14.1&14.2获取数据的基本途径、抽样【八大题型 】-2024-2025学年高一数学《考点•题型•技巧》精讲与精练高分突破(苏教版2019必修第二册)
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内容正文:
14.1&14.2获取数据的基本途径、抽样
【考点梳理】
· 考点一:普查和抽查概念与选择
· 考点二:总体和样本概念
· 考点三:简单随机抽样定义的理解
· 考点四:随机数法
· 考点五:用样本估计总体
· 考点六:分层随机抽样的定义
· 考点七:分层数据的计算
· 考点八:抽样的综合问题
【知识梳理】
知识点01:全面调查(普查)、抽样调查
1.全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查.
总体:调查对象的全体.
个体:组成总体的每一个调查对象.
2.抽样调查:根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法.
样本:从总体中抽取的那部分个体.
样本量:样本中包含的个体数.
知识点02:简单随机抽样
1.定义:一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1≤n<N)个个体作为样本.如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样;如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样,通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.
2.方法:抽签法和随机数法.
知识点03: 抽签法、随机数法
1.抽签法:把总体中的N个个体编号,把所有编号写在外观、质地等无差别的小纸片(也可以是卡片、小球等)上作为号签,将号签放在一个不透明容器中,充分搅拌后,每次从中不放回地抽取一个号签,连续抽取n次,使与号签上的编号对应的个体进入样本,就得到一个容量为n的样本.
2.随机数法
(1)用随机试验生成随机数
(2)用信息技术生成随机数:①用计算器生成随机数;②用电子表格软件生成随机数;③用R统计软件生成随机数.
知识点04:分层随机抽样
一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样.
(1)每一个子总体称为层,在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.
(2)如果总体分为2层,两层包含的个体数分别为M,N,两层抽取的样本量分别为m,n,两层的样本平均数分别为,,两层的总体平均数分别为,,总体平均数为,样本平均数为.则=+.=+.
(3)在比例分配的分层随机抽样中,可以直接用样本平均数估计总体平均数.
【题型归纳】
题型一:普查和抽查概念与选择
1.(23-24高一下·福建莆田·期末)在以下调查中,适合用全面调查的是( )
A.调查一个班级学生的视力情况 B.调查一批玉米种子的发芽率
C.调查某城市居民的食品消费结构 D.调查一批待售袋装牛奶的细菌数
2.(2023高一·全国·专题练习)下列调查方式,你认为最合适的是( )
A.了解北京每天的流动人口数,采用抽样调查
B.旅客上飞机前的安检,采用抽样调查
C.了解北京居民“建党百年庆祝大会”期间的出行方式,采用全面调查
D.日光灯管厂要检测一批灯管的使用寿命,采用全面调查
3.(23-24高一下·天津河西·期末)下列情况适合用抽样调查的是( )
A.调查某化工厂周围5个村庄是否受到污染
B.调查某批次汽车的抗撞击能力
C.调查某班学生的身高情况
D.学校招聘,对应聘人员进行面试
题型二:总体和样本概念
4.(23-24高一下·天津河东·期末)为确保食品安全,某市质检部门检查1000袋方便面的质量,抽查总量的.在这个问题中,下列说法正确的是( )
A.总体是指这1000袋方便面 B.个体是1袋方便面
C.样本是按抽取的20袋方便面 D.样本容量为20
5.(2024高一下·江苏·专题练习)从某公司600名员工中抽取20名进行体重的统计分析,下列说法正确的是( )
A.600名员工是总体
B.每个被抽查的员工是个体
C.抽取的20名员工的体重是一个样本
D.抽取的20名员工的体重是样本容量
6.(2024高二上·北京·学业考试)某校组织全校1850名学生赴山东曲阜、陕西西安和河南洛阳三地开展研究性学习活动,每位学生选择其中一个研学地点,且每地最少有100名学生前往,则研学人数最多的地点( )
A.最多有1651名学生 B.最多有1649名学生
C.最少有618名学生 D.最少有617名学生
题型三:简单随机抽样定义的理解
7.(2024高一下·全国·专题练习)关于简单随机抽样,下列说法正确的是( )
①它要求被抽取样本的总体的个体数有限;②它是从总体中逐个地进行抽取;③不做特殊说明时,它是一种不放回抽样;④它是一种等可能抽样.
A.①②③④ B.③④ C.①②③ D.①③④
8.(2024高一下·全国·专题练习)在简单随机抽样中,下列关于其中一个个体被抽中的可能性说法正确的是( )
A.与第几次抽样有关,第一次抽到的可能性更大一些
B.与第几次抽样有关,最后一次抽到的可能性更大一些
C.与第几次抽样无关,每次抽到的可能性都相等
D.与第几次抽样有关,第一次抽到的可能性更小一些
9.(23-24高一上·全国)下列4个抽样中,简单随机抽样的个数是( )
①从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
②仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
③某连队从200名党员官兵中,挑选出50名最优秀的党员官兵赶赴某市参加抗震救灾工作;
④一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
A.0 B.1
C.2 D.3
题型四:随机数法
10.(24-25高一上·江西南昌·期末)某工厂利用随机数表对生产的40个零件进行抽样测试,先将40个零件进行编号,编号分别为,从中抽取8个样本,下面提供随机数表的第1行到第3行:
0347,4373,8636,9647,3661,4698,6371,6202
9774,2467,6242,8114,5720,4253,3237,3214
1676,0227,6656,5026,7107,3290,7978,5336
若从表中第2行第7列开始向右依次读取数据,则得到的第5个样本编号是( )
A.37 B.32 C.14 D.16
11.(23-24高一下·四川·期末)某企业利用随机数表对生产的60个太阳能面板进行抽样测试,先将60个太阳能面板进行编号,.从中抽取12个样本,下图提供随机数表的第6行至第8行,若从表中第7行第9列开始向右读取数据,则得到的第6个样本编号是( )
12 23 43 56 77
32 21 18 34 29
78 64 54 07 32
52 42 06 44 38
35 78 90 56 42
25 30 07 32 86
23 45 58 89 07
23 18 96 08 04
84 42 12 53 31
34 57 86 07 36
34 89 94 83 75
32 56 78 08 43
67 89 53 55 77
22 53 55 78 32
45 77 89 23 45
A.07 B.18 C.23 D.08
12.(23-24高一下·江苏连云港·期末)总体编号为01,02,…,29,30的30个个体组成.利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从随机数表第1行的第3列和第4列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第6个个体的编号为( )
7816 1572 0802 6315 0216 4319 9714 0198
3204 9234 4936 8200 3623 4869 6938 7181
A.02 B.14 C.15 D.16
题型五:用样本估计总体
13.(24-25高一下·全国·课堂例题)某政府机关在编人员共100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级部门为了了解该机关对政府机构改革的意见,要从中抽取20人,用下列哪种方法最合适( )
A.系统抽样法 B.简单随机抽样法
C.分层随机抽样法 D.随机数法
14.(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
15.(2024高一下·全国·专题练习)①一次数学考试中,某班有12人的成绩在100分以上,30人的成绩在90~100分,12人的成绩低于90分,现从中抽取9人了解有关考试题目难度的情况;②运动会的工作人员为参加接力赛的6支队伍安排跑道.针对这两件事,恰当的抽样方法分别为( )
A.分层抽样,简单随机抽样 B.简单随机抽样,简单随机抽样
C.简单随机抽样,分层抽样 D.分层抽样,分层抽样
题型六:分层随机抽样的定义
16.(24-25高一下·全国)某学校有1200名学生,随机抽出300名进行调查研究,调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全相同的10个红球、10个绿球和10个白球的袋子.调查中有两个问题:
问题1:你的阳历生日月份是不是奇数?
