内容正文:
9.1 随机抽样
题型一 简单随机抽样
1.(24-25高一上·河南南阳·期末)福利彩票“双色球”中红色球的号码由编号01,02,…,33的33个数字组成,某彩民利用下面的随机数表选取6组数作为6个红色球的编号,选取方法是从随机数表(如下表)第1行的第6列和第7列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第3个红色球的编号为( )
49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
A.23 B.09 C.20 D.17
2.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)某高校对中文系新生进行体测,利用随机数表对400名学生进行抽样,先将400名学生进行编号,001,002,……,399,400.从中抽取40个样本,如图提供随机数表的第4行到第6行,若从表中第5行第6列开始向右读取数据,则得到的第4个样本编号是( )
32 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78
84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 86 23 45 78 89 07 23 68
32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77
A.328 B.253 C.007 D.860
3.(24-25高一下·全国·课堂例题)下面的抽样中适合用简单随机抽样的有哪些?
(1)某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40,有一次报告会坐满了听众,报告会结束后为听取意见,要留下32名听众进行座谈;
(2)从10台冰箱中抽出3台进行质量检查;
(3)某学校有在编人员160人,其中行政人员16人,教师112人,后勤人员32人,教育部门为了解在编人员对学校机构改革的意见,要从中抽取一个容量为20的样本;
(4)某乡农田有:山地800公顷,丘陵1200公顷,平地2400公顷,洼地400公顷,现抽取农田48公顷估计全乡农田平均每公顷产量.
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)选择合适的抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.
(1)从甲厂生产的30个篮球(其中一箱20个,另一箱10个)中抽取3个;
(2)从乙厂生产的300个篮球中,抽取10个.
(注:下表为随机数表的第10行到第13行)
48306
32560
19098
13843
70490
19383
21278
90912
40402
60831
15596
95509
23567
78961
46509
33267
82724
32555
52400
15020
12760
47439
67841
10546
题型二 简单随机抽样的概率
1.(24-25高一上·江西宜春·期末)某班级有名学生,班主任用不放回的简单随机抽样的方法从这名学生中抽取人进行家访,则同学被抽到的可能性为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·河北张家口·期末)已知一个总体中有个个体,用抽签法从中抽取一个容量为的样本,若每个个体被抽到的可能性是,则( )
A.10 B.20 C.40 D.不确定
3.(23-24高一下·天津南开·期末)利用简单随机抽样的方法,从n个个体()中抽取13个个体,若从第二次抽取开始时,余下的每个个体被抽到的概率为,则在整个抽样过程中,每个个体被抽到的可能性为( ).
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·江苏常州·期末)从某班学号为1到10的十名学生(其中含学生甲)中抽取3名学生参加某项调查,现用抽签法抽取样本(不放回抽取),每次抽取一个号码,共抽3次,设甲第一次被抽到的可能性为,第二次被抽到的可能性为,则( )
A., B.,
C., D.,
题型三 利用简单随机抽样估计总体
1.(21-22高二上·陕西榆林·阶段练习)用样本估计总体的统计思想在我国古代数学名著《数书九章》中就有记载,其中有道“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1600石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得250粒内夹谷25粒,估计这批米内所夹的谷有( )
A.320石 B.160石 C.80石 D.60石
2.(23-24高一下·江苏常州·期末)为估计某草场内兔子的数量,使用以下方法:先随机从草场中捕捉兔子100只,在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只,若尾巴上有记号的兔子共有10只,估计此草场内约有兔子 只.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)从一批产品中用简单随机抽样的方法抽取了一部分作为样品,检测产品的合格率,其中甲检验员从中抽取了50件产品,其合格率为,乙检验员从中抽取了100件产品,其合格率为,则估计该产品合格率更接近于 检验员检测的结果.
4.(2024高一下·全国·专题练习)中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰,而南宋时期的数学家秦九韶正是其中的代表人物.作为秦九韶的集大成之作,《数书九章》一书所承载的数学成就非同一般.可以说,但凡是实际生活中需要运用到数学知识的地方,《数书九章》一书皆有所涉及,例如“验米夹谷”问题:今有谷3318石,抽样取谷一把,数得168粒内有秕谷22粒,则粮仓内的秕谷约为 石(结果四舍五入取整数).
