内容正文:
必刷题八 统计与概率
刷考点·保分
随机抽样
1.某学院A,B,C 三个专业共有1200名学生,为了调查
这些学生勤工俭学的情况,拟采用分层随机抽样的方
法抽取一个容量为120的样本,已知该学院的A 专业
有380名学生,B 专业有420名学生,则应在该学院的
C专业抽取的学生人数为 ( )
A.30 B.40 C.50 D.60
2.某工厂利用随机数表对生产的50个零件进行抽样测
试,先将50个零件进行编号,编号分别为01,02,…,
50,从中抽取5个样本,下面提供随机数表的第1行到
第2行:
666740371464057111056509958668
571603116314908445217573880590
若从表中第1行第9列开始向右依次读取数据,则得
到的第4个样本编号是 ( )
A.10 B.09 C.71 D.20
总体取值规律的估计
3.一个样本的容量为72,分成5组,已知第一、五组的频
数都为8,第二、四组的频率都为29
,则第三组的频数为
( )
A.16 B.20 C.24 D.36
4.(多选)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游
服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月
期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了如图所
示的折线图,根据该折线图,下列结论正确的是 ( )
类型一
复杂的古典概型
的概率计算
【例1】 袋子中装有除颜色外
其他均相同的编号为a,b
的2个黑球和编号为c,d,e
的3个红球.
(1)若从中任意摸出2个
球,求恰有一个黑球和一个
红球的概率;
(2)若从中任取一个球给小
朋友甲,然后再从中任取一
个球给小朋友乙,求甲、乙
两位小朋友拿到的球中至
少有一个黑球的概率.
【关键技巧】
解决有序和无序问题应注
意两点
(1)关于不放回抽样,计算
样本点个数时,既可以看作
是有顺序的,也可以看作是
无顺序的,其最后结果是一
致的.但不论选择哪一种方
式,观察的角度必须一致,
否则会产生错误.
(2)关于有放回抽样,应注
意在连续取出两次的过程
中,因为先后顺序不同,所
以(a,b),(b,a)不是同一个
样本点.
【解】 (1)从5个小球中任
取2个,所有可能的结果为
{a,b},{a,c},{a,d},{a,
e},{b,c},{b,d},{b,e},{c,
d},{c,e},{d,e},共10个,
其中恰有一个黑球和一个
红球 的 情 形 有{a,c},{a,
·52·
A.月接待游客量逐月增加
B.年接待游客量逐年增加
C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月
D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12
月,波动性更小,变化比较平稳
总体百分位数的估计
5.如图所示是一样本的频率分布直方图,样本数据共分3
组,分别为[5,10),[10,15),[15,20].
估计样本数据的第60百分位数是 ( )
A.14 B.15 C.16 D.17
6.从某城市随机抽取14台自动售货机,对其销售额进行
统计,数据如下:8,8,10,12,22,23,20,23,32,34,31,
34,42,43.则这14台自动售货机的销售额的第50,80
百分位数分别为 、 .
总体集中趋势、离散程度的估计
7.为了解我国13岁男孩的平均身高,从北方抽取了300
个男孩,平均身高1.60m;从南方抽取了200个男孩,
平均身高1.5m,由此可推断我国13岁的男孩平均身
高为 ( )
A.1.54m B.1.55m C.1.56m D.1.57m
8.抽样统计甲、乙两位射击运动员的5次训练成绩(单
位:环),结果如下:
运动员 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
甲 87 91 90 89 93
乙 89 90 91 88 92
则成绩较为稳定的那位运动员成绩的方差为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.对甲、乙两名同学的学习成绩进行抽样分析,各抽5门
功课,得到的观测值如下:
甲 60 80 70 90 70
乙 80 60 70 80 75
(1)甲、乙的平均成绩谁最好 .
(2)谁的各门功课发展较平衡 .
d},{a,e},{b,c},{b,d},
{b,e},共6个,
∴恰有一个黑球和一个红
球的概率为P=610=
3
5.