问题2:你是否抽烟?
每个被调查者随机从袋中摸出1个球(摸出后再放回袋中).若摸到红球就如实回答第一个问题;若摸到绿球,则不回答任何问题:若摸到白球,则如实回答第二个问题.所有回答“是”的调查者只需往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的被调查者什么也不用做.最后收集回来53个小石子,估计该学校吸烟的人数为 .
17.(2024高一下·全国·专题练习)为了调查新疆阿克苏野生动物保护区内鹅喉羚的数量,调查人员逮到这种动物400只,标记后放回.一个月后,调查人员再次逮到该种动物800只,其中标记的有2只,估算该保护区有鹅喉羚 只.
18.(22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末)二战期间盟军的统计学家主要是将缴获的德军坦克序列号作为样本,用样本估计总体的方法得出德军某月生产的坦克总数.假设德军某月生产的坦克总数是N,缴获的该月生产的n辆坦克编号从小到大为,,…,,即最大编号为,且缴获的坦克是从所生产的坦克中随机获取的,因为生产坦克是连续编号的,所以缴获坦克的编号,,…,,,相当于从中随机抽取的n个整数,这n个数将区间分成个小区间,由于N是未知的,除了最右边的区间外,其他n个区间都是已知的.由于这n个数是随机抽取的,所以可以用前n个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,进而得到N的估计值.例如,缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,则统计学家利用上述方法估计德军每月生产的坦克数为 .
题型七:分层数据的计算
19.(2023高三·全国·专题练习)某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为、、,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取名学生进行座谈( )
A.、、 B.、、 C.、、 D.、、
20.(23-24高一下·贵州贵阳·期末)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为件,为检验产品的质量,现用分层随机抽样的方法从以上所有的产品中抽取90件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取件数为( )
A.15 B.18 C.27 D.30
21.(23-24高一下·江苏苏州·期末)某工厂生产A,B,C,3种不同型号的产品,产量之比为.现用分层抽样的方法抽取1个容量为的样本,若样本中A种型号的产品有18件,则样本容量( )
A.40 B.60 C.80 D.100
题型八:抽样的综合问题
22.(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.
23.(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
24.(23-24高一下·云南昆明)某校高中年级举办科技节活动,开设A,B两个会场,其中每个同学只能去一个会场且25%的同学去A会场,剩下的同学去B会场.已知A,B会场学生年级及比例情况如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
50%
40%
10%
B会场
40%
50%
10%
记该校高一、高二、高三年级学生所占总人数的比例分别为x,y,z,利用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为n的样本.
(1)求的值;
(2)若抽到的B会场的高二学生有150人,求n的值以及抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
【双基达标】
一、单选题
1.(23-24高一下·内蒙古通辽)下列调查,比较适用普查而不适用抽样调查方式的是( )
A.为了了解中央电视台春节联欢晚会的收视率
B.为了了解高一某班的每个学生星期六晚上的睡眠时间
C.为了了解夏季冷饮市场上冰淇淋的质量情况
D.为了考查一片实验田某种水稻的穗长情况
2.(23-24高一下·青海海南·期末)下列调查中,调查方式选择合理的是( )
A.了解某一品牌空调的使用寿命,选择普查
B.了解神舟飞船的设备零件的质量情况,选择抽样调查
C.了解一批袋装食品是否含有防腐剂,选择普查
D.了解某公园全年的游客流量,选择抽样调查
3.(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
4.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)用同比例分层抽样的方法对某品牌暖风机同一批次的甲、乙两种型号的产品进行抽样调查,已知样本量为80,其中有50件甲型号产品.若乙型号产品的总数为2100,则该批次产品的总数为( )
A.5460 B.3500 C.3350 D.5600
5.(24-25高一上·北京海淀·期末)某校高一年级有名男生,名女生.为了解高一学生研学路线的选择意向,采用分层抽样的方法,从该校高一学生中抽取容量为的样本进行调查,其中女生名,则的值为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·全国·课前预习)下列问题中最适合用简单随机抽样方法的是( )
A.某学校有学生1320人,卫生部门为了了解学生身体发育情况,准备从中抽取一个容量为300的样本
B.从1135个村庄中抽取50个进行收入调查
C.从全班30名学生中,任意选取5名进行家访
D.为了解某地区某传染病的发病情况,从该地区的5000人中抽取200人进行统计
7.(24-25高一上·全国·课前预习)某政府机关在编人员共100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级部门为了了解该机关对政府机构改革的意见,要从中抽取20人,用下列哪种方法最合适( )
A.抽签法 B.随机数法
C.分层抽样法 D.以上都不合适
8.(2024·河南驻马店·二模)电影《孤注一掷》的上映引发了电信诈骗问题的热议,也加大了各个社区反电信诈骗的宣传力度.已知某社区共有居民480人,其中老年人200人,中年人200人,青少年80人,若按年龄进行分层随机抽样,共抽取36人作为代表,则中年人比青少年多( )
A.6人 B.9人 C.12人 D.18人
二、多选题
9.(23-24高一下·甘肃白银·阶段练习)下列调查中,适合用抽样调查方式的是( )
A.检测只灯泡的质量情况 B.了解本市务工人员月收入的大致情况
C.了解全市学生观看“开学第一课”的情况 D.了解某班学生对“丝绸文化”的知晓率
10.(23-24高一上·陕西汉中·期末)为了了解参加运动会的1000名运动员的年龄情况,从中抽取了10名运动员的年龄进行统计分析.下列说法中正确的有( )
A.1000名运动员的年龄是总体 B.所抽取的10名运动员是一个样本
C.样本容量为10 D.每个运动员被抽到的机会相等
11.(23-24高一下·吉林·阶段练习)某公司生产三种型号的轿车,年产量分别为1500辆、6000辆和2000辆.为检验产品质量,公司质检部门要抽取57辆进行检验,则下列说法正确的是( )
A.应采用分层随机抽样抽取
B.应采用抽签法抽取
C.三种型号的轿车依次应抽取9辆、36辆、12辆
D.这三种型号的轿车,每一辆被抽到的可能性相同
12.(23-24高一下·山西大同·期末)下列抽样方法是简单随机抽样的有( )
A.从20名同学中随机抽取5名同学参加义务劳动
B.从20个零件中一次性抽取3个进行质量检验
C.某班45名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的某项活动
D.中国福利彩票30选7,得到7个彩票中奖号码
13.(23-24高一下·江苏淮安·期末)某学校为了解学校学生视力健康状况,降低学生近视率,增强学生爱眼护眼意识,对三个年级的学生视力健康状况进行调研,已知高一、高二、高三的学生人数之比为4:3:3,现用分层抽样方法抽取一个容量为 n的样本,样本中高一年级学生人数为200人,则( )
A.该校三个年级总的学生数为5000人 B.样本容量n为500
C.该校高二年级总的学生数有1500人 D.样本中高二年级学生数为150人
14.(23-24高一上·江西上饶·期末)北京时间2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功.某高中学校在有120名同学的“航天”社团中随机抽取30名参加一个交流会,若按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样,则高一年级抽取10人;若按性别比例分层随机抽样,则男生抽取18人.则下列结论正确的有( )
A.样本容量为30
B.120名社团成员中男生有72人
C.高二与高三年级的社团成员共有80人
D.高一年级的社团成员中女生最多有48人
三、填空题
15.(2024高一下·全国·专题练习)下列调查中,适宜采用抽样调查的是 (填上所有正确答案的序号).