题型四 分层抽样
1.(24-25高一上·江西·期末)为了了解某县中小学生课外阅读时间情况,拟从该县的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该县小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,而男、女生的阅读时间差异不大,则最合理的抽样方法是( )
A.按性别分层随机抽样 B.按学段分层随机抽样
C.抽签法 D.随机数表法
2.(24-25高一上·贵州·期末)某校男生与女生人数之比为,为了解该校学生的体重情况,按性别采用分层随机抽样的方法从该校学生中抽样120人进行调查,则该校女生被抽取的人数是( )
A.24 B.48 C.36 D.56
3.(24-25高一上·全国·随堂练习)为了解某地区的中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.按性别分层抽样 C.按学段分层抽样 D.抽签法
4.(24-25高一上·全国·课堂例题)下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是( )
A.从10名同学中抽取3人参加座谈会
B.红星中学共有学生1600名,其中男生840名,防疫站对此校学生进行身体健康调查,抽取一个容量为200的样本
C.从1000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间
D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量
题型五 分层抽样的计算问题
1.(22-23高一下·云南昭通·期末)高一(1)班有学生45人,高一(2)班有学生27人,高一(3)班有学生36人,用分层抽样的方法从这三个班中抽出一部分人组成的方队,进行体操比赛,则高一(1)班、高一(2)班、高一(3)班分别被抽取的人数是( )
A.15,9,12 B.9,15,12 C.12,9,15 D.15,12,9
2.(24-25高一下·贵州遵义·阶段练习)某科研所有名研究人员,其中男研究员人数与女研究员人数之比为.现从该研究所所有研究人员中按性别采用分层抽样的方法抽取120名研究人员进行调查,则被抽取到的女研究员人数是 .
3.(24-25高一下·安徽阜阳·阶段练习)某单位有男职工人,女职工人,若根据性别采取分层抽样的方法,从中抽取一个容量为的样本,则女职工应抽取的人数为 .
4.(24-25高一下·甘肃武威·开学考试)某志愿者组织有男成员48人,其中35岁以上的有12人;有女成员36人,其中35岁以上的有18人.
(1)如果按照性别进行分层抽样,要抽取一个容量为21的样本,那么男、女成员各应抽取多少人?
(2)如果按照年龄进行分层抽样,要抽取一个容量为28的样本,那么35岁以上的成员应抽取多少人?
题型六 分层抽样的概率
1.(21-22高一下·广西柳州·期末)某校有700名高一学生,400名高二学生,400名高三学生,高一数学兴趣小组欲采用按比例分配的分层抽样的方法在全校抽取15名学生进行某项调查,则下列说法正确的是( )
A.高一学生被抽到的概率最大 B.高三学生被抽到的概率最大
C.高三学生被抽到的概率最小 D.每位学生被抽到的概率相等
2.(22-23高一下·天津滨海新·期末)从一个容量为100的总体中抽取容量为10的样本,选取简单随机抽样和分层随机抽样两种不同方法抽取样本.在简单随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,某个体被抽中的概率为;在分层随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,则( )
A. B.
C. D.之间没有关系
3.(22-23高二上·上海黄浦·期末)一个总体分为两层,用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为的样本.已知层中每个个体被抽到的概率都是 ,则总体中的个体数为 .
4.(21-22高三下·安徽·阶段练习)某市在创建文明城市期间,对某小区的居民按分层抽样的方法抽取一个容量为的样本进行问卷调查.在这个个体的样本中,任取1人,抽取到未成年人的概率为0.2,成年人共80人,则 (用数字作答)
题型七 获取数据的途径
1.(24-25高一上·江西·阶段练习)在下列调查中,适合用全面调查的是( )
A.调查一个水库所有鱼中草鱼所占的比例 B.调查一个县各村的粮食播种面积
C.调查一批炮弹的杀伤半径 D.调查一批玉米种子的发芽率
2.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)为了了解全校200名学生的年龄情况,从中抽取40名学生进行调查,下列说法正确的是( )
A.总体是200 B.个体是每一名学生
C.样本是40名学生 D.样本容量是40
3.(多选)(24-25高一上·陕西汉中·阶段练习)为了了解参加运动会的1000名运动员的年龄情况,从中随机抽取了100名运动员的年龄进行统计分析.就这个问题,下列说法中正确的有( )
A.1000名运动员是总体 B.每名运动员的年龄是个体
C.样本容量为100 D.所抽取的100名运动员的年龄是样本
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)为了缓解城市的交通拥堵情况,某市准备出台限制私家车的政策,为此要进行民意调查.某个调查小组调查了一些拥有私家车的市民,你认为这样的调查结果能很好地反映该市市民的意愿吗?
题型八 随机抽样的综合问题
1.(多选)(24-25高二上·四川成都·期中)某中学三个年级学生共人,且各年级人数比例如以下扇形图.现因举办校庆活动,以按比例分配的分层抽样方法,从中随机选出志愿服务小组,已知选出的志愿服务小组中高一学生有人,则下列说法正确的有( )
A.该学校高一学生共人 B.志愿服务小组共有学生人
C.志愿服务小组中高三学生共有人 D.某高三学生被选入志愿服务小组的概率为
3.(23-24高一下·河北邢台·阶段练习)已知某高速服务区餐厅的窗口有四类:①自选快餐,平均每份取餐时长为1分钟;②商务套餐,平均每份取餐时长为0.5分钟;③现炒现做,平均每份取餐时长为5分钟;④自动售货机,平均每份取餐时长为1分钟.已知该高速服务区餐厅的取餐窗口(每台自动售货机按1个取餐窗口计算)一共有18个,就餐高峰期时有400名消费者在等待就餐.为了提高消费者的用餐满意度,该高速服务区工作人员选取了100名用餐的消费者进行问卷调查,其中有50人选择了自选快餐,30人选择了商务套餐,15人选择了现炒现做,5人选择了自动售货机.(注:为了方便计算,若某消费者选择两类或多类就餐类别,则按该消费者的主要就餐类别归类,每名消费者只统计为其中一类).