(2)从5个 小 球 中 任 取2
个,一个给甲,一个给乙的
所有可能的结果为(括号内
第一个给甲,第二个给乙)
(a,b),(a,c),(a,d),(a,
e),(b,a),(b,c),(b,d),
(b,e),(c,a),(c,b),(c,d),
(c,e),(d,a),(d,b),(d,
c),(d,e),(e,a),(e,b),(e,
c),(e,d),共20个,其中至
少有一个黑球的有(a,b),
(a,c),(a,d),(a,e),(b,
a),(b,c),(b,d),(b,e),
(c,a),(c,b),(d,a),(d,
b),(e,a),(e,b),共14个,
∴至少有一个黑球的概率
为P=1420=
7
10.
类型二 总体离散程度的估计
【例2】 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 新设备
9.8 10.1
10.3 10.4
10.0 10.1
10.2 10.0
9.9 10.1
9.8 10.3
10.0 10.6
10.1 10.5
10.2 10.4
9.7 10.5
·62·
随机事件与概率
10.如果事件A,B 互斥,记A,B 分别为事件A,B 的对立
事件,那么 ( )
A.A∪B 是必然事件 B.A∪B 是必然事件
C.A 与B 一定互斥 D.A 与B 一定不互斥
11.袋中共有6个除了颜色外完全相同的球,其中有1个
红球、2个白球和3个黑球.从袋中任取两球,两球颜
色为一白一黑的概率等于 ( )
A.15 B.
2
5 C.
3
5 D.
4
5
事件的相互独立性、频率与概率
12.现有语文、数学、英语、物理和化学共5本书,从中任
取1本,取出的是理科书的概率为 ( )
A.15 B.
2
5 C.
3
5 D.
4
5
13.某市某校在秋季运动会中,安排了篮球投篮比赛,现
有20名同学参加篮球投篮比赛,已知每名同学投进
的概率均为0.4;每名同学有2次投篮机会,且各同学
投篮之间没有影响;现规定:投进两个得4分,投进一
个得2分,一个未进得0分,则其中一名同学得2分
的概率为 ( )
A.0.5 B.0.48 C.0.4 D.0.32
刷综合·高分
14.师大附中三年级一班40人随机平均分成两组,两组
学生一次考试的成绩情况如下表:
统计量
组别
平均成绩 标准差
第一组 90 6
第二组 80 4
求全班的平均成绩和标准差.
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x和y,样本方差
分别记为s21 和s22.
(1)求x,y,s21,s22;
(2)判断新设备生产产品的
该项指标的均值较旧设备
是否有显著提高(如果y-
x≥22
s21+s22
10
,则认为新设
备生产产品的该项指标的
均值较旧设备有显著提高,
否则不认为有显著提高).
【关键技巧】
利用样本的方差(标准差)
解决优化决策问题的依据
(1)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.
【解】 (1)由表格中的数据
易得:
x=
-0.2+0.3+0+0.2-0.1-0.2+0+0.1+0.2-0.3
10
+10.0=10.0,
y=
0.1+0.4+0.1+0+0.1+0.3+0.6+0.5+0.4+0.5
10
+10.0=10.3,
s21=
1
10×
[(9.7-10.0)2+
2×(9.8-10.0)2+(9.9-
10.0)2 +2× (10.0-
10.0)2+(10.1-10.0)2+
2×(10.2-10.0)2+(10.3
-10.0)2]=0.036,
·72·
15.某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计
甲、乙、丙三人100m跑(互不影响)的成绩在13s内
(称为合格)的概率分别为2
5
,3
4
,1
3
,若对这三名短跑
运动员的100m跑的成绩进行一次检测,则
(1)三人都合格的概率;
(2)三人都不合格的概率;
(3)出现几人合格的概率最大.
