内容正文:
第二讲 概率与统计(大题)
考点一
用样本估计总体
(2022·全国乙卷)某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m2)和材积量(单位:m3),得到如下数据:
样本号i
根部横截面积xi
材积量yi
1
0.04
0.25
2
0.06
0.40
3
0.04
0.22
4
0.08
0.54
5
0.08
0.51
6
0.05
0.34
7
0.05
0.36
8
0.07
0.46
9
0.07
0.42
10
0.06
0.40
总和
0.6
3.9
并计算得=0.038,=1.615 8,iyi=0.247 4.
(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量;
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186 m2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.
附:相关系数r=,≈1.377.
解:(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积
===0.06(m2),
估计该林区这种树木平均一棵的材积量
===0.39(m3).
(2)(xi-)(yi-)=iyi-10 =0.013 4,
(xi-)2=-102=0.002,
(yi-)2=-102=0.094 8,
所以 =
=≈0.01×1.377=0.013 77,
所以样本相关系数
r=≈≈0.97.
(3)设该林区这种树木的总材积量的估计值为Y m3,由题意可知,该种树木的材积量与其根部横截面积近似成正比,所以=,
所以Y==1 209,
即该林区这种树木的总材积量的估计值为1 209 m3.
利用样本的数字特征解决优化问题的依据
(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.
(2022·安徽舒城中学一模)某蛋糕店计划按日生产一种面包,每天生产量相同,生产成本每个6元,售价每个8元,未售出的面包降价处理,以每个5元的价格当天全部处理完,该蛋糕店记录了30天这种面包的日需求量(单位:个),整理得表:
日需求量n
28
29
30
31
32
33
频数
3
4
6
6
7
4
(1)若该蛋糕店一天生产30个这种面包,以记录了30天的日需求量的频率作为日需求量发生的概率,求当天的利润不少于60元的概率;
(2)该蛋糕店想提高该面包的销售利润,员工甲和乙分别提出两种方案.甲的方案:保持一天生产30个这种面包;乙的方案:加大产量一天生产31个这种面包.根据以上30天日需求量的日平均利润来决策哪一种方案收益更好.
解:(1)由题意可知,当天需求量n<30时,当天的利润y=8n+5(30-n)-6×30=3n-30,
当天需求量n≥30时,当天的利润y=8×30-6×30=60.
故当天的利润y关于需求量n的函数解析式为y=n∈N.
由题意可得,
日需求量n
28
29
30
31
32
33
日利润
54
57
60
60
60
60
频数
3
4
6
6
7
4
则当天的利润不少于60元的概率P==.
(2)由(1)可得甲的方案的30天的日利润的平均数为=59(元),
同理可得乙的利润y′关于当天需求量n的函数解析式为y′=n∈N.
由题意可得,
日需求量n
28
29
30
31
32
33
日利润
53
56
59
62
62
62
频数
3
4
6
6
7
4
可得乙的方案的30天的日利润的平均数为==59.7>59.
所以乙的方案收益更好.
考点二
线性回归与概率、统计的交汇问题
(2022·安徽合肥一中模拟)为了了解A地区足球特色学校的发展状况,某调查机构得到如下统计数据:
年份x
2014
2015
2016
2017
2018
足球特色
学校y(百个)
0.30
0.60
1.00
1.40
1.70
(1)根据上表数据,计算y与x的相关系数r,并说明y与x的线性相关性强弱(已知:0.75≤|r|≤1,则认为y与x线性相关性很强;0.3≤|r|<0.75,则认为y与x线性相关性一般;|r|≤0.25,则认为y与x线性相关性较弱);
(2)求y关