(1)根据以上的调查统计,用样本估计总体,如果设置10个自选快餐窗口,就餐高峰期时,假设大家在排队时自动选择较短的队伍等待(即各类取餐的窗口前队伍长度各自相等),试问选择自选快餐的消费者最长等待时长是多少分钟?
(2)根据以上的调查数据统计,用样本估计总体,从等待时长和公平的角度上考虑,要求每个队伍的最长等待时长大致相等,应如何设置各类取餐窗口数(结果采用四舍五入法保留整数)?并说明理由.
4.(22-23高一·全国·随堂练习)为了评估某校的教学水平,将抽取这个学校高三年级部分学生本学年的考试成绩进行考察.为了全面反映实际情况,采取以下两种抽样方式(已知该校高三年级共有10个教学班400名学生,并且每个班的学生都已经按随机方式编好了学号,假定每班人数都相同):
方式1:从全年级10个班中任意抽取一个班,考察他们的成绩;
方式2:把该校高三年级的学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别(若按成绩分,该校高三学生中优秀学生有60名,良好学生有180名,普通学生有160名),从中按比例抽取40名学生进行考察.
根据上面的叙述,试回答下列问题:
(1)上面两种抽样方式各自采用何种抽取样本的方法?
(2)分别写出上面两种抽样方式各自抽取样本的步骤.
5.(20-21高二上·河北邯郸·阶段练习)万源中学扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长30分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间单位:分钟进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如下表:
分组
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动,求男生和女生各抽取了多少人?
6.(19-20高一下·全国·课后作业)某大型企业针对改善员工福利的,,三种方案进行了问卷调查,调查结果如下:
支持方案
支持方案
支持方案
35岁以下的人数
200
400
800
35岁及以上的人数
100
100
400
(1)从所有参与调查的人中,用分层随机抽样的方法抽取人,已知从支持方案的人中抽取了6人,求的值.
(2)从支持方案的人中,用分层随机抽样的方法抽取5人,这5人中年龄在35岁及以上的人数是多少?年龄在35岁以下的人数是多少?
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9.1 随机抽样
题型一 简单随机抽样
1.(24-25高一上·河南南阳·期末)福利彩票“双色球”中红色球的号码由编号01,02,…,33的33个数字组成,某彩民利用下面的随机数表选取6组数作为6个红色球的编号,选取方法是从随机数表(如下表)第1行的第6列和第7列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第3个红色球的编号为( )
49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
A.23 B.09 C.20 D.17
【答案】B
【知识点】随机数表法
【分析】利用随机数表进行抽样的具体步骤超出的不选,但没有重复和不足的,依次抽样得出编号.
【详解】左到右依次选取两个数字,依次选取为:21,32,09,
故选:B.
2.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)某高校对中文系新生进行体测,利用随机数表对400名学生进行抽样,先将400名学生进行编号,001,002,……,399,400.从中抽取40个样本,如图提供随机数表的第4行到第6行,若从表中第5行第6列开始向右读取数据,则得到的第4个样本编号是( )
32 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78
84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 86 23 45 78 89 07 23 68
32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77
A.328 B.253 C.007 D.860
【答案】A
【知识点】随机数表法
【分析】按照随机数表提供的数据,三位一组的读数,并取001到400内的数,重复的只取一次,读取到第4个即可.
【详解】从第5行第6列开始向右读取数据,分别为:253(第1个),313(第2个),457(不在范围内,不符合要求),860(不在范围内,不符合要求),736(不在范围内,不符合要求),253(重复,不符合要求),007(第3个),328(第4个),
故选:A.
3.(24-25高一下·全国·课堂例题)下面的抽样中适合用简单随机抽样的有哪些?
(1)某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40,有一次报告会坐满了听众,报告会结束后为听取意见,要留下32名听众进行座谈;
(2)从10台冰箱中抽出3台进行质量检查;
(3)某学校有在编人员160人,其中行政人员16人,教师112人,后勤人员32人,教育部门为了解在编人员对学校机构改革的意见,要从中抽取一个容量为20的样本;
(4)某乡农田有:山地800公顷,丘陵1200公顷,平地2400公顷,洼地400公顷,现抽取农田48公顷估计全乡农田平均每公顷产量.
【答案】(1)不适合
(2)适合
(3)不适合
(4)不适合
【知识点】简单随机抽样的特征及适用条件
【分析】(1)总体容量较大,不适合;
(2)总体容量较少,适合;
(3)个体差异明显,不适合;
(4)总体容量大,差异还较大,不适合.