刷真题·满分
16.(2024·新课标Ⅱ卷)某农业研究部门在面积相等的
100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩
产量(单位:kg)并整理得下表:
亩产量
[900,
950)
[950,
1000)
[1000,
1050)
[1050,
1100)
[1100,
1150]
[1150,
1200)
频数 6 12 18 30 24 10
根据表中数据,下列结论中正确的是 ( )
A.100块稻田亩产量的中位数小于1050kg
B.100块稻田中亩产量低于1100kg的稻田所占比
例超过80%
C.100块稻田亩产量的极差介于200kg至300kg
之间
D.100 块 稻 田 亩 产 量 的 平 均 值 介 于 900kg 至
1000kg之间
17.(2023·全国乙卷文)某学校举办作文比赛,共6个主
题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,
则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题的概率为 ( )
A.56 B.
2
3 C.
1
2 D.
1
3
s22=
1
10×
[(10.0-10.3)2
+3×(10.1-10.3)2+
(10.3-10.3)2+2×(10.4
-10.3)2+2×(10.5-
10.3)2+(10.6-10.3)2]
=0.04.
(2)由(1)中数据可得y-x
=10.3-10.0=0.3,
而2
s21+s22
10 =
2
5
(s21+s22)
= 0.0304,显 然 有y-x
>2
s21+s22
10
成立,所以认为
新设备生产产品的该项指
标的均值较旧设备有显著
提高.
【学习笔记】
·82·
必刷题八
1.B 【解析】 C 专业的学生有1200-380-420=400
(名),由分层随机抽样知应抽取120×4001200=40
(名).
2.B 【解析】 从随机数表第1行的第9列数字开始由
左向右每次连续读取2个数字,删除超出范围及重复
的编号,符合条件的编号有14,05,11,09,所以选出来
的第4个个体的编号为09,故选B.
3.C 【解析】 因为频率=
频数
样本容量
,所以第二、四组的
频数都为72×29=16.
所以第三组的频数为72-2×
8-2×16=24.
4.BCD 【解析】 由折线图可知,各年的月接待游客量
从8月份后存在下降趋势,故选BCD.
5.A 【解析】 第1组[5,10)的频率为0.04×(10-5)
=0.20;
第2组[10,15)的频率为0.10×5=0.50;
所以第60百分位数是10+5×0.60-0.200.70-0.20=14.
6.【解析】 把14台自动售货机的销售额按从小到大排
序,得8,8,10,12,20,22,23,23,31,32,34,34,42,43.
因为14×50%=7,14×80%=11.2,所以第50百分
位数是第7项和第8项数据的平均数,即12×
(23+
23)=23,第80百分位数是第12项数据34.
【答案】 23 34
7.C 【解析】 x=300×1.6+200×1.5300+200 =1.56.
8.B 【解析】 由表中数据计算可得x甲=90,x乙=90,且
s2甲=15×
[(87-90)2+(91-90)2+(90-90)2+(89
-90)2+(93-90)2]=4,
s2乙=15×
[(89-90)2+(90-90)2+(91-90)2+(88
-90)2+(92-90)2]=2.
由于s2甲>s2乙,故乙的成绩较为稳定,其方差为2.
9.【解析】 x甲=15×
(60+80+70+90+70)=74,
x乙=15×
(80+60+70+80+75)=73,
故甲的平均成绩较好;
s2甲=15×
[(60-74)2+(80-74)2+(70-74)2+(90
-74)2+(70-74)2]=104,
s2乙=15×
[(80-73)2+(60-73)2+(70-73)2+(80
-73)2+(75-73)2]=56,
s2甲>s2乙,知乙的各门功课发展较平衡.
【答案】 甲 乙
10.B 【解析】 用集合的Venn图解决此类问题较为直
观,如图所示,A∪B 是必然事件.
