第14章《统计》同步单元必刷卷(培优卷)-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:
第14章《统计》同步单元必刷卷(培优卷)
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.为了解学生的身体状况,某校随机抽取了一批学生测量体重.经统计,这批学生的体重数据(单位:千克)全部介于45至70之间.将数据分成以下5组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到如图所示的频率分布直方图,现采用分层抽样的方法,从第3,4,5组中随机抽取6名学生,则第3,4,5组抽取的学生人数依次为( )
A.4,5,6 B.3,2,1 C.2,4,5 D.2,1,3
2.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄的分布饼状图、90后从事互联网行业者的岗位分布条形图,则下列结论中不一定正确的是( )
A.互联网行业从事技术岗位的人数中,90后比80后多
B.90后互联网行业者中从事技术岗位的人数超过整个从事互联网行业者总人数的
C.互联网行业中从事运营岗位的人数90后比80前多
D.互联网行业从业人员中90后占一半以上
3.一组数据满足,若去掉后组成一组新数据.则新数据与原数据相比( )
A.极差变大 B.平均数变大
C.方差变小 D.第25百分位数变小
4.国家统计局发布的2018年至2022年我国居民消费水平情况如图所示,则下列说法正确的是(居民消费水平)( )
A.2018年至2022年我国居民消费水平逐年提高
B.2018年至2022年我国城镇居民消费水平逐年提高
C.2018年至2022年我国居民消费水平数据的极差为6463元
D.2022年我国城镇人口数比农村人口数的1.5倍还要多
5.4月23日是“世界读书日”,全社会都参与到阅读中来,形成爱读书,读好书,善读书的浓厚氛围.某中学共有3000名学生,为了了解学生书籍阅读量情况,该校从全校学生中随机抽取200名,统计他们2024年阅读的书籍数量,由此来估计该校学生当年阅读书籍数量的情况,下列估计中正确的是( )
(注:同一组数据用该组区间的中点值作为代表)
A.阅读量的众数估值为8 B.阅读量的中位数估值为6.5
C.阅读量的平均数估值为6.76 D.阅读量的第70百分位数估值为8.86
6.记样本、、、的平均数为,样本、、、的平均数为.若样本、、、、、、、的平均数为,则的值为( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两名篮球运动员在8场比赛中的单场得分用茎叶图表示如左下图,茎叶图中甲的得分有部分数据丢失,但甲得分的折线图完好(右下图),则下列结论正确的是( )
A.甲得分的极差小于乙得分的极差
B.甲得分的第25百分位数大于乙得分的第75百分位数
C.甲得分的平均数大于乙得分的平均数
D.甲得分的方差小于乙得分的方差
8.哈希表(HashTable)是一种利用键值的映射关系,将数据存储在特定位置的数据结构.常用的方法之一是“除留余数法”.例如,当除数为时,键值为的数据因余,应存放于位置中,从而可直接依据键值快速定位数据位置,多个数据可映射到同一位置(如键值和均映射到同一位置).现有一个容量为个位置(编号)的哈希表,以除留余数法(除数为)进行映射,需要存储个数据.设这个位置存放的数据个数分别为、、、、、、,则下列说法中正确的是( )
A.至少有个位置存放了不少于个数据
B.若这个数据的键值恰好是间的所有奇数,则的中位数为
C.若的方差为,则的最小值为,最大值为
D.若的极差为,则最多有个位置没有存放数据
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.2020年1月17日,国家统计局发布了2019年全国居民人均消费支出及其构成的情况,并绘制了如图的饼图.根据饼图判断,下列说法不正确的是( )
A.2019年居民在“生活用品及服务”上人均消费支出的占比为6%
B.2019年居民人均消费支出为23350元
C.2019年居民在“教育文化娱乐”上人均消费支出小于这8项人均消费支出的平均数
D.2019年居民在“教育文化娱乐”、“生活用品及服务”、“衣着”上的人均消费支出之和大于在“食品烟酒”上的人均消费支出
10.某企业是一所大学的社会实践基地,实践结束后学校对学生进行考核评分,其得分的频率分布直方图如图所示,该学校规定,把成绩位于后的学生划定为不及格,把成绩位于前的学生划定为优秀,则下列结论正确的是( )
A.本次测试及格分数线的估计值为60分 B.本次测试优秀分数线的估计值为75分
C.本次测试分数中位数的估计值为70分 D.本次测试分数的平均数小于中位数
11.记男生样本的平均数为,方差为;女生样本的平均数为,方差为;男女总样本的平均数记为,方差为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,则
D.