【详解】(1)总体容量较大,用简单随机抽样法比较麻烦;
(2)总体容量较少,用简单随机抽样法比较方便;
(3)由于学校各类人员对这一问题的看法可能差异很大,不宜采用简单随机抽样法;
(4)总体容量大,且各类田地的差别很大,不宜采用简单随机抽样法.
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)选择合适的抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.
(1)从甲厂生产的30个篮球(其中一箱20个,另一箱10个)中抽取3个;
(2)从乙厂生产的300个篮球中,抽取10个.
(注:下表为随机数表的第10行到第13行)
48306
32560
19098
13843
70490
19383
21278
90912
40402
60831
15596
95509
23567
78961
46509
33267
82724
32555
52400
15020
12760
47439
67841
10546
【答案】(1)抽签法,过程见解析
(2)随机数法,过程见解析
【知识点】随机数表法、抽签法
【分析】(1)总体容量小,宜用抽签法;
(2)总体容量较大,样本容量较小宜用随机数表法.
【详解】(1)总体较小,用抽签法.
第一步,将30个篮球随机编号,编号分别为01,02,⋯,30.
第二步,将以上30个编号分别写在大小和形状完全相同的小纸条上,揉成小球,制成号签.
第三步,把号签放到一个不透明的盒子中,充分搅拌.
第四步,从盒子中不放回地逐个抽取3个号签,并记录上面的号码.
第五步,找出与号码对应的篮球,即可得到样本.
(2)总体较大,样本量较小,宜用随机数法.
第一步,将300个篮球随机编号,编号分别为000,001,⋯,299.
第二步,用所给的随机数表,先随机确定一个数作为起始数字,如选第十行第十一列的数1为起始数字.
第三步,从选定的数开始向右读,每次读3位,凡是不在000~299(包括000和299)中的数都跳过去不读,遇到已经读过的数也跳过去不读,
便可依次得到190,193,127,026,083,115,092,093,240,015这10个号码,这就是所要抽取的10个样本个体的号码.
题型二 简单随机抽样的概率
1.(24-25高一上·江西宜春·期末)某班级有名学生,班主任用不放回的简单随机抽样的方法从这名学生中抽取人进行家访,则同学被抽到的可能性为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】简单随机抽样的概率
【分析】根据条件,利用简单随机抽样的定义,即可求解.
【详解】总体有个个体,每个个体被抽到的概率相同,均为,
故选:D.
2.(23-24高一下·河北张家口·期末)已知一个总体中有个个体,用抽签法从中抽取一个容量为的样本,若每个个体被抽到的可能性是,则( )
A.10 B.20 C.40 D.不确定
【答案】C
【知识点】简单随机抽样的概率
【分析】抽签法可知每个个体被抽到的可能性均为,即可得到方程,解得即可.
【详解】根据抽签法可知每个个体被抽到的可能性均为,
依题意可得,解得.
故选:C
3.(23-24高一下·天津南开·期末)利用简单随机抽样的方法,从n个个体()中抽取13个个体,若从第二次抽取开始时,余下的每个个体被抽到的概率为,则在整个抽样过程中,每个个体被抽到的可能性为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】简单随机抽样的概率
【分析】根据已知条件,结合简单随机抽样的定义,即可求解.
【详解】解:从第二次开始抽取时,余下的每个个体被抽到的概率为,
则,
解得,
故在整个抽样过程中,每个个体被抽到的可能性为.
故选:B.
4.(23-24高一下·江苏常州·期末)从某班学号为1到10的十名学生(其中含学生甲)中抽取3名学生参加某项调查,现用抽签法抽取样本(不放回抽取),每次抽取一个号码,共抽3次,设甲第一次被抽到的可能性为,第二次被抽到的可能性为,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】简单随机抽样的概率
【分析】由题意结合简单随机抽样的特征即可确定实数,的值.
【详解】由简单随机抽样的定义知,每个个体在每次抽取中都有相同的可能性被抽到,
因为每次抽取一个号码,所以甲第一次被抽到的可能性为,
第二次被抽到的可能性为.
即甲同学在每次抽样中被抽到的可能性都是,所以,.
故选:D.
题型三 利用简单随机抽样估计总体
1.(21-22高二上·陕西榆林·阶段练习)用样本估计总体的统计思想在我国古代数学名著《数书九章》中就有记载,其中有道“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1600石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得250粒内夹谷25粒,估计这批米内所夹的谷有( )
A.320石 B.160石 C.80石 D.60石
【答案】B
【知识点】简单随机抽样估计总体
【分析】利用米与米内夹谷的比例大致相同得到关于的方程,解之即可估算.
【详解】依题意,设这批米内所夹的谷有石,
则,解得,
所以估计这批米内所夹的谷有石.
故选:B.
2.(23-24高一下·江苏常州·期末)为估计某草场内兔子的数量,使用以下方法:先随机从草场中捕捉兔子100只,在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只,若尾巴上有记号的兔子共有10只,估计此草场内约有兔子 只.