11.B 【解析】 标记红球为A,白球分别为B1、B2,黑
球分别为C1、C2、C3,记事件 M 为“取出的两球一白
一黑”.则样本点有:(A,B1)、(A,B2)、(A,C1)、(A,
C2)、(A,C3)、(B1,B2)、(B1,C1)、(B1,C2)、(B1,
C3)、(B2,C1)、(B2,C2)、(B2,C3)、(C1,C2)、(C1,
C3)、(C2,C3),共15个.其中事件 M 包含的样本点
有:(B1,C1)、(B1,C2)、(B1,C3)、(B2,C1)、(B2,
C2)、(B2,C3),共6个.根据古典概型的概率计算公
式可得其概率为P(M)=615=
2
5.
12.C 【解析】 记取到语文、数学、英语、物理、化学书
分别为事件A、B、C、D、E,则A、B、C、D、E 互斥,取
到理科书的概率为事件B、D、E 概率的和.
∴P(B∪D∪E)=P(B)+P(D)+P(E)=15+
1
5+
1
5=
3
5.
13.B 【解析】 设事件A=“第一次投进球”,B=“第二
次投进球”为事件B,则得2分的概率P=P(AB)+
P(AB)=0.4×0.6+0.6×0.4=0.48.
14.【解】 设第一组20名学生的成绩为xi(i=1,2,…,20),
第二组20名学生的成绩为yi(i=1,2,…,20),
依题意有:x=120
(x1+x2+…+x20)=90,
y=120
(y1+y2+…+y20)=80,
故全班平均成绩为:
1
40
(x1+x2+…+x20+y1+y2+…+y20)
=140
(90×20+80×20)=85;
又设第一组学生成绩的标准差为s1,第二组学生成绩的
标准差为s2,则s21=
1
20
(x21+x22+…+x220-20x2),
s22=
1
20
(y21+y22+…+y220-20y2)(此处x=90,y=80),
又设全班40名学生的标准差为s,平均成绩为z(z=
85),故有s2=140
(x21+x22+…+x220+y21+y22+…+
y220-40z2)
=140
(20s21+20x2+20s22+20y2-40z2)
=12×
(62+42+902+802-2×852)=51.
s= 51.
所以全班同学的平均成绩为85分,标准差为 51.
15.【解】 记“甲、乙、丙三人100m跑成绩合格”分别为
事件A,B,C,显然事件A,B,C相互独立,
则P(A)=25
,P(B)=34
,P(C)=13.
设恰有k人合格的概率为Pk(k=0,1,2,3),
(1)三人都合格的概率:
P3=P(ABC)=P(A)·P(B)·P(C)=
2
5×
3
4×
1
3
=110.
(2)三人都不合格的概率:
·56·
P0=P(ABC)=P(A)·P(B)·P(C)=
3
5×
1
4×
2
3
=110.
(3)恰有两人合格的概率:
P2=P(ABC)+P(ABC)+P(ABC)
=25×
3
4×
2
3+
2
5×
1
4×
1
3+
3
5×
3
4×
1
3=
23
60.
恰有一人合格的概率:
P1=1-P0-P2-P3=1-
1
10-
23
60-
1
10=
25
60=
5
12.
综上可知P1最大.所以出现恰有1人合格的概率最大.
16.C 【解析】 对于A,因为前3组的频率之和0.06+
0.12+0.18=0.36<0.5,前4组的频率之和0.36+
0.30=0.66>0.5,所以100块稻田亩产量的中位数
所在的区间为[1050,1100),故A不正确;
对于B,100块稻田中亩产量低于1100kg的稻田所
占比 例 为6+12+18+30
100 ×100%=66%
,故 B 不
正确;
对于C,因为1200-900=300,1150-950=200,所
以100块稻田亩产量的极差介于200kg至300kg之
间,故C正确;
对于D,100块稻田亩产量的平均值为 1100×
(925×6
+975×12+1025×18+1075×30+1125×24+1
175×10)=1067(kg),故 D不正确.综上所述,故
选C.