①调查某市中小学生每天的运动时间;
②某幼儿园中有位小朋友得了手足口病,对此幼儿园中的小朋友进行检查;
③农业科技人员调查今年麦穗的单穗平均质量;
④调查某快餐店中8位店员的生活质量情况.
16.(21-22高一下·安徽合肥·期末)研究下列问题:①合肥市今年“八一”前后的气温;②某种新型电路元件使用寿命的测定;③“安徽新闻联播”的收视率;④近年来我国大学生入学人数的相关数据.其中,通过试验获取数据的是 .(填写问题对应的序号)
17.(2022·新疆乌鲁木齐·模拟预测)我国古代数学名著《数书九章》中有“米谷粒分”问题:“开仓受纳,有甲户米一千五百三十四石到廊.验得米内夹谷,乃于样内取米一捻,数计二百五十四粒,内有谷二十八颗.今欲知米内杂谷多少.”意思是:官府开仓接受百姓纳粮,甲户交米1534石到廊前,检验出米里夹杂着谷子,于是从米样粒取出一捻,数出共254粒,其中有谷子28颗,则这批米内有谷子约 石(结果四舍五入保留整数);
18.(2026高三·全国·专题练习)已知某地区有小学生12000人,初中生11000人,高中生9000人,现在要了解该地区学生的近视情况,准备抽取320人进行调查,则应该抽取小学生、初中生、高中生的人数分别是 .
19.(24-25高一下·上海·开学考试)某公司利用随机数表对生产的900支新冠疫苗进行抽样测试,先将疫苗按000,001,…,899进行编号,从中抽取90个样本,若选定从第4行第4列的数开始向右读数,(下面摘取了随机数表中的第3行至第5行),根据下图,读出的第5个数的编号是 .
1676622766 5650267107 3290797853 1355385859 8897541410
1256859926 9682731099 1696729315 5712101421 8826498176
5559563564 3854824622 3162430990 0618443253 2383013030
20.(23-24高一下·广东湛江·期末)某市场有四类食品,其中粮食类、蔬菜类、肉类和水果类分别有10种、20种、20种和50种,现在从中抽取一个容量为50的样本进行食品安全检测,若采用按比例分配的分层抽样的方法抽取样本,则抽取的粮食类和水果类的样本数之和为 .
四、解答题
21.(24-25高一下·全国·课堂例题)下面的抽样方法是简单随机抽样吗?为什么?
(1)从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
(2)仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
(3)某学校,从1000名高一学生中,挑选出20名最优秀的学生参加县级数学竞赛;
(4)一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
22.(2024高一下·江苏·专题练习)下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么?
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本;
(2)箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里;
(3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本;
(4)一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的箱子中无放回的抽取6个号签.
23.(2024高一下·全国·专题练习)某市质监局要检查某公司某个时间段生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从500袋牛奶中抽取10袋进行检验.
(1)利用随机数法抽取样本时,应如何操作?
(2)如果用随机数法生成部分随机数如下所示,据此写出应抽取的袋装牛奶的编号.
162,277,943,949,545,354,821,737,932,354,873,520,964,384,263,491,648,642,175,331,572,455,068,877,047,447,672,172,065,025,834,216,337,663,013,785,916,955,567,199,810,507,175,128,673,580,667.
24.(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.
2
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14.1&14.2获取数据的基本途径、抽样
【考点梳理】
· 考点一:普查和抽查概念与选择
· 考点二:总体和样本概念
· 考点三:简单随机抽样定义的理解
· 考点四:随机数法
· 考点五:用样本估计总体
· 考点六:分层随机抽样的定义
· 考点七:分层数据的计算
· 考点八:抽样的综合问题
【知识梳理】
知识点01:全面调查(普查)、抽样调查
1.全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查.
总体:调查对象的全体.
个体:组成总体的每一个调查对象.
2.抽样调查:根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法.
样本:从总体中抽取的那部分个体.
样本量:样本中包含的个体数.
知识点02:简单随机抽样
1.定义:一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1≤n<N)个个体作为样本.如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样;如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样,通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.
2.方法:抽签法和随机数法.
知识点03: 抽签法、随机数法
1.抽签法:把总体中的N个个体编号,把所有编号写在外观、质地等无差别的小纸片(也可以是卡片、小球等)上作为号签,将号签放在一个不透明容器中,充分搅拌后,每次从中不放回地抽取一个号签,连续抽取n次,使与号签上的编号对应的个体进入样本,就得到一个容量为n的样本.
2.随机数法
(1)用随机试验生成随机数
(2)用信息技术生成随机数:①用计算器生成随机数;②用电子表格软件生成随机数;③用R统计软件生成随机数.
知识点04:分层随机抽样
一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样.