【答案】
【知识点】简单随机抽样的概率、简单随机抽样估计总体
【分析】利用简单随机抽样,结合样本估计总体可解.
【详解】假设草场约有n只兔子,则,则.
故答案为:600.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)从一批产品中用简单随机抽样的方法抽取了一部分作为样品,检测产品的合格率,其中甲检验员从中抽取了50件产品,其合格率为,乙检验员从中抽取了100件产品,其合格率为,则估计该产品合格率更接近于 检验员检测的结果.
【答案】乙
【知识点】简单随机抽样估计总体
【分析】抽取的样本量越大,样本越具代表性,据此可以得出答案.
【详解】因为乙检验员抽取的样本量更大,所以检测结果更准确.
故答案为:乙.
4.(2024高一下·全国·专题练习)中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰,而南宋时期的数学家秦九韶正是其中的代表人物.作为秦九韶的集大成之作,《数书九章》一书所承载的数学成就非同一般.可以说,但凡是实际生活中需要运用到数学知识的地方,《数书九章》一书皆有所涉及,例如“验米夹谷”问题:今有谷3318石,抽样取谷一把,数得168粒内有秕谷22粒,则粮仓内的秕谷约为 石(结果四舍五入取整数).
【答案】435
【知识点】简单随机抽样估计总体
【分析】根据给定条件,利用样本的数字特征估计总体的相应特征作答.
【详解】设粮仓内的秕谷有x石,依题意,,解得,
所以粮仓内的秕谷约为435石.
故答案为:435.
题型四 分层抽样
1.(24-25高一上·江西·期末)为了了解某县中小学生课外阅读时间情况,拟从该县的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该县小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,而男、女生的阅读时间差异不大,则最合理的抽样方法是( )
A.按性别分层随机抽样 B.按学段分层随机抽样
C.抽签法 D.随机数表法
【答案】B
【知识点】分层抽样的特征及适用条件
【分析】由分层抽样的概念即可判断;
【详解】因为男、女生的阅读时间差异不大,而小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,故应按照学段分层随机抽样.
故选:B.
2.(24-25高一上·贵州·期末)某校男生与女生人数之比为,为了解该校学生的体重情况,按性别采用分层随机抽样的方法从该校学生中抽样120人进行调查,则该校女生被抽取的人数是( )
A.24 B.48 C.36 D.56
【答案】B
【知识点】分层抽样的特征及适用条件
【分析】根据分层抽样公式直接求解.
【详解】由分层抽样定义可知被抽取到的女学生人数是.
故选:B.
3.(24-25高一上·全国·随堂练习)为了解某地区的中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.按性别分层抽样 C.按学段分层抽样 D.抽签法
【答案】C
【知识点】分层抽样的特征及适用条件
【分析】由已知条件,适合分层抽样法,即可得到答案.
【详解】因为事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.为了解该地区中小学生的视力情况,应按学段分层抽样,这种抽样方式抽出的样本具有代表性,比较合理.
故选;C.
4.(24-25高一上·全国·课堂例题)下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是( )
A.从10名同学中抽取3人参加座谈会
B.红星中学共有学生1600名,其中男生840名,防疫站对此校学生进行身体健康调查,抽取一个容量为200的样本
C.从1000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间
D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量
【答案】B
【知识点】分层抽样的特征及适用条件
【分析】由分层抽样的定义对选项一一判断即可得出答案.
【详解】A中总体所含个体无差异且个数较少,适合用简单随机抽样;
C和D中总体所含个体无差异且个数较多,不适合分层抽样;
B中总体所含个体差异明显,适合用分层抽样.
故选:B.
题型五 分层抽样的计算问题
1.(22-23高一下·云南昭通·期末)高一(1)班有学生45人,高一(2)班有学生27人,高一(3)班有学生36人,用分层抽样的方法从这三个班中抽出一部分人组成的方队,进行体操比赛,则高一(1)班、高一(2)班、高一(3)班分别被抽取的人数是( )
A.15,9,12 B.9,15,12 C.12,9,15 D.15,12,9
【答案】A
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】由分层抽样的方法结合题意计算即可.
【详解】利用分层抽样的方法得,高一(1)班应抽出(人),
高一(2)班应抽出(人),
高一(3)班应抽出(人),
则高一(1)班,高一(2)班,高一(3)班分别被抽取的人数是15,9,12,
故选:A.
2.(24-25高一下·贵州遵义·阶段练习)某科研所有名研究人员,其中男研究员人数与女研究员人数之比为.现从该研究所所有研究人员中按性别采用分层抽样的方法抽取120名研究人员进行调查,则被抽取到的女研究员人数是 .
【答案】45
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】根据分层抽样的特点,根据抽样比计算即可.
【详解】由题:抽取的女研究员人数为(人),
故答案为:45.