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.甲、乙、丙、丁四人各掷骰子5次(骰子每次出现的点数可能为1,2,3,4,5,6),并分别记录每次出现的点数,四人根据统计结果对各自的试验数据分别做了如下描述:①中位数为3,众数为5;②中位数为3,极差为3;③中位数为1,平均数为2;④平均数为3,方差为2;可以判断一定没有出现6点的描述共有 人.
13.为了解某企业员工对习近平新时代中国特色社会主义思想的学习情况,对该企业员工进行问卷调查,已如他们的得分都处在A,B,C,D四个区间内,根据调查结果得到下面的统计图.已知该企业男员工占,则下列结论中,错误的结论是 .(填序号)
①男、女员工得分在A区间的占比相同;
②在各得分区间男员工的人数都多于女员工的人数;
③得分在区间的员工最多;
④得分在区间的员工占总人数的20%.
14.在一组数据0,3,5,7,10中加入一个整数a得到一组新数据,这组新数据与原数据相比平均数不增大且方差减小,则a的一个取值为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取份作为样本,将样本的成绩(满分分,成绩均为不低于分的整数)分成六段:得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值与样本成绩的第75百分位数:
(2)在样本答卷成绩为的三组市民中,用分层抽样的方法抽取13个,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少个?
(3)已知落在的平均成绩是,方差是,落在的平均成绩为,方差是,求两组成绩的总平均数和总方差.
16.某学校为提高学生对《红楼梦》的了解,举办了"我知红楼"知识竞赛,现从所有答卷卷面成绩中随机抽取100份作为样本,将样本数据(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:,并作出如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值;
(2)样本数据的第62百分位数约为多少;
(3)若落在中的样本数据平均数是52,方差是6;落在中的样本数据平均数是64,方差是3,求这两组数据的总平均数和方差.
17.随着时代不断地进步,人们的生活条件也越来越好,越来越多的人注重自己的身材,其中体脂率是一个很重要的衡量标准根据一般的成人体准,女性体脂率的正常范围是至,男性的正常范围是至.这一范围适用于大多数成年人,可以帮助判断个体是否存在肥胖的风险.某市有关部门对全市100万名成年女性的体脂率进行一次抽样调查统计,抽取了1000名成年女性的体脂率作为样本绘制频率分布直方图如图.
(1)求a;
(2)如果女性的体脂率超过属“偏胖”,那么全市“偏胖”女性约有多少万人?
(3)小王说:“我的体脂率是调查所得数据的中位数.”小张说:“我的体脂率是调查所得数据的平均数.”那么谁的体脂率更低?
18.在对重庆市某中学高一年级学生身高的调查中,采用分层抽样,抽取了一个容量为40的样本,其中男生18人,女生22人,其观测数据(单位:cm)如下:
男生:172.0174.5166.0172.0170.0165.0165.0168.0164.0
172.5172.0173.0175.0168.0170.0172.0176.0174.0
女生:163.0164.0161.0157.0162.0165.0158.0155.0164.0
162.5154.0154.0164.0149.0159.0161.0170.0171.0
155.0148.0172.0162.5
(1)从身高在的男生中随机抽取2人,求至少有1人的身高大于174.5的概率;
(2)利用所学过的统计学知识比较样本中男生、女生的身高的整齐程度;
(3)估计该中学高一年级全体学生身高的方差(精确到0.1).
