内容正文:
课时作业(七十三) 用样本估计总体
基础过关练
一、单项选择题
1.(2025·广东联考)若一组数据a1,a2,a3的平均数为4,方差为3,那么数据a1+2,a2+2,a3+2的平均数和方差分别是( )
A.4,3 B.6,3
C.3,4 D.6,5
答案 B
解析 若一组数据a1,a2,a3的平均数为4,方差为3,那么数据a1+2,a2+2,a3+2的平均数和方差分别是6,3.故选B.
2.(2025·重庆一模)某校组织高中学生参加航天知识竞赛,现从中随机抽取100名学生成绩的频率分布直方图如图所示,设这组样本数据的75%分位数为x,众数为y,则( )
A.x=88,y=90 B.x=83,y=90
C.x=83,y=85 D.x=88,y=85
答案 D
解析 由题意得(0.005+0.03+a+0.015)×10=1,解得a=0.05.因为0.05+0.3=0.35,0.05+0.3+0.5=0.85,则0.35<0.75<0.85,则样本数据的75%分位数位于,则0.35+×0.05=0.75,解得x=88.
因为样本数据中位于成绩之间最多,则众数为y==85.故选D.
3.(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)并整理如下表
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1050 kg
B.100块稻田中亩产量低于1100 kg的稻田所占比例超过80%
C.100块稻田亩产量的极差介于200 kg至300 kg之间
D.100块稻田亩产量的平均值介于900 kg至1000 kg之间
答案 C
解析 对于A, 根据频数分布表可知, 6+12+18=36<50,
所以亩产量的中位数不小于 1050 kg, 故A错误;
对于B,亩产量不低于1100 kg的频数为24+10=34,
所以低于1100 kg的稻田占比为=66%,故B错误;
对于C,稻田亩产量的极差最大为1200-900=300,最小为1150-950=200,故C正确;
对于D,由频数分布表可得,平均值为×(6×925+12×975+18×1025+30×1075+24×1125+10×1175)=1067,故D错误.故选C.
4.(2025·成都模拟)已知甲、乙两位同学在一次射击练习中各射靶10次,射中环数频率分布如图所示.
令甲,乙分别表示甲、乙射中环数的均值;s,s分别表示甲、乙射中环数的方差,则( )
A.甲<乙,s>s B.甲>乙,s<s
C.甲=乙,s>s D.甲=乙,s<s
答案 D
解析 由图可知,甲=7×0.3+8×0.4+9×0.3=8,乙=7×0.4+8×0.2+9×0.4=8,
s=(7-8)2×0.3+(8-8)2×0.4+(9-8)2×0.3=0.6,
s=(7-8)2×0.4+(8-8)2×0.2+(9-8)2×0.4=0.8,
所以甲=乙,s<s.故选D.
5.(2025·广州模拟)一组数据按从小到大的顺序排列为2,4,m,12,16,17,若该组数据的中位数是极差的,则该组数据的第40百分位数是( )
A.4 B.5
C.6 D.9
答案 C
解析 根据题意,数据按从小到大的顺序排列为2,4,m,12,16,17,
则极差为17-2=15,故该组数据的中位数是15×=9,
数据共6个,故中位数为=9,解得m=6,
因为6×40%=2.4,所以该组数据的第40百分位数是第3个数6.故选C.
6.设实数x,y满足4≤x≤y,若数据1,3,4,x,y,y+2的平均数和第50百分位数相等,则数据x,y,y+2的方差为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 数据1,3,4,x,y,y+2的第50百分位数为,
所以=,化简得y=x+1,
此时x,y,y+2即x,x+1,x+3,
这组数据的平均值为x+,
方差s2=×
=.故选B.
二、多项选择题
7.(2025·枣庄模拟)一组数据x1,x2,x3,…,x10满足xi-xi-1=2,若去掉x1,x10后组成一组新数据.则新数据与原数据相比( )
A.极差变小
B.平均数变大
C.方差变小
D.第25百分位数变小
答案 AC
解析 由于xi-xi-1=2,
故x2=x1+2,x3=x1+4,……,x9=x1+16,x10=x1+18.