3.(24-25高一下·安徽阜阳·阶段练习)某单位有男职工人,女职工人,若根据性别采取分层抽样的方法,从中抽取一个容量为的样本,则女职工应抽取的人数为 .
【答案】
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】依据题意求出分层比,再得到抽取的人数即可.
【详解】由题意得男女职工分层比为,而抽取一个容量为的样本,
则女职工应抽取的人数为.
故答案为:20
4.(24-25高一下·甘肃武威·开学考试)某志愿者组织有男成员48人,其中35岁以上的有12人;有女成员36人,其中35岁以上的有18人.
(1)如果按照性别进行分层抽样,要抽取一个容量为21的样本,那么男、女成员各应抽取多少人?
(2)如果按照年龄进行分层抽样,要抽取一个容量为28的样本,那么35岁以上的成员应抽取多少人?
【答案】(1)应该抽取男成员人,女成员人;
(2)35岁以上的成员应抽取人.
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】由分层抽样的原理求解即可.
【详解】(1)由题意可知男成员应该抽取人,女成员应该抽取人.
(2)由题意可知35岁以上的成员应抽取人.
题型六 分层抽样的概率
1.(21-22高一下·广西柳州·期末)某校有700名高一学生,400名高二学生,400名高三学生,高一数学兴趣小组欲采用按比例分配的分层抽样的方法在全校抽取15名学生进行某项调查,则下列说法正确的是( )
A.高一学生被抽到的概率最大 B.高三学生被抽到的概率最大
C.高三学生被抽到的概率最小 D.每位学生被抽到的概率相等
【答案】D
【知识点】分层抽样的概率
【分析】根据分层抽样的定义和性质判断即可.
【详解】无论采取简单随机抽样,还是分层抽样,每个个体被抽取的概率都相同.
故选:D.
2.(22-23高一下·天津滨海新·期末)从一个容量为100的总体中抽取容量为10的样本,选取简单随机抽样和分层随机抽样两种不同方法抽取样本.在简单随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,某个体被抽中的概率为;在分层随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,则( )
A. B.
C. D.之间没有关系
【答案】B
【知识点】简单随机抽样的概率、分层抽样的概率
【分析】根据简单随机抽样、分层抽样的定义即可得到结论.
【详解】根据抽样调查的原理可得简单随机抽样,分层抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等,即.
故选:B
3.(22-23高二上·上海黄浦·期末)一个总体分为两层,用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为的样本.已知层中每个个体被抽到的概率都是 ,则总体中的个体数为 .
【答案】
【知识点】分层抽样的概率
【分析】根据分层抽样每个个体抽到的概率相等,即可求出结论
【详解】因为用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为的样本.
由层中每个个体被抽到的概率都为 ,知道在抽样过程中每个个体被抽到的概率是,
所以总体中的个体数为.
故答案为:.
4.(21-22高三下·安徽·阶段练习)某市在创建文明城市期间,对某小区的居民按分层抽样的方法抽取一个容量为的样本进行问卷调查.在这个个体的样本中,任取1人,抽取到未成年人的概率为0.2,成年人共80人,则 (用数字作答)
【答案】100
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算、分层抽样的概率
【分析】由题可得,即得.
【详解】由题可得,.,
.
故答案为:100.
题型七 获取数据的途径
1.(24-25高一上·江西·阶段练习)在下列调查中,适合用全面调查的是( )
A.调查一个水库所有鱼中草鱼所占的比例 B.调查一个县各村的粮食播种面积
C.调查一批炮弹的杀伤半径 D.调查一批玉米种子的发芽率
【答案】B
【知识点】普查与抽样的合理选择
【分析】根据全面调查的定义可得出合适的选项.
【详解】全面调查是对调查对象的所有单位一一进行调查的调查方式,
A. 查一个水库所有鱼中草鱼所占的比例.,调查数目较多,不适合全面调查;
B. 调查一个县各村的粮食播种面积适合全面调查;
C.调查一批炮弹的杀伤半径,调查数目较多,可以使用抽样调查;
D. 调查一批玉米种子的发芽率,调查数目较多,且具有破坏性,不适合全面调查.
故选:B.
2.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)为了了解全校200名学生的年龄情况,从中抽取40名学生进行调查,下列说法正确的是( )
A.总体是200 B.个体是每一名学生
C.样本是40名学生 D.样本容量是40
【答案】D
【知识点】总体与样本
【分析】根据题意,由总体,个体,样本以及样本容量的定义,逐一判断,即可得到结果.
【详解】由题意可得,总体是200名学生的年龄,故A错误;
个体是每一名学生的年龄,故B错误;
样本是40名学生的年龄,故C错误;
样本容量是40,故D正确.
故选:D
3.(多选)(24-25高一上·陕西汉中·阶段练习)为了了解参加运动会的1000名运动员的年龄情况,从中随机抽取了100名运动员的年龄进行统计分析.就这个问题,下列说法中正确的有( )
A.1000名运动员是总体 B.每名运动员的年龄是个体
C.样本容量为100 D.所抽取的100名运动员的年龄是样本
【答案】BCD
【知识点】总体与样本
【分析】根据抽样方法,利用总体、样本、样本容量的定义逐项判断作答.