参考数据:其中男生样本记为,,…,,女生样本记为,,…,,其中,,,,,.
19.某种零件的质量指标值为整数,指标值为8时称为合格品,指标值为7或者9时称为准合格品,指标值为6或10时称为废品,某单位拥有一台制造该零件的机器,为了了解机器性能,随机抽取了该机器制造的100个零件,不同的质量指标值对应的零件个数如下表所示;
质量指标值
6
7
8
9
10
零件个数
6
18
60
12
4
使用该机器制造的一个零件成本为5元,合格品可以以每个元的价格出售给批发商,准合格品与废品无法出售.
(1)估计该机器制造零件的质量指标值的平均数;
(2)若该单位接到一张订单,需要该零件2100个,为使此次交易获利达到1400元,估计的最小值;
(3)该单位引进了一台加工设备,每个零件花费2元可以被加工一次,加工结果会等可能出现以下三种情况:①质量指标值增加1,②质量指标值不变,③质量指标值减少1.已知每个零件最多可被加工一次,且该单位计划将所有准合格品逐一加工,在(2)的条件下,估计的最小值(精确到0.01).
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第14章《统计》同步单元必刷卷(培优卷)
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.为了解学生的身体状况,某校随机抽取了一批学生测量体重.经统计,这批学生的体重数据(单位:千克)全部介于45至70之间.将数据分成以下5组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到如图所示的频率分布直方图,现采用分层抽样的方法,从第3,4,5组中随机抽取6名学生,则第3,4,5组抽取的学生人数依次为( )
A.4,5,6 B.3,2,1 C.2,4,5 D.2,1,3
【答案】B
【分析】利用频率之和为1,直接求解a的值,按照分层抽样的方程求出3,4,5组抽取的学生人数即可.
【详解】频率分布直方图矩形面积为1,
,解得.
由频率分布直方图知,第3,4,5组的学生人数之比为3:2:1.
所以,每组抽取的人数分别为:
第3组:;第4组:;第5组:.
从3,4,5组应依次抽取3名学生,2名学生,1名学生.
故选:B.
【点睛】本题考查了频率分布直方图,必须认真观察、分析、才能作出正确的判断和解决问题,属于中档题.
2.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄的分布饼状图、90后从事互联网行业者的岗位分布条形图,则下列结论中不一定正确的是( )
A.互联网行业从事技术岗位的人数中,90后比80后多
B.90后互联网行业者中从事技术岗位的人数超过整个从事互联网行业者总人数的
C.互联网行业中从事运营岗位的人数90后比80前多
D.互联网行业从业人员中90后占一半以上
【答案】A
【分析】利用整个互联网行业从业者年龄分布饼状图、90后从事互联网行业岗位分布条形图即可判断各选项的真假.
【详解】选项A;设整个互联网行业总人数为a,
互联网行业中从事技术岗位的90后人数为,小于80后的人数,
但80后中从事技术岗位的人数比例未知,故A错误.
选项B:设整个互联网行业总人数为a,90后从事技术岗位人数为56%×39.6%a,
而90后总人数的20%为,故B正确;
选项C:设整个互联网行业总人数为a,
互联网行业中从事运营岗位的90后人数为,
超过80前的人数6%a,且80前中从事运营岗位的人数比例未知,故C正确;
选项D: 由整个互联网行业从业者年龄分布饼状图得到互联网行业从业人员中90后占,故D正确.
故选:A.
3.一组数据满足,若去掉后组成一组新数据.则新数据与原数据相比( )
A.极差变大 B.平均数变大
C.方差变小 D.第25百分位数变小
【答案】C
【分析】根据极差,平均数,方差与百分位数的定义计算出去掉前后的相关数据,比较厚得到答案.