(1)每一个子总体称为层,在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.
(2)如果总体分为2层,两层包含的个体数分别为M,N,两层抽取的样本量分别为m,n,两层的样本平均数分别为,,两层的总体平均数分别为,,总体平均数为,样本平均数为.则=+.=+.
(3)在比例分配的分层随机抽样中,可以直接用样本平均数估计总体平均数.
【题型归纳】
题型一:普查和抽查概念与选择
1.(23-24高一下·福建莆田·期末)在以下调查中,适合用全面调查的是( )
A.调查一个班级学生的视力情况 B.调查一批玉米种子的发芽率
C.调查某城市居民的食品消费结构 D.调查一批待售袋装牛奶的细菌数
【答案】A
【分析】根据适宜做全面调查的对象特点易得.
【详解】适合用全面调查的应是调查对象比较少,调查所需时间和材料比较少的,故A项符合要求,
而B,C,D中的调查对象都比较大,工作量大,不适合做全面调查.
故选:A.
2.(2023高一·全国·专题练习)下列调查方式,你认为最合适的是( )
A.了解北京每天的流动人口数,采用抽样调查
B.旅客上飞机前的安检,采用抽样调查
C.了解北京居民“建党百年庆祝大会”期间的出行方式,采用全面调查
D.日光灯管厂要检测一批灯管的使用寿命,采用全面调查
【答案】A
【分析】根据普查与抽样调查的适用范围以及特点即可结合选项逐一判断.
【详解】A选项,了解北京每天的流动人口数,调查范围广,应采用抽样调查,故A正确;
B选项,旅客上飞机前的安检,涉及到安全,事关重大,应采用全面调查,故B错误;
C选项,了解北京居民“建党百年庆祝大会”期间的出行方式,调查范围广,应采用抽样调查,故C错误;
D选项,日光灯管厂要检测一批灯管的使用寿命,由于调查具有破坏性,应采用抽样调查,故D错误.
故选:A
3.(23-24高一下·天津河西·期末)下列情况适合用抽样调查的是( )
A.调查某化工厂周围5个村庄是否受到污染
B.调查某批次汽车的抗撞击能力
C.调查某班学生的身高情况
D.学校招聘,对应聘人员进行面试
【答案】B
【分析】根据抽样调查的直接判断即可.
【详解】根据抽样调查的定义可以判断B适合抽样调查,根据全面调查的定义可以判断A、C、D适合全面调查.
故选:B
题型二:总体和样本概念
4.(23-24高一下·天津河东·期末)为确保食品安全,某市质检部门检查1000袋方便面的质量,抽查总量的.在这个问题中,下列说法正确的是( )
A.总体是指这1000袋方便面 B.个体是1袋方便面
C.样本是按抽取的20袋方便面 D.样本容量为20
【答案】D
【分析】根据总体,个体,样本,样本的定义逐一判断即可得解.
【详解】对于A,总体是指这1000袋方便面的质量,故A错误;
对于B,个体是指1袋方便面的质量,故B错误;
对于C,样本是指按照抽取的20袋方便面的质量,故C错误;
对于D,样本容量为,故D正确.
故选:D.
5.(2024高一下·江苏·专题练习)从某公司600名员工中抽取20名进行体重的统计分析,下列说法正确的是( )
A.600名员工是总体
B.每个被抽查的员工是个体
C.抽取的20名员工的体重是一个样本
D.抽取的20名员工的体重是样本容量
【答案】C
【分析】根据统计中样本,总体及样本容量的概念进行判断.
【详解】本题抽取的是20名员工的体重,因此600名员工的体重是总体,
每个员工的体重是个体,这20名员工的体重构成一个样本,样本容量为20.
故ABD错误,C正确;
故选:C.
6.(2024高二上·北京·学业考试)某校组织全校1850名学生赴山东曲阜、陕西西安和河南洛阳三地开展研究性学习活动,每位学生选择其中一个研学地点,且每地最少有100名学生前往,则研学人数最多的地点( )
A.最多有1651名学生 B.最多有1649名学生
C.最少有618名学生 D.最少有617名学生
【答案】D
【分析】根据题意求出最多和最少的人数即可.
【详解】,
,即研学人数最多的地点最少有617名学生,
,即研学人数最多的地点最多有名学生.
故选:D
题型三:简单随机抽样定义的理解
7.(2024高一下·全国·专题练习)关于简单随机抽样,下列说法正确的是( )
①它要求被抽取样本的总体的个体数有限;②它是从总体中逐个地进行抽取;③不做特殊说明时,它是一种不放回抽样;④它是一种等可能抽样.
A.①②③④ B.③④ C.①②③ D.①③④
【答案】A
【分析】根据简单随机抽样的定义和性质即可得到答案.
【详解】根据简单随机抽样的定义和性质知:
①它要求被抽取样本的总体的个数有限,正确;
②它是从总体中逐个地进行抽取,正确;
③不作特殊说明时它是一种不放回抽样,正确;
④它是一种等可能性抽样,正确;
故选:A.
8.(2024高一下·全国·专题练习)在简单随机抽样中,下列关于其中一个个体被抽中的可能性说法正确的是( )
A.与第几次抽样有关,第一次抽到的可能性更大一些
B.与第几次抽样有关,最后一次抽到的可能性更大一些
C.与第几次抽样无关,每次抽到的可能性都相等
D.与第几次抽样有关,第一次抽到的可能性更小一些
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用简单随机抽样的意义逐项判断即得.
【详解】在简单随机抽样中,每个个体每次被抽中的可能性都相等,与第几次抽样无关,A,B,D错误,C正确.
故选:C
9.(23-24高一上·全国)下列4个抽样中,简单随机抽样的个数是( )
①从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
②仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
③某连队从200名党员官兵中,挑选出50名最优秀的党员官兵赶赴某市参加抗震救灾工作;
④一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
A.0 B.1
C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据简单随机抽样的特点逐个判断.
【详解】①不是简单随机抽样.因为简单随机抽样要求被抽取的样本总体的个数是有限的.
②不是简单随机抽样.虽然“一次性抽取”和“逐个抽取”不影响个体被抽到的可能性,但简单随机抽样要求的是“逐个抽取”.
③不是简单随机抽样.因为50名党员官兵是从中挑出来的,是最优秀的,每个个体被抽到的可能性不同,不符合简单随机抽样中“等可能抽样”的要求.
④是简单随机抽样.因为总体中的个体数是有限的,并且是从总体中逐个进行抽取的,等可能的抽样.