【详解】对于A,所抽取的1000名运动员的年龄是总体,A错误;
对于B,每名运动员的年龄是个体,B正确;
对于C,样本容量为100,C正确;
对于D,所抽取的100名运动员的年龄是样本,D正确.
故选:BCD.
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)为了缓解城市的交通拥堵情况,某市准备出台限制私家车的政策,为此要进行民意调查.某个调查小组调查了一些拥有私家车的市民,你认为这样的调查结果能很好地反映该市市民的意愿吗?
【答案】不能,理由见解析
【知识点】普查与抽样的合理选择
【分析】根据抽样与普查的特点,结合题意分析,即可得答案.
【详解】不能,理由如下:
(1)一个城市的交通状况的好坏将直接影响着生活在这个城市中的每个人,关系到每个人的利益.
为了调查这个问题,在抽样时应当关注到各种人群,既要抽到拥有私家车的市民,也要抽到没有私家车的市民.
(2)调查时,如果只对拥有私家车的市民进行调查,结果一定是片面的,不能代表所有市民的意愿.
因此,在调查时,要对生活在该城市的所有市民进行随机地抽样调查,不要只关注到拥有私家车的市民.
题型八 随机抽样的综合问题
1.(多选)(24-25高二上·四川成都·期中)某中学三个年级学生共人,且各年级人数比例如以下扇形图.现因举办校庆活动,以按比例分配的分层抽样方法,从中随机选出志愿服务小组,已知选出的志愿服务小组中高一学生有人,则下列说法正确的有( )
A.该学校高一学生共人 B.志愿服务小组共有学生人
C.志愿服务小组中高三学生共有人 D.某高三学生被选入志愿服务小组的概率为
【答案】AC
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算、分层抽样的特征及适用条件
【分析】利用扇形图的特点和分层抽样的概念,即可判断.
【详解】对于A:由图可知,高三年级学生人数占总人数的,高二年级学生人数占总人数的,
所以高一年级学生人数占总人数的,
所以高一学生共人,故A正确;
对于B:因为,所以志愿服务小组共有学生人,故B错误;
对于C:因为志愿服务小组中高三学生共有人,故C正确;
对于D:高三学生共人,志愿服务小组中高三学生共有人,
所以某高三学生被选入志愿服务小组的概率为,故D错误;
故选:AC.
2.(24-25高一下·全国·课堂例题)一批产品中有一级品个,二级品个,三级品个,用分层随机抽样法从这批产品中抽取一个容量为的样本.请利用分层随机抽样的方法抽取,写出抽样过程.
【答案】答案见解析
【知识点】设计分层抽样过程、抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】由题根据分层抽样的原理确定编号及抽取的比例即可解决问题.
【详解】第一步,确定抽样比,因为,所以,
第二步,确定各层抽取的样本数,一级品:,二级品:,三级品:,
第三步,将一级品的个产品按编号;
将二级品的个产品按编号;
将三级品的个产品按编号,
第四步,采用随机数法,分别从中抽取个,个,个,这样就得到一个容量为的样本.
3.(23-24高一下·河北邢台·阶段练习)已知某高速服务区餐厅的窗口有四类:①自选快餐,平均每份取餐时长为1分钟;②商务套餐,平均每份取餐时长为0.5分钟;③现炒现做,平均每份取餐时长为5分钟;④自动售货机,平均每份取餐时长为1分钟.已知该高速服务区餐厅的取餐窗口(每台自动售货机按1个取餐窗口计算)一共有18个,就餐高峰期时有400名消费者在等待就餐.为了提高消费者的用餐满意度,该高速服务区工作人员选取了100名用餐的消费者进行问卷调查,其中有50人选择了自选快餐,30人选择了商务套餐,15人选择了现炒现做,5人选择了自动售货机.(注:为了方便计算,若某消费者选择两类或多类就餐类别,则按该消费者的主要就餐类别归类,每名消费者只统计为其中一类).
(1)根据以上的调查统计,用样本估计总体,如果设置10个自选快餐窗口,就餐高峰期时,假设大家在排队时自动选择较短的队伍等待(即各类取餐的窗口前队伍长度各自相等),试问选择自选快餐的消费者最长等待时长是多少分钟?
(2)根据以上的调查数据统计,用样本估计总体,从等待时长和公平的角度上考虑,要求每个队伍的最长等待时长大致相等,应如何设置各类取餐窗口数(结果采用四舍五入法保留整数)?并说明理由.
【答案】(1)20分钟
(2)取餐窗口分别为6个,2个,9个,自动售货机1台;理由见解析
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【分析】(1)计算就餐高峰期时选择自选快餐的总人数,再根据平均分布求解即可;
(2)设自选快餐窗口个,商务套餐窗口个,现炒现做窗口个,自售货机台,再分别计算自选快餐、商务套餐、现炒现做、自售货机的最长等待时间,再依题意,从等待时长和公平的角度上考虑,要求每个队伍的最长等待时长大致相等列式求解即可.