【详解】由于,
故,,……,,,
A选项,原来的极差为,去掉后,极差为,极差变小,故A错误;
B选项,原来的平均数为,
去掉后的平均数为,平均数不变,故B错误;
C选项,原来的方差为,
去掉后的方差为,
方差变小,故C正确;
D选项,,从小到大排列,选第个数作为第百分位数,即,
,故从小到大排列,选择第个和第个数作为第百分位数,即,
由于,去掉后第25百分位数变大,故D错误.
故选:C
4.国家统计局发布的2018年至2022年我国居民消费水平情况如图所示,则下列说法正确的是(居民消费水平)( )
A.2018年至2022年我国居民消费水平逐年提高
B.2018年至2022年我国城镇居民消费水平逐年提高
C.2018年至2022年我国居民消费水平数据的极差为6463元
D.2022年我国城镇人口数比农村人口数的1.5倍还要多
【答案】D
【分析】对于AB选项,由统计图可得答案;对于C选项,结合题目数据可得答案;对于D选项,由统计图数据结合居民消费水平计算公式可得答案.
【详解】对于A,2019年的居民消费水平比2020年的居民消费水平高,故A错误;
对于B, 2018年至2022年我国城镇居民消费水平不是逐年提高,故B错误;
对于C,2018年至2022年我国居民消费水平数据的极差为6473元,故C错误;
对于D,设我国农村人口数为,城镇人口数为,
则,化简得,
所以2022年我国城镇人口数比农村人口数的1.5倍还要多,故D正确.
故选:D
5.4月23日是“世界读书日”,全社会都参与到阅读中来,形成爱读书,读好书,善读书的浓厚氛围.某中学共有3000名学生,为了了解学生书籍阅读量情况,该校从全校学生中随机抽取200名,统计他们2024年阅读的书籍数量,由此来估计该校学生当年阅读书籍数量的情况,下列估计中正确的是( )
(注:同一组数据用该组区间的中点值作为代表)
A.阅读量的众数估值为8 B.阅读量的中位数估值为6.5
C.阅读量的平均数估值为6.76 D.阅读量的第70百分位数估值为8.86
【答案】D
【分析】利用频率分布直方图性质分别计算众数、中位数、平均数、第70百分位数,即可得到答案.
【详解】众数估值为,A错误;
中位数在内,所以,解得,B错误;
平均数,C错误;
第70百分位数在内,所以,
解得,D正确.
故选:D.
6.记样本、、、的平均数为,样本、、、的平均数为.若样本、、、、、、、的平均数为,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由平均数的定义可得,,利用平均数公式可得出的值.
【详解】因为、、、的平均数为,则,
又因为样本、、、的平均数为,则,
所以,样本、、、、、、、的平均数为
,
整理可得,
因为,则,故,故.
故选:D.
7.甲、乙两名篮球运动员在8场比赛中的单场得分用茎叶图表示如左下图,茎叶图中甲的得分有部分数据丢失,但甲得分的折线图完好(右下图),则下列结论正确的是( )
A.甲得分的极差小于乙得分的极差
B.甲得分的第25百分位数大于乙得分的第75百分位数
C.甲得分的平均数大于乙得分的平均数
D.甲得分的方差小于乙得分的方差
【答案】C
【分析】利用极差、百分位数和平均数的计算公式可以判断A、B、C三个选项,对于D选项,利用数据的分散程度判断方差的大小即可.
【详解】对于A选项,甲得分的极差为:,乙得分的极差为:,
因为,所以甲得分的极差大于乙得分的极差,故A错误;
对于B选项,因为,所以甲得分的第25百分位数为,
又,所以乙得分的第75百分位数为,
因为,所以甲得分的第25百分位数小于乙得分的第75百分位数,故B错误;
对于C选项,由折线图可知,在茎叶图中甲的得分中丢失的数据一个为,另一个设为,其中,
所以甲的平均数为,
乙的平均数为,
因为,所以,所以,
所以甲得分的平均数大于乙得分的平均数,故C正确;
对于D选项,方差是刻画数据离散程度或波动幅度的指标.