故选:B
题型四:随机数法
10.(24-25高一上·江西南昌·期末)某工厂利用随机数表对生产的40个零件进行抽样测试,先将40个零件进行编号,编号分别为,从中抽取8个样本,下面提供随机数表的第1行到第3行:
0347,4373,8636,9647,3661,4698,6371,6202
9774,2467,6242,8114,5720,4253,3237,3214
1676,0227,6656,5026,7107,3290,7978,5336
若从表中第2行第7列开始向右依次读取数据,则得到的第5个样本编号是( )
A.37 B.32 C.14 D.16
【答案】D
【分析】根据随机数表法的应用,按照已知的要求选出五个三个数字组成编号即可.
【详解】依题意从第2行第7列开始的数为67(舍去),62(舍去),42(舍去),81(舍去),14,
57(舍去),20,42(舍去),53(舍去),32,37,32(舍去),14(舍去),16,
则满足条件的5个样本编号为14,20,32,37,16,则第5个编号为16.
故选:D
11.(23-24高一下·四川·期末)某企业利用随机数表对生产的60个太阳能面板进行抽样测试,先将60个太阳能面板进行编号,.从中抽取12个样本,下图提供随机数表的第6行至第8行,若从表中第7行第9列开始向右读取数据,则得到的第6个样本编号是( )
12 23 43 56 77
32 21 18 34 29
78 64 54 07 32
52 42 06 44 38
35 78 90 56 42
25 30 07 32 86
23 45 58 89 07
23 18 96 08 04
84 42 12 53 31
34 57 86 07 36
34 89 94 83 75
32 56 78 08 43
67 89 53 55 77
22 53 55 78 32
45 77 89 23 45
A.07 B.18 C.23 D.08
【答案】D
【分析】利用随机数表法来选取样本编号即可.
【详解】从第7行第9列开始向右读取数据,开始为86,不符合要求,第一个数是23,第二个数是45,第三个数是58,下一个数是89,不符合要求,第四个数是07,下一个数是23,重复,第五个数是18,下一个数是96,不符合要求,第六个数是08;
故选:D.
12.(23-24高一下·江苏连云港·期末)总体编号为01,02,…,29,30的30个个体组成.利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从随机数表第1行的第3列和第4列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第6个个体的编号为( )
7816 1572 0802 6315 0216 4319 9714 0198
3204 9234 4936 8200 3623 4869 6938 7181
A.02 B.14 C.15 D.16
【答案】B
【分析】结合随机数表法确定正确答案.
【详解】选取方法是从随机数表第1行的第3列和第4列数字开始由左到右依次选取两个数字,
则选出来的个体的编号为16,15,72(舍去),08,02,63(舍去),15(舍去),
02(舍去),16(舍去),43(舍去),19,97(舍去),14.
故选出的第6个个体编号为14.
故选:B.
题型五:用样本估计总体
13.(24-25高一下·全国·课堂例题)某政府机关在编人员共100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级部门为了了解该机关对政府机构改革的意见,要从中抽取20人,用下列哪种方法最合适( )
A.系统抽样法 B.简单随机抽样法
C.分层随机抽样法 D.随机数法
【答案】C
【分析】由分层抽样的适用条件即可判断;
【详解】由题意可知,总体由差异明显的三部分构成,所以选用分层随机抽样法.
故选:C
14.(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
【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.
15.(2024高一下·全国·专题练习)①一次数学考试中,某班有12人的成绩在100分以上,30人的成绩在90~100分,12人的成绩低于90分,现从中抽取9人了解有关考试题目难度的情况;②运动会的工作人员为参加接力赛的6支队伍安排跑道.针对这两件事,恰当的抽样方法分别为( )
A.分层抽样,简单随机抽样 B.简单随机抽样,简单随机抽样
C.简单随机抽样,分层抽样 D.分层抽样,分层抽样
【答案】A
【分析】根据分层抽样和简单随机抽样的特点判断即可.
【详解】对于①:考试成绩在不同分数段之间的同学有明显的差异,用分层随机抽样比较恰当;
对于②:总体包含的个体较少,用简单随机抽样比较恰当.
故选:A
题型六:分层随机抽样的定义
16.(24-25高一下·全国)某学校有1200名学生,随机抽出300名进行调查研究,调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全相同的10个红球、10个绿球和10个白球的袋子.调查中有两个问题:
问题1:你的阳历生日月份是不是奇数?
问题2:你是否抽烟?
每个被调查者随机从袋中摸出1个球(摸出后再放回袋中).若摸到红球就如实回答第一个问题;若摸到绿球,则不回答任何问题:若摸到白球,则如实回答第二个问题.所有回答“是”的调查者只需往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的被调查者什么也不用做.最后收集回来53个小石子,估计该学校吸烟的人数为 .
【答案】36
【分析】根据题意估计出该校吸烟人数的比例,再用总人数乘以该比例即可得到答案.
【详解】由题意可知,每个学生从袋中摸出1个红球或1个绿球或1个白球的概率都是,
即大约有(人)回答了第一个问题,(人)不回答任何问题,(人)回答了第二个问题.
因为阳历生日月份是奇数的概率是,
所以回答第一个问题的100人中,大约有50人回答了“是”.
所以我们能推出,在回答第二个问题的100人中,大约有3人回答了“是”,
即估计该学校大约有3%的学生抽烟,也就是全校大约有36人抽烟.
故答案为:36.
17.(2024高一下·全国·专题练习)为了调查新疆阿克苏野生动物保护区内鹅喉羚的数量,调查人员逮到这种动物400只,标记后放回.一个月后,调查人员再次逮到该种动物800只,其中标记的有2只,估算该保护区有鹅喉羚 只.
【答案】160000
【分析】利用重捕标记法中每只鹅喉羚被逮到的概率是相同的,估计该保护区有鹅喉羚的只数.
【详解】设保护区内有鹅喉羚x只,每只鹅喉羚被逮到的概率是相同的,
所以=,解得x=160000.
故答案为:160000
18.(22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末)二战期间盟军的统计学家主要是将缴获的德军坦克序列号作为样本,用样本估计总体的方法得出德军某月生产的坦克总数.假设德军某月生产的坦克总数是N,缴获的该月生产的n辆坦克编号从小到大为,,…,,即最大编号为,且缴获的坦克是从所生产的坦克中随机获取的,因为生产坦克是连续编号的,所以缴获坦克的编号,,…,,,相当于从中随机抽取的n个整数,这n个数将区间分成个小区间,由于N是未知的,除了最右边的区间外,其他n个区间都是已知的.由于这n个数是随机抽取的,所以可以用前n个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,进而得到N的估计值.例如,缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,则统计学家利用上述方法估计德军每月生产的坦克数为 .