【详解】(1)由题意得,就餐高峰期时选择自选快餐的总人数为,
这200人平均分布在10个自选快餐窗口,平均每个窗口等待取餐的人数为,所以选择自选快餐的消费者的最长等待时长为分钟.
(2)设自选快餐窗口个,商务套餐窗口个,现炒现做窗口个,自售货机台.
自选快餐高峰期就餐总人数为,每个窗口等待人数为,最长等待时长为分钟;
商务套餐高峰期就餐总人数为,每个窗口等待人数为,最长等待时长为分钟;
现炒现做高峰期就餐总人数为,每个窗口等待人数为,最长等待时长为分钟;
自动售货机高峰期就餐总人数为,每台售货机等待人数为,最长等待时长为分钟.
依题意,从等待时长和公平的角度上考虑,要求每个队伍的最长等待时长大致相等,
则可得,即有.
因为.所以,,,.
故应设置自选快餐、商务套餐、现炒现做的取餐窗口分别为6个,2个,9个,自动售货机1台.
4.(22-23高一·全国·随堂练习)为了评估某校的教学水平,将抽取这个学校高三年级部分学生本学年的考试成绩进行考察.为了全面反映实际情况,采取以下两种抽样方式(已知该校高三年级共有10个教学班400名学生,并且每个班的学生都已经按随机方式编好了学号,假定每班人数都相同):
方式1:从全年级10个班中任意抽取一个班,考察他们的成绩;
方式2:把该校高三年级的学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别(若按成绩分,该校高三学生中优秀学生有60名,良好学生有180名,普通学生有160名),从中按比例抽取40名学生进行考察.
根据上面的叙述,试回答下列问题:
(1)上面两种抽样方式各自采用何种抽取样本的方法?
(2)分别写出上面两种抽样方式各自抽取样本的步骤.
【答案】(1)方式1采用的是简单随机抽样法,方式2采用的是分层抽样法;
(2)答案见解析;
【知识点】分层抽样的特征及适用条件、设计分层抽样过程、简单随机抽样的特征及适用条件、抽签法
【分析】(1)根据抽样的定义即可合理选取不同的抽样方式;
(2)利用简单随机抽样和分层抽样的定义即可写出具体步骤;
【详解】(1)根据题意可知,方式1采用的是简单随机抽样法,方式2采用的是分层抽样法;
(2)方式1抽样的步骤如下:
在全年级10个班中用抽签法任意抽取一个班级,考察他们的成绩;
方式2抽样的步骤如下:
第一步:分层
把该校高三年级的学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别;
第二步:确定各个层抽取的人数
由于样本容量与总体个数比值为,
所以每层抽取的个体数依次为人,人,人;
第三步:按层分别抽取样本人数
在优秀学生中用简单随机抽样法抽取6人,
在良好学生中用简单随机抽样法抽取18人,
在普通学生中用简单随机抽样法抽取16人,
5.(20-21高二上·河北邯郸·阶段练习)万源中学扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长30分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间单位:分钟进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如下表:
分组
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动,求男生和女生各抽取了多少人?
【答案】(1)(人)(2)男生抽取4人,女生抽取1人.
【知识点】总体与样本、抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【解析】(1)由表中数据求出“锻炼达人”的频率,从而可计算全校“锻炼达人”的人数;
(2)按分层抽样法计算抽取男女生人数.
【详解】由表可知,100名学生中“锻炼达人”的人数为10人,将频率视为概率,我校7000名学生中“锻炼达人”为人;
由知,100名学生中“锻炼达人”有10人,其中男生8人,女生2人,从10人中按性别分层抽取5人参加体育活动,则男生抽取4人,女生抽取1人.
【点睛】本题考查用样本估计总体,考查分层抽样,属于基础题.
6.(19-20高一下·全国·课后作业)某大型企业针对改善员工福利的,,三种方案进行了问卷调查,调查结果如下:
支持方案
支持方案
支持方案
35岁以下的人数
200
400
800
35岁及以上的人数
100
100
400
(1)从所有参与调查的人中,用分层随机抽样的方法抽取人,已知从支持方案的人中抽取了6人,求的值.
(2)从支持方案的人中,用分层随机抽样的方法抽取5人,这5人中年龄在35岁及以上的人数是多少?年龄在35岁以下的人数是多少?
【答案】(1)40;(2)4,1.
【知识点】抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算
【解析】(1)根据分层抽样时,各层的抽样比相等,结合已知构造关于n的方程,解方程可得n值;
(2)根据抽样比即可求出年龄在35岁以下,及年龄在35岁及以上的人数.
【详解】(1)由题意得,解得.
(2)年龄在35岁以下的人数为,
年龄在35岁及以上的人数为.
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