17.A 【解析】 设6个主题分别为 A,B,C,D,E,F,
甲、乙两位同学所选主题的所有可能情况如表:
乙
甲
A B C D E F
A (A,A)(A,B)(A,C)(A,D)(A,E)(A,F)
B (B,A)(B,B)(B,C)(B,D)(B,E)(B,F)
C (C,A)(C,B)(C,C)(C,D)(C,E)(C,F)
D (D,A)(D,B)(D,C)(D,D)(D,E)(D,F)
E (E,A)(E,B)(E,C)(E,D)(E,E)(E,F)
F (F,A)(F,B)(F,C)(F,D)(F,E)(F,F)
共36种情况.其中甲、乙两位同学抽到不同主题的
情况有30种,故抽到不同主题的概率为3036=
5
6
,故
选A.
必刷题九
1.D 【解析】 AP→=AD→+DD1→+D1P→=AD→+AA1→+
1
2AB
→=AD→+xAB→+yAA1→,故x=12
,y=1,所以x
+y=32.
2.【解析】 MN→=MA1→+A1N→=12BA1
→+12A1C1
→=
1
2
(BA→+AA1→)+12
(A1B1→+B1C1→)=12
(-b+c)+
1
2
(b-a)=12
(c-a).
【答案】 12
(c-a)
3.B 【解析】 当x=2,y=-3,z=2时,即OP→=2OA→
-3OB→+2OC→.则AP→-AO→=2OA→-3(AB→-AO→)+
2(AC→-AO→),即AP→=-3AB→+2AC→,根据共面向量
定理知,P,A,B,C四点共面;反之,当P,A,B,C 四点
共面时,根据共面向量定理,设AP→=mAB→+nAC→(m,
n∈R),即OP→-OA→=m(OB→-OA→)+n(OC→-OA→),即
OP→=(1-m-n)OA→+mOB→+nOC→,即x=1-m-n,
y=m,z=n,这组数显然不止2,-3,2.故“x=2,y=
-3,z=2”是“P,A,B,C 四点共 面”的 充 分 不 必 要
条件.
4.【解析】 由三点共线得向量AB→与AC→共线,即AB→=
kAC→,(3,4,-8)=k(x-1,y+2,4),x-13 =
y+2
4 =
4
-8
,解得x=-12
,y=-4,∴xy=2.
【答案】 2
5.A 【解析】 因为a=(1,1,0),b=(-1,0,2),所以a
·b=-1,|a|= 2,|b|= 5,又ka+b与2a-b互相
垂直,所以(ka+b)·(2a-b)=0,即2k|a|2-ka·b
+2a·b-|b|2=0,即4k+k-2-5=0,所以k=75.
故选A.
6.BCD 【解析】 由题意知b·c=-3+0+3=0,所以
a·b=b·c=a·c=0,(a·b)c=0,b·c=0,不相等,
所以A选项错误;(a+b)·c-a·(b+c)=a·c+b·
c-a·b-a·c=0,所以(a+b)·c=a·(b+c),所以
B选项正确;(a+b+c)2=a2+b2+c2+2a·b+2b·c
+2a·c=a2+b2+c2,所以C选项正确;(a-b-c)2
=a2+b2+c2-2a·b+2b·c-2a·c=a2+b2+c2,
即(a+b+c)2=(a-b-c)2,|a+b+c|=|a-b-c|,
所以D选项正确.
7.A 【解析】 因为两条不重合直线l1和l2的方向向量
分别为v1=(1,0,-1),v2=(-2,0,2),所以v2=
-2v1,即v2与v1共线,所以两条不重合直线l1和l2的
位置关系是平行.
8.ABC 【解析】 ∵AB→·AP→=0,AD→·AP→=0,
∴AB⊥AP,AD⊥AP,则A,B正确.
又AB→与AD→不平行,
∴AP→是平面ABCD 的法向量,则C正确.
由于BD→=AD→-AB→=(2,3,4),AP→=(-1,2,-1),
∴BD→与AP→不平行,故D错误.
9.B 【解析】 建立如图所示的坐标系,
·66·