【答案】24
【分析】根据统计学家利用的方法列比例式计算,即可求得答案.
【详解】由于用前n个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,
而缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,即,
故,
即则统计学家利用上述方法估计德军每月生产的坦克数为24,
故答案为:24
题型七:分层数据的计算
19.(2023高三·全国·专题练习)某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为、、,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取名学生进行座谈( )
A.、、 B.、、 C.、、 D.、、
【答案】A
【分析】利用分层抽样的性质直接求解.
【详解】某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为、、,
该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取名学生进行座谈,
则高一年级抽取人数是:,
高二年级抽取人数是:,
高三年级抽取人数是:.
故选:A.
20.(23-24高一下·贵州贵阳·期末)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为件,为检验产品的质量,现用分层随机抽样的方法从以上所有的产品中抽取90件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取件数为( )
A.15 B.18 C.27 D.30
【答案】A
【分析】利用分层抽样的方法计算即可.
【详解】由题意可知丙产量占全部的比重为,
所以抽取90件有丙产品件.
故选:A
21.(23-24高一下·江苏苏州·期末)某工厂生产A,B,C,3种不同型号的产品,产量之比为.现用分层抽样的方法抽取1个容量为的样本,若样本中A种型号的产品有18件,则样本容量( )
A.40 B.60 C.80 D.100
【答案】B
【分析】运用分层抽样知识可解.
【详解】分层抽样抽样比为,样本中A种型号的产品有18件,
则样本中B,C种型号的产品有12件,30件.则样本容量.
故选:B.
题型八:抽样的综合问题
22.(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
【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.
23.(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
【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.
24.(23-24高一下·云南昆明)某校高中年级举办科技节活动,开设A,B两个会场,其中每个同学只能去一个会场且25%的同学去A会场,剩下的同学去B会场.已知A,B会场学生年级及比例情况如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
50%
40%
10%
B会场
40%
50%
10%
记该校高一、高二、高三年级学生所占总人数的比例分别为x,y,z,利用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为n的样本.
(1)求的值;
(2)若抽到的B会场的高二学生有150人,求n的值以及抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
【答案】(1)
(2),50,40,10.
【分析】(1)设该校高一、高二、高三年级的人数分别为a,b,c,列表表示出去会场的各年级人数,由此可得比例.
(2)由B会场的高二学生人数求得样本容量,按比例求得抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
【详解】(1)设该校高一、高二、高三年级的人数分别为a,b,c,
则去A会场的学生总数为,去B会场的学生总数为,
则对应人数如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
B会场
则.
(2)依题意,,解得,则抽到的A会场的学生总数为100人,
所以高一年级人数为,高二年级人数为,高三年级人数为.
【双基达标】
一、单选题
1.(23-24高一下·内蒙古通辽)下列调查,比较适用普查而不适用抽样调查方式的是( )
A.为了了解中央电视台春节联欢晚会的收视率
B.为了了解高一某班的每个学生星期六晚上的睡眠时间
C.为了了解夏季冷饮市场上冰淇淋的质量情况
D.为了考查一片实验田某种水稻的穗长情况
【答案】B
【分析】根据普查和抽样调查的适用特征即可结合选项逐一求解.
【详解】A选项中做普查时数量太大,且该调查对调查结果准确性的要求不高,适合采用抽样调查的方式;
B选项中班级人数有限,比较容易调查,因而适合普查;
C选项中数量大并且时间长,不适合普查;
D选项中普查时数量太大,要费太大的人力物力,得不偿失,不适合普查.
故选:B.
2.(23-24高一下·青海海南·期末)下列调查中,调查方式选择合理的是( )
A.了解某一品牌空调的使用寿命,选择普查
B.了解神舟飞船的设备零件的质量情况,选择抽样调查
C.了解一批袋装食品是否含有防腐剂,选择普查
D.了解某公园全年的游客流量,选择抽样调查
【答案】D
【分析】根据抽样调查和普查的定义,逐个选项判断调查方式是否合理即可.
【详解】对于A,了解某一品牌空调的使用寿命,选择抽样调查更符合经济效益,故A错误;
对于B,了解神舟飞船的设备零件的质量情况,
安全是最重要的,应该采取普查,故B错误;
对于C,了解一批袋装食品是否含有防腐剂,选择抽样调查更符合经济效益,故C错误;
对于D,了解某公园全年的游客流量,选择抽样调查比较符合经济效益,故D正确.
故选:D.
3.(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
【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.
4.(24-25高一下·甘肃兰州·阶段练习)用同比例分层抽样的方法对某品牌暖风机同一批次的甲、乙两种型号的产品进行抽样调查,已知样本量为80,其中有50件甲型号产品.若乙型号产品的总数为2100,则该批次产品的总数为( )
A.5460 B.3500 C.3350 D.5600
【答案】D
【分析】先求出乙型号产品的抽样比,再根据乙型号产品的总数得到该批次产品的总数.
【详解】由题意可得抽取的样本中乙型号产品所占比例为,
所以该批次产品的总数为.
故选:D.
5.(24-25高一上·北京海淀·期末)某校高一年级有名男生,名女生.为了解高一学生研学路线的选择意向,采用分层抽样的方法,从该校高一学生中抽取容量为的样本进行调查,其中女生名,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用分层抽样的定义,列式计算得解.
【详解】依题意,,所以.
故选:B
6.(24-25高一上·全国·课前预习)下列问题中最适合用简单随机抽样方法的是( )
A.某学校有学生1320人,卫生部门为了了解学生身体发育情况,准备从中抽取一个容量为300的样本
B.从1135个村庄中抽取50个进行收入调查
C.从全班30名学生中,任意选取5名进行家访
D.为了解某地区某传染病的发病情况,从该地区的5000人中抽取200人进行统计
【答案】C
【分析】分析总体容量的大小,以及样本之间是否有明显差异,综合比较可得.
【详解】A项,总体容量较大,有明显的层次性,如男女生在身高体重等方面有较大差异,宜采用分层抽样方法;
B项,总体容量较大,且各村庄人口、地域、发展等方面的差异,收入可能有明显的差异,不宜采用简单随机抽样方法;
C项,总体个数少,家访活动学生个体平等,且无明显差异,宜采用简单随机抽样方法;
D项,总体容量大,不同年龄的人传染病发病情况不同,有明显的差异,不宜采用简单随机抽样方法;
综上比较,最适合用简单随机抽样方法的是C.
故选:C.
7.(24-25高一上·全国·课前预习)某政府机关在编人员共100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级部门为了了解该机关对政府机构改革的意见,要从中抽取20人,用下列哪种方法最合适( )
A.抽签法 B.随机数法
C.分层抽样法 D.以上都不合适
【答案】C
【分析】根据抽样方法的特点进行选择.
