)认为线性相关程度较强;否则,线性相关程度较弱.
参考数据:对项目A投资的统计数据表中iyi=11,=2.24,≈2.1.
[解] (1)对项目A投资的统计数据进行计算得,=3,=0.6,=55,
于是得===0.2,=-=0.6-0.2×3=