从茎叶图中可以看到,甲的得分分布比乙的得分分布分散,
所以甲得分的方差大于乙得分的方差,故D错误.
故选:C
8.哈希表(HashTable)是一种利用键值的映射关系,将数据存储在特定位置的数据结构.常用的方法之一是“除留余数法”.例如,当除数为时,键值为的数据因余,应存放于位置中,从而可直接依据键值快速定位数据位置,多个数据可映射到同一位置(如键值和均映射到同一位置).现有一个容量为个位置(编号)的哈希表,以除留余数法(除数为)进行映射,需要存储个数据.设这个位置存放的数据个数分别为、、、、、、,则下列说法中正确的是( )
A.至少有个位置存放了不少于个数据
B.若这个数据的键值恰好是间的所有奇数,则的中位数为
C.若的方差为,则的最小值为,最大值为
D.若的极差为,则最多有个位置没有存放数据
【答案】D
【分析】设为数据除以的余数为的数的个数,利用特例法可判断A选项;求出这个数的值,结合中位数的定义可判断B选项;利用方差的定义可求出的最大值和最小值,可判断C选项;对个位置是否存在空位进行讨论,结合极差的定义可判断D选项.
【详解】设为数据除以的余数为的数的个数,
对于A选项,,
不妨假设这个位置存放的数据个数分别为、、、、、、,A错;
对于B选项,由题意可知,这些奇数分别为、、、、、、、、、
、、、、、、、、、、、、,
这些数据除的余数分别为:、、、、、、、、、、、、、、
、、、、、、、,
所以,,,,,,,,
将这个数由小到大排列依次为、、、、、、,中位数为,B错;
对于C选项,由题意可知,这个数的平均数为,
且,,
因为,,
当这个数中有个,个时,取最小值,
即,
当这个数中有个,个时,取最大值,
即,C错;
对于D选项,不妨这个数依次为:、、、、、、,
满足极差为,此时,所有位置都有数据,
若存在一些位置没有数据,则这个数据中的最大值为,最小值为,
因为,此时,至少需要个位置存放数据,则至多有个位置没有存放数据,D对.
故选:D.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.2020年1月17日,国家统计局发布了2019年全国居民人均消费支出及其构成的情况,并绘制了如图的饼图.根据饼图判断,下列说法不正确的是( )
A.2019年居民在“生活用品及服务”上人均消费支出的占比为6%
B.2019年居民人均消费支出为23350元
C.2019年居民在“教育文化娱乐”上人均消费支出小于这8项人均消费支出的平均数
D.2019年居民在“教育文化娱乐”、“生活用品及服务”、“衣着”上的人均消费支出之和大于在“食品烟酒”上的人均消费支出
【答案】BD
【分析】A项由占比和为可得“生活用品及服务”上人均消费支出的占比;B项由“生活用品及服务”上人均消费支出的占比与支出可得;CD项由支出占比大小比较可得.
【详解】选项A,,故A正确;
选项B,由题意,在“生活用品及服务”上人均消费支出的占比为6%,且支出为1281元,
则2019年居民人均消费支出为元,故B错误;
选项C,2019年居民在“教育文化娱乐”上人均消费支出占比,故C正确:
选项D,2019年居民在“教育文化娱乐”、“生活用品及服务”、“衣着”上的人均消费支出占比之和为,故D错误.
故选:BD.
10.某企业是一所大学的社会实践基地,实践结束后学校对学生进行考核评分,其得分的频率分布直方图如图所示,该学校规定,把成绩位于后的学生划定为不及格,把成绩位于前的学生划定为优秀,则下列结论正确的是( )
A.本次测试及格分数线的估计值为60分 B.本次测试优秀分数线的估计值为75分
C.本次测试分数中位数的估计值为70分 D.本次测试分数的平均数小于中位数
【答案】CD
【分析】根据百分位数的定义可判断AB,根据中位数的定义可判断,根据频率分布直方图左拖尾可判断D.