【详解】总体有差异明显的三部分构成,因此应选择分层抽样法.
故选:C.
8.(2024·河南驻马店·二模)电影《孤注一掷》的上映引发了电信诈骗问题的热议,也加大了各个社区反电信诈骗的宣传力度.已知某社区共有居民480人,其中老年人200人,中年人200人,青少年80人,若按年龄进行分层随机抽样,共抽取36人作为代表,则中年人比青少年多( )
A.6人 B.9人 C.12人 D.18人
【答案】B
【分析】根据题意可以计算出分层随机抽样的抽样比例,进而计算出中年人和青年人的人数,进而可以知道中年人比青少年多多少个.
【详解】设中年人抽取人,青少年抽取人,由分层随机抽样可知,
解得,故中年人比青少年多9人.
故选:B.
二、多选题
9.(23-24高一下·甘肃白银·阶段练习)下列调查中,适合用抽样调查方式的是( )
A.检测只灯泡的质量情况 B.了解本市务工人员月收入的大致情况
C.了解全市学生观看“开学第一课”的情况 D.了解某班学生对“丝绸文化”的知晓率
【答案】ABC
【分析】根据抽样调查的概念即可求解.
【详解】对于A,检测只灯泡的质量情况,调查具有破坏性,适合抽样调查,故A正确;
对于B,了解本市务工人员月收入的大致情况,调查范围广,适合抽样调查,故B正确;
对于C,了解全市学生观看“开学第一课”的情况,调查范围广,适合抽样调查,故C正确;
对于D,了解某班学生对“丝绸文化”的知晓率,适合用普查方式,故D错误.
故选:ABC.
10.(23-24高一上·陕西汉中·期末)为了了解参加运动会的1000名运动员的年龄情况,从中抽取了10名运动员的年龄进行统计分析.下列说法中正确的有( )
A.1000名运动员的年龄是总体 B.所抽取的10名运动员是一个样本
C.样本容量为10 D.每个运动员被抽到的机会相等
【答案】ACD
【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,1000名运动员的年龄是总体,故A正确;
对于B,所抽取的10名运动员的年龄是一个样本,故B错误;
对于C,样本容量为10,故C正确;
对于D,每个运动员被抽到的机会相等,故D正确.
故选:ACD.
11.(23-24高一下·吉林·阶段练习)某公司生产三种型号的轿车,年产量分别为1500辆、6000辆和2000辆.为检验产品质量,公司质检部门要抽取57辆进行检验,则下列说法正确的是( )
A.应采用分层随机抽样抽取
B.应采用抽签法抽取
C.三种型号的轿车依次应抽取9辆、36辆、12辆
D.这三种型号的轿车,每一辆被抽到的可能性相同
【答案】ACD
【分析】根据分层抽样的概念及计算方法,逐项判定即可求解.
【详解】对于A,因为是三种型号的轿车,个体差异明显,所以选择分层随机抽样,所以A正确;
对于B,个体数目多,用抽签法制签难,搅拌不均匀,抽出的样本不具有代表性,所以B错误;
对于C,因为,所以(辆),(辆),(辆),所以三种型号的轿车依次应抽取9辆、36辆、12辆,所以C正确;
对于D,分层随机抽样中,每一个个体被抽到的可能性相同,故选项D正确.
故选:ACD.
12.(23-24高一下·山西大同·期末)下列抽样方法是简单随机抽样的有( )
A.从20名同学中随机抽取5名同学参加义务劳动
B.从20个零件中一次性抽取3个进行质量检验
C.某班45名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的某项活动
D.中国福利彩票30选7,得到7个彩票中奖号码
【答案】ABD
【分析】根据简单随机抽样定义逐项判断可得答案.
【详解】对于A,从20名同学中随机抽取5名同学参加义务劳动,是简单随机抽样,故正确;
对于B,是简单随机抽样,一次性抽取3个个体,等价于逐个抽取个体3次,故正确;
对于C,不是简单随机抽样,不符合“等可能性”,因为5名同学是指定的,
而不是随机抽取的,故错误;
对于D,中国福利彩票30选7,得到7个彩票中奖号码,是简单随机抽样,故正确.
故选:ABD.
13.(23-24高一下·江苏淮安·期末)某学校为了解学校学生视力健康状况,降低学生近视率,增强学生爱眼护眼意识,对三个年级的学生视力健康状况进行调研,已知高一、高二、高三的学生人数之比为4:3:3,现用分层抽样方法抽取一个容量为 n的样本,样本中高一年级学生人数为200人,则( )
A.该校三个年级总的学生数为5000人 B.样本容量n为500
C.该校高二年级总的学生数有1500人 D.样本中高二年级学生数为150人
【答案】BD
【分析】利用分层抽样性质确定抽样比即可求解.
【详解】设样本中高二、高三的学生人数分别为a,b,
则,
则,故D正确,
故样本容量,故B正确;
无法确定该校三个年级总的学生数和该校高二年级总的学生数,故AC错误;
故选:BD
14.(23-24高一上·江西上饶·期末)北京时间2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功.某高中学校在有120名同学的“航天”社团中随机抽取30名参加一个交流会,若按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样,则高一年级抽取10人;若按性别比例分层随机抽样,则男生抽取18人.则下列结论正确的有( )
A.样本容量为30
B.120名社团成员中男生有72人
C.高二与高三年级的社团成员共有80人
D.高一年级的社团成员中女生最多有48人
【答案】ABC
【分析】利用样本容量的定义判断A,利用分层抽样的定义进行计算可判断BCD.
【详解】对于A,从中随机抽取30名,则样本容量为30,正确;
对于B,设120名社团成员中男生有人,因为按性别比例分层随机抽样时男生抽取18人,
所以,解得,所以120名社团成员中男生有72人,正确;
对于C,设高二与高三年级的社团成员共有人,
因为按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样时高一年级抽取10人,
所以,解得,所以高二与高三年级的社团成员共有80人,正确;
对于D,根据选项C可知高一年级的社团成员有人,故高一年级的社团成员中女生最多有40人,错误.
故选:ABC
三、填空题
15.(2024高一下·全国·专题练习)下列调查中,适宜采用抽样调查的是 (填上所有正确答案的序号).
①调查某市中小学生每天的运动时间;
②某幼儿园中有位小朋友得了手足口病,对此幼儿园中的小朋友进行检查;
③农业科技人员调查今年麦穗的单穗平均质量;
④调查某快餐店中8位店员的生活质量情况.
【答案】①③
【分析】根据抽样调查适用的范围和条件即可.