A选项,原来的极差为x10-x1=18,去掉x1,x10后,极差为x9-x2=14,极差变小,A正确;
B选项,原来的平均数为==x1+9,
去掉x1,x10后的平均数为==x1+9,平均数不变,B错误;
C选项,原来的方差为[(x1-x1-9)2+(x2-x1-9)2+…+(x10-x1-9)2]=33,
去掉x1,x10后的方差为[(x2-x1-9)2+(x3-x1-9)2+…+(x9-x1-9)2]=21,
方差变小,C正确;
D选项,10×25%=2.5,从小到大排列,选第3个数作为第25百分位数,即x3,
8×25%=2,故从小到大排列,选择第3个数作为第25百分位数,即x4,
由于x3<x4,第25百分位数变大,D错误.故选AC.
8.(2025·厦门模拟)已知甲、乙两组数据分别为:20,21,22,23,24,25和a,23,24,25,26,27,若乙组数据的平均数比甲组数据的平均数大3,则( )
A.甲组数据的第70百分位数为23
B.甲、乙两组数据的极差相同
C.乙组数据的中位数为24.5
D.甲、乙两组数据的方差相同
答案 BD
解析 由题设得,=-3,所以a=28,
甲组数据中6×70%=4.2,故第70百分位数为24,A错;
甲乙组数据的极差都为5,B对;
乙组数据从小到大为23,24,25,26,27,28,故其中位数为=25.5,C错;
由上易知:甲的平均数为22.5,乙的平均数为25.5,
所以甲的方差为×(2.52+1.52+0.52+0.52+1.52+2.52)=,
乙的方差为×(2.52+1.52+0.52+0.52+1.52+2.52)=,
故两组数据的方差相同,D对.故选BD.
三、填空题
9.(2025·黔西模拟)若样本数据x1,x2,…,x10的标准差为3,则数据2x1-1,2x2-1,…,2x10-1的标准差为________.
答案 6
解析 因为样本数据x1,x2,…,x10的标准差为3,
故样本数据x1,x2,…,x10的方差为9,
则数据2x1-1,2x2-1,…,2x10-1的方差为22×9=36,
故数据2x1-1,2x2-1,…,2x10-1的标准差为6.
10.(2025·济南模拟)某射击运动员连续射击5次,命中的环数(环数为整数)形成一组数据,这组数据的中位数为8,唯一的众数为9,极差为3,则该组数据的平均数为________.
答案 7.8
解析 依题意,这组数据一共有5个数,中位数为8,则从小到大排列,8的前面有2个数,后面也有2个数,又唯一的众数为9,则有两个9,其余数字均只出现一次,则最大数字为9,又极差为3,所以最小数字为6,所以这组数据为6,7,8,9,9,所以平均数为=7.8.
四、解答题
11.(2025·济宁模拟)甲、乙两名学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次,记录如下:
甲
82
81
79
78
95
88
93
84
乙
92
95
80
75
83
80
90
85
(1)求两位学生预赛成绩的平均数和方差;
(2)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参加合适?请说明理由.
解 (1)甲=×(82+81+79+78+95+88+93+84)=85,
乙=×(92+95+80+75+83+80+90+85)=85,
s=×[(82-85)2+(81-85)2+(79-85)2+(78-85)2+(95-85)2+(88-85)2+(93-85)2+(84-85)2]=35.5,
s=×[(92-85)2+(95-85)2+(80-85)2+(75-85)2+(83-85)2+(80-85)2+(90-85)2+(85-85)2]=41.
(2)由(1)知甲=乙,s<s,
所以甲的成绩较稳定,所以派甲参赛比较合适.
12.(2025·重庆八中模拟)为迎接冬季长跑比赛,重庆八中对全体学生举行了一次关于冬季长跑相关知识的测试,统计人员从学生中随机抽取100名学生的成绩作为样本进行统计,测试满分为100分,统计后发现所有学生的测试成绩都在区间内,并制成如图所示的频率分布直方图.
(1)估计这100名学生的平均成绩;
(2)若在区间内的学生测试成绩的平均数和方差为74和26,在区间内的学生测试成绩的平均数和方差为89和106,据此估计在内的所有学生测试成绩的平均数和方差.
解 (1)由图表可知,这100名学生的平均成绩为10×(45×0.005+55×0.02+65×0.025+75×0.03+85×0.015+95×0.005)=69.5分.
(2)在区间内的学生测试成绩的平均数和方差为74和26,
区间的学生频率为0.03×10=0.3,
在区间内的学生测试成绩的平均数和方差为89和106,
区间的学生频率为(0.015+0.005)×10=0.2,
所以在内的所有学生测试成绩的平均数为74×+89×=44.4+35.6=80,
方差为×+×[106+2]=37.2+74.8=112.
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