【详解】A.由频率分布直方图可知,分数小于60分的概率为,分数小于50分的概率为,
所以分数的分位数在区间内,故A错误;
B.由频率分布直方图可知,分数大于80分的概率为0.2,分数大于70分的概率为0.5,
所以优秀分数线的估计值在区间内,设其为,
则,
解得,故B错误;
C.因为分数大于70分的概率为0.5,所以本次测试分数中位数的估计值为70分,故C正确;
D.因为频率分布直方图左拖尾,所以平均数小于中位数,故D正确.
故选:CD.
11.记男生样本的平均数为,方差为;女生样本的平均数为,方差为;男女总样本的平均数记为,方差为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,则
D.
【答案】BCD
【分析】利用均值公式、方差公式逐项判断正误即可.
【详解】对A,,可得,则或,A不正确.
对B,,所以,若,则,B正确.
对C,因为,所以,
则.
又,
所以,C正确.
对D,
,
所以,D正确.
故选:BCD
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.甲、乙、丙、丁四人各掷骰子5次(骰子每次出现的点数可能为1,2,3,4,5,6),并分别记录每次出现的点数,四人根据统计结果对各自的试验数据分别做了如下描述:①中位数为3,众数为5;②中位数为3,极差为3;③中位数为1,平均数为2;④平均数为3,方差为2;可以判断一定没有出现6点的描述共有 人.
【答案】2
【分析】根据中位数,极差,平均数,方差,众数等定义分别判断计算各个选项即可.
【详解】①5出现两次,又中位数为3,则数据从小到大为,一定没有6;
②中位数为3,极差为3,则数据从小到大为符合题意,故可能出现6;
③中位数为1,平均数为2,则设数据从小到大为符合题意,故可能出现6;
④平均数为3,方差为2,则满足要求且含6的数据从小到大为,
故且,
因为,满足题意的至少有3个3,一个2或4,
不符合,所以不能同时满足,故一定没有6.
综上,①④一定没有6.
故答案为:2
13.为了解某企业员工对习近平新时代中国特色社会主义思想的学习情况,对该企业员工进行问卷调查,已如他们的得分都处在A,B,C,D四个区间内,根据调查结果得到下面的统计图.已知该企业男员工占,则下列结论中,错误的结论是 .(填序号)
①男、女员工得分在A区间的占比相同;
②在各得分区间男员工的人数都多于女员工的人数;
③得分在区间的员工最多;
④得分在区间的员工占总人数的20%.
【答案】②③④
【分析】先求出员工总数和男员工人数,再求出男女员工再各区间的人数,进而可以判断①正确,②③④错误.
【详解】根据题意,设员工总人数为个,
因为女员工人数为,
所以,解得,
所以男员工人数为,
对于①,女员工得分在A区间的占比为,
男员工得分在A区间的占比为,
故①正确;
对于②,女员工在A区间有20人,区间有60人,
区间有70人,区间有50人;
男员工在A区间有人,
区间有人,区间有人,
区间有人;
所以区间男员工少于女员工,故②错误;
对于③,区间有人,区间有人,
所以区间人数比区间多,
故③错误;
对于④,区间有人,
所以得分在区间的员工占总人数的,
故④错误;
综上:①正确,②③④错误,
故答案为:②③④.
14.在一组数据0,3,5,7,10中加入一个整数a得到一组新数据,这组新数据与原数据相比平均数不增大且方差减小,则a的一个取值为 .
【答案】2(答案不唯一,中任取一个都正确)
【分析】根据平均数,方差的计算公式计算即可.
