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“概率与统计”大题规范增分练
1.(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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
根部横截面积xi
0.04
0.06
0.04
0.08
0.08
0.05
0.05
0.07
0.07
0.06
0.6
材积量yi
0.25
0.40
0.22
0.54
0.51
0.34
0.36
0.46
0.42
0.40
3.9
并计算得x=0.038,y=1.615 8,xiyi=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: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,
估计该林区这种树木平均一棵的材积量===0.39.
(2)(xi-)(yi-)=iyi-10=0.013 4,
(xi-)2=-10()2=0.002,
(yi-)2=-10()2=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.
2.某中学组织学生进行地理知识竞赛,随机抽取500名学生的成绩进行统计,将这500名学生成绩分成5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],得到如图所示的频率分布直方图,若a,b,c成等差数列,且成绩在区间[80,90)内的人数为120.
(1)求a,b,c的值;
(2)估计这500名学生成绩的中位数和平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(3)由成绩在区间[90,100]内的甲、乙等5名学生组成帮助小组,帮助成绩在区间[50,60)内的学生A,B,其中3人帮助A,余下的2人帮助B,求甲、乙都帮助A的概率.
解:(1)依题意可得c=120÷500÷10=0.024.
又∵a,b,c成等差数列,
∴2b=a+c且(0.005×2+a+b+c)×10=1,
解得a=0.036,b=0.03.
(2)估计中位数设为t,由[50,70)的频率为0.41,[50,80)的频率为0.71,得t∈[70,80),
∴(0.005+0.036)×10+(t-70)×0.03=0.5,
解得t=73,即中位数估计为73.
估计平均数为55×0.05+65×0.36+75×0.3+85×0.24+95×0.05=73.8.
(3)5人中,将甲、乙分别编号为1,2,其余3人编号为3,4,5,从这5人中选3人帮助A的所有可能结果为(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共10个基本事件,其中满足条件的有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),共3个,故满足条件的概率为.
3.为了研究某种细菌随天数x变化的繁殖个数y,收集数据如下:
天数x
1
2
3
4
5
6
繁殖个数y
6
12
25
49
95
190
(1)在图中作出繁殖个数y关于天数x变化的散点图,并由散点图判断y=bx+a(a,b为常数)与y=c1ec2x(c1,c2为常数,且c1>0,c2≠0)哪一个适宜作为繁殖个数y关于天数x变化的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)对于非线性回归方程y=c1ec2x(c1,c2为常数,且c1>0,c2≠0),令z=ln y,可以得到繁殖个数的对数z关于天数x具有线性关系及一些统计量的值.
(xi-)2
(xi-)(yi-)
(xi-)(zi-)
3.50
62.83
3.53
17.50
596.57
12.09
①证明:“对于非线性回归方程y=c1ec2x,令z=ln y,可以得到繁殖个数的对数z关于天数x具有线性关系(即z=βx+α,β,α为常数)”;
②根据(1)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方