【详解】因为②中要对所有小朋友进行检查,所以用全面调查的方式;
④中共8名店员,可采用全面调查的方式;
①③中总体中的个体数多,难以做到全面调查,故采用抽样调查的方式.
故答案为:①③.
16.(21-22高一下·安徽合肥·期末)研究下列问题:①合肥市今年“八一”前后的气温;②某种新型电路元件使用寿命的测定;③“安徽新闻联播”的收视率;④近年来我国大学生入学人数的相关数据.其中,通过试验获取数据的是 .(填写问题对应的序号)
【答案】②
【分析】根据获取数据的途径:调查获取数据、通过观察获取数据、通过试验获取数据和通过查询获得数据,对①②③④作出判断即可.
【详解】①通过观察获取数据,③通过调查获取数据,④通过查询获得数据,只有②通过试验获取数据.
故答案为:②.
17.(2022·新疆乌鲁木齐·模拟预测)我国古代数学名著《数书九章》中有“米谷粒分”问题:“开仓受纳,有甲户米一千五百三十四石到廊.验得米内夹谷,乃于样内取米一捻,数计二百五十四粒,内有谷二十八颗.今欲知米内杂谷多少.”意思是:官府开仓接受百姓纳粮,甲户交米1534石到廊前,检验出米里夹杂着谷子,于是从米样粒取出一捻,数出共254粒,其中有谷子28颗,则这批米内有谷子约 石(结果四舍五入保留整数);
【答案】
【分析】求出米内夹谷的比例,再乘以即可得解.
【详解】依题意可得米内夹谷的比例为,
所以这批米内有谷子石.
故答案为:.
18.(2026高三·全国·专题练习)已知某地区有小学生12000人,初中生11000人,高中生9000人,现在要了解该地区学生的近视情况,准备抽取320人进行调查,则应该抽取小学生、初中生、高中生的人数分别是 .
【答案】120,110,90
【分析】先求出各层比例,根据分层抽样的定义建立式子计算即可得到结论..
【详解】小学生,初中生,高中生人数的比例为,
故抽取的小学生,初中生,高中生的人数分别为.
故答案为:120,110,90.
19.(24-25高一下·上海·开学考试)某公司利用随机数表对生产的900支新冠疫苗进行抽样测试,先将疫苗按000,001,…,899进行编号,从中抽取90个样本,若选定从第4行第4列的数开始向右读数,(下面摘取了随机数表中的第3行至第5行),根据下图,读出的第5个数的编号是 .
1676622766 5650267107 3290797853 1355385859 8897541410
1256859926 9682731099 1696729315 5712101421 8826498176
5559563564 3854824622 3162430990 0618443253 2383013030
【答案】729
【分析】找到第4行第4列的数开始向右数,三个数字为一组,如果数据超过899则跳过,数到第5个899以内的数字即可.
【详解】从685开始向右数,即685,992,696,827,310,991,696,729,跳过992,991,696重复,跳过,
所以第5个数字为729.
故答案为:729.
20.(23-24高一下·广东湛江·期末)某市场有四类食品,其中粮食类、蔬菜类、肉类和水果类分别有10种、20种、20种和50种,现在从中抽取一个容量为50的样本进行食品安全检测,若采用按比例分配的分层抽样的方法抽取样本,则抽取的粮食类和水果类的样本数之和为 .
【答案】30
【分析】根据给定条件,利用分层抽样的抽样比计算即得.
【详解】依题意,抽取的粮食类的样本数为,
抽取的水果类的样本数为,
所以抽取的粮食类和水果类的样本数之和为30.
故答案为:30
四、解答题
21.(24-25高一下·全国·课堂例题)下面的抽样方法是简单随机抽样吗?为什么?
(1)从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
(2)仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
(3)某学校,从1000名高一学生中,挑选出20名最优秀的学生参加县级数学竞赛;
(4)一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
【答案】(1)不是,理由见解析
(2)是,理由见解析
(3)不是,理由见解析
(4)是,理由见解析
【分析】根据简单随机抽样的概念判断即可.
【详解】(1)不是简单随机抽样.因为简单随机抽样要求被抽取样本的总体中的个数是有限的.
(2)是简单随机抽样.“一次性抽取”和“逐个不放回的抽取”等价,符合简单随机抽样的要求.
(3)不是简单随机抽样.因为这20名学生是从中挑选出来的,是最优秀的,每个个体被抽到的可能性不同,不符合简单随机抽样中“等可能抽样”的要求.
(4)是简单随机抽样.因为总体中的个体数是有限的,并且是从总体中逐个进行抽取的,是不放回、等可能的抽样.
22.(2024高一下·江苏·专题练习)下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么?
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本;
(2)箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里;
(3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本;
(4)一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的箱子中无放回的抽取6个号签.
【答案】(1)不是简单随机抽样,理由见解析
(2)不是简单随机抽样,理由见解析
(3)不是简单随机抽样,理由见解析
(4)是简单随机抽样,理由见解析
【分析】根据简单随机抽样的特征逐项分析判断.
【详解】(1)不是简单随机抽样,因为被抽取的样本的总体的个体是无限的而不是有限的.
(2)不是简单随机抽样,因为它是有放回地抽样.
(3)不是简单随机抽样,因为它是一次性抽取,而不是“逐个”抽取.
(4)是简单随机抽样,因为总体中的个体是有限的,并且是从总体中逐个抽取、不放回的、等可能的抽样.
23.(2024高一下·全国·专题练习)某市质监局要检查某公司某个时间段生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从500袋牛奶中抽取10袋进行检验.
(1)利用随机数法抽取样本时,应如何操作?
(2)如果用随机数法生成部分随机数如下所示,据此写出应抽取的袋装牛奶的编号.
162,277,943,949,545,354,821,737,932,354,873,520,964,384,263,491,648,642,175,331,572,455,068,877,047,447,672,172,065,025,834,216,337,663,013,785,916,955,567,199,810,507,175,128,673,580,667.
【答案】(1)答案见解析
(2)162,277,354,384,263,491,175,331,455,068.
【分析】(1)根据随机数法抽取样本的原则操作即可;
(2)根据随机数与编号相对应,一次写出即可;
【详解】(1)第一步,将500袋牛奶编号为001,002,…,500.
第二步,用随机数工具产生1~500范围内的整数随机数.
第三步,把产生的随机数作为抽中的编号,使与编号对应的袋装牛奶进入样本.
第四步,重复上述过程,直到产生10个不同编号为止.
(2)应抽取的袋装牛奶的编号为162,277,354,384,263,491,175,331,455,068.
24.(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;
【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,
2
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