【详解】解:由题意得,原数据的平均数
原数据的方差为
新数据的平均数,解得,
新数据的方差为
,
将代入得,,
解得:,
,,所以,
故答案为:2(答案不唯一,中任取一个都正确)
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取份作为样本,将样本的成绩(满分分,成绩均为不低于分的整数)分成六段:得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值与样本成绩的第75百分位数:
(2)在样本答卷成绩为的三组市民中,用分层抽样的方法抽取13个,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少个?
(3)已知落在的平均成绩是,方差是,落在的平均成绩为,方差是,求两组成绩的总平均数和总方差.
【答案】(1);第75百分位数为84.
(2)5个
(3)总平均数,总方差.
【分析】(1)根据各组的频率和为1列方程可求出的值,再判断第75百分位数,然后列方程可求得结果;
(2)先根据频率分布直方图计算出成绩在和样本人数得成绩在的比例系数,再根据比例抽样即可;
(3)先计算成绩在和的市民人数,再根据分层随机抽样的总平均数和总方差的公式计算即可.
【详解】(1)(1)由每组小矩形的面积之和为1得,
,所以.
成绩落在内的频率为,
落在内的频率为,
显然第百分位数,由,
解得,所以第百分位数为.
(2)由频率分布直方图知,样本成绩为的三组答卷的市民有
个样本,
成绩在的市民人数为,
所以用分层抽样的方法应在答卷成绩为的中抽取市民人数为个.
(3)由频率分布直方图知,成绩在的市民人数为,
成绩在的市民人数为,
所以总平均数,
由样本方差计算总体方差公式,得总方差为
.
16.某学校为提高学生对《红楼梦》的了解,举办了"我知红楼"知识竞赛,现从所有答卷卷面成绩中随机抽取100份作为样本,将样本数据(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:,并作出如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值;
(2)样本数据的第62百分位数约为多少;
(3)若落在中的样本数据平均数是52,方差是6;落在中的样本数据平均数是64,方差是3,求这两组数据的总平均数和方差.
【答案】(1)0.030
(2)79分
(3),
【分析】(1)根据每组小矩形的面积之和为1列式即可求解;
(2)由频率分布直方图求第百分位数的计算公式即可求解;
(3)利用分层抽样的平均数和方差的计算公式即可求解.
【详解】(1)由,解得;
(2)因为,
,
所以样本数据的第62百分位数在内,
可得,
所以样本数据的第62百分位数为分;
(3)样本数据落在的个数为,
落在的个数为,
,
总方差.
17.随着时代不断地进步,人们的生活条件也越来越好,越来越多的人注重自己的身材,其中体脂率是一个很重要的衡量标准根据一般的成人体准,女性体脂率的正常范围是至,男性的正常范围是至.这一范围适用于大多数成年人,可以帮助判断个体是否存在肥胖的风险.某市有关部门对全市100万名成年女性的体脂率进行一次抽样调查统计,抽取了1000名成年女性的体脂率作为样本绘制频率分布直方图如图.
(1)求a;
(2)如果女性的体脂率超过属“偏胖”,那么全市“偏胖”女性约有多少万人?
(3)小王说:“我的体脂率是调查所得数据的中位数.”小张说:“我的体脂率是调查所得数据的平均数.”那么谁的体脂率更低?
【答案】(1)
(2)10万
(3)小张
【分析】(1)由频率分布直方图面积和为1,列出等式求解即可;
(2)由频率分布直方图求得相应频率即可求解;
(3)由中位数、平均数的计算公式求解即可.
【详解】(1)因为频率和为1,所以由频率直方图可得,,
所以.
(2)样本中女性“偏胖”的频率为,
全市“偏胖”女性的人数约为人,即10万人.
(3)调查所得数据的平均数为,
设调查所得数据的中位数为,
因为体脂率在的频率为;
体脂率在的频率为;
体脂率在的频率为;
又因为,,
所以,所以,所以,
所以调查所得数据的中位数约为,
所以小王的体脂率约为,小张的体脂率为,所以小张的体脂率更低.
18.在对重庆市某中学高一年级学生身高的调查中,采用分层抽样,抽取了一个容量为40的样本,其中男生18人,女生22人,其观测数据(单位:cm)如下:
男生:172.0174.5166.0172.0170.0165.0165.0168.0164.0
172.5172.0173.0175.0168.0170.0172.0176.0174.0
女生:163.0164.0161.0157.0162.0165.0158.0155.0164.0
162.5154.0154.0164.0149.0159.0161.0170.0171.0
155.0148.0172.0162.5
(1)从身高在的男生中随机抽取2人,求至少有1人的身高大于174.5的概率;
(2)利用所学过的统计学知识比较样本中男生、女生的身高的整齐程度;
(3)估计该中学高一年级全体学生身高的方差(精确到0.1).
参考数据:其中男生样本记为,,…,,女生样本记为,,…,,其中,,,,,.
【答案】(1)
(2)样本中男生的身高比较整齐;
(3)52.1
【分析】(1)身高在区间,的3名男生分别记为,,身高在,的三名男生分别记为,,利用列举法能求出至少有1人的身高大于的概率;
(2)分别求出男生女生身高的平均数和方差,比较平均数和方差的大小,能求出结果;
(3)利用分层抽样的平均数与方差公式即可得解.
【详解】(1)身高在区间共有4名男生,其中2名男生身高位于分别记为,,
身高在,的三名男生分别记为,,
从身高在中的男生中抽取2人,基本事件总数6个,分别为:
,,,,,
其中至少有1人的身高大于包含的基本事件有5个,分别为:
,,,,,
至少有1人的身高大于的概率为.
(2)男生身高的平均数为,
男生身高的方差为,
女生身高的平均数为,
女生身高的方差为,
,样本中男生的身高比较整齐;
(3)把总体样本的平均数记为,方差记为,
则,
,
19.某种零件的质量指标值为整数,指标值为8时称为合格品,指标值为7或者9时称为准合格品,指标值为6或10时称为废品,某单位拥有一台制造该零件的机器,为了了解机器性能,随机抽取了该机器制造的100个零件,不同的质量指标值对应的零件个数如下表所示;
质量指标值
6
7
8
9
10
零件个数
6
18
60
12
4
使用该机器制造的一个零件成本为5元,合格品可以以每个元的价格出售给批发商,准合格品与废品无法出售.
(1)估计该机器制造零件的质量指标值的平均数;
(2)若该单位接到一张订单,需要该零件2100个,为使此次交易获利达到1400元,估计的最小值;
(3)该单位引进了一台加工设备,每个零件花费2元可以被加工一次,加工结果会等可能出现以下三种情况:①质量指标值增加1,②质量指标值不变,③质量指标值减少1.已知每个零件最多可被加工一次,且该单位计划将所有准合格品逐一加工,在(2)的条件下,估计的最小值(精确到0.01).
【答案】(1)7.9个(2)9(3)8.67
【解析】(1)用样本的平均值估计总体的平均数,即求出100个样本的平均数即可.
(2)一个零件成本为5元,的价格出售,可得式子:可解出答案.
(3)设为满足该订单需制作个零件,则有,求出需要制作的零件总数,然后再计算满足利润条件的值.
【详解】解:(1)设机器制造零件的质量指标值的平均数为;
由题意得:,
∴机器制造零件的质量指标值的平均数为7.9个.
(2)一个零件成本为5元,的价格出售,可得式子:
,
解得:,
∴的最小值为9;
(3)依题意得,准合格品加工后有能合格,用于销售,
设为满足该订单需制作个零件,则有
,
解得,
故要使获利达到1400元,需要
,
解得,
∴的最小值为8.67.
【点睛】考查利用样本估计总体,考查利用样本平均数估计总体平均数,属于中档题.
2
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