内容正文:
模块七 统计与概率
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、填空题(本大题共12小题,第1~~6题,每题4分,第7~~12题,每题5分,共,54分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.某校高一、高二、高三学生共1260人,为了解学生新学期适应情况,现用分层抽样的方法进行调查,若分别从三个年级中抽取的人数之比为,则该校高三的学生人数为 .
【答案】
【解析】三个年级中抽取的人数比和三个年级学生的人数比一样,
所以高三的学生人数为.
2.如图是6株果树植株挂果个数(两位数)的茎叶图,则6株果数植株挂果个数的中位数为 .
【答案】21.5
【解析】将这6个数从小到大排列为16,18,21,22,22,31,
因数据有偶数个,则中位数是中间两个数的平均数,故中位数为.
3.从A校高一年级学生中抽取66名学生测量他们的身高,其中最大值为184cm,最小值152cm,绘制身高频率分布直方图,若组距为3,且第一组下限为151.5,则组数为 .
【答案】11
【解析】第一组下限为151.5,组距为3,所以,
故第11组的下限为181.5,因此组数为11,
4.已知随机变量的分布是,则其方差 .
【答案】/
【解析】的期望为,
故,
5.相关部门在上海市随机调查了10户居民六月份的用电量(单位:kW·h),从小到大排列依次为31、74、78、99、101、107、127、131、208、223,则这10户居民用电量的第75百分位数为 .
【答案】131
【解析】因为,
所以第8个数131是第75百分位数,
6.已知随机变量服从正态分布,若,则 .
【答案】
【解析】解法一:.
解法二:.
7.某学校读书节活动中,甲、乙、丙3个班级各有2位同学获奖,现将这6人排成一排拍照,则同一班级的两位同学均站在一起的排法共有 种.
【答案】48
【解析】将每个班的2人捆绑,然后全排列,故总的排法有,
8.的展开式中含项的系数是 .
【答案】
【解析】因为的展开式的通项公式为,
所以的展开式中含的项为,
因此的展开式中含项的系数为.
9.徐汇中学家长会期间,在汇学博物馆,汇学长廊,创新实验室的三个地点需要志愿者服务,现有甲、乙、丙、丁四人报名参加,每个地点仅需1名志愿者,每人至多在一个地点服务,若甲不能到第一个地点服务,则不同的安排方法共有 .
【答案】
【解析】若安排的人中没有甲,安排方法有种,
若安排的人中有甲,则先安排甲,然后再选两人来安排,
则安排的方法有种,
所以总的方法数有种.
10.现有甲、乙两组数据.甲组数据有6个数,其平均数为3,方差为5;乙组数据有9个数,其平均数为5,方差为3.若将这两组数据混合成一组,则新的一组数据的方差为
【答案】
【解析】设甲、乙组平均数分别为,方差分别为,
设两组数据混合成一组的平均数为,方差为,则,,,
则,
11.某高中高一举行演讲比赛,共有10名学生参加,其中一班有3名,二班有2名,其他班有5名,若采用抽签的方式确定他们的演讲顺序,则一班的3名学生恰好被排在一起(指演讲序号相连)的概率是 .
【答案】
【解析】10名学生任意排有种,一班的3名学生恰好被排在一起,
所以一班的3名学生恰好被排在一起(指演讲序号相连)的概率为.
12.在一个不透明的盒中装着标有数字1,2,3,4的大小与质地都相同的小球各2个,现从该盒中一次取出2个球,设事件为“取出2个球的数字之和大于5”,事件为“取出的2个球中最小数字是2”,则 .
【答案】/
【解析】事件(数字之和大于5)的基本事件数(数字组合),
共有种;
而事件(最小数字是2且和大于5,即)的基本事件数有种,
由条件概率公式.
二、选择题(本大题共4小题,第13~~14题,每题4分,第15~~16题,每题5分,共18分.把答案填在题中横线上)
13.在研究线性回归模型时,若样本数据所对应的点都在直线上,则两组数据和的线性相关系数为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【解析】若样本数据所对应的点都在直线上,
则两组数据和的线性相关系数为.
故选:A.
14.已知事件和事件满足,则下列说法正确的是( ).
A.事件和事件独立 B.事件和事件互斥
C.事件和事件对立 D.事件和事件互斥
【答案】B
【解析】因为事件和事件满足,则一定可以得到事件和事件互斥,但不一定对立,故B正确,C错误;
因为,当,不为时,事件和事件不独立,故A错误;
抛掷一枚骰子,记出现点为事件,出现点为事件,
则,,显然事件和事件不互斥,故D错误.
故选:B
15.甲、乙两人投篮的命中率分别为0.7和0.6,两人各投篮一次,事件为甲投中,事件为乙投中.“甲、乙两人均投中的概率为0.42”是“事件互相独立”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由甲、乙两人投篮的命中率分别为0.7和0.6,
若“事件互相独立”,则,
若,则事件互相独立,
即“甲、乙两人均投中的概率为0.42”是“事件互相独立”的充要条件,
故选:C
16.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
【解析】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
三、解答题(本大题共5小题,共78分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分14分)小闵同学某一天进行了10次100米短跑集训,其中上午进行了6次,下午进行了4次;如下是他上午集训6次的成绩(单位:s):、、、、、.
(1)求这6次成绩的中位数;
(2)参考这一天上午集训的数据,用经验概率估计概率,求该同学训练100米短跑3次至少有一次用时小于13s的概率;
(3)若该同学下午4次的集训原始成绩记录丢失,但记得这4次的平均成绩是14.25s,方差是0.75,求他这一天10次训练成绩的平均值和方差.
【解】(1)将这6次成绩从小到大排列为: 12.9、13.3、13.7、13.9、14.9、15.3,
这6次成绩的中位数为:;
(2)用时小于13s的概率为:,所以该同学训练100米短跑3次至少有一次用时小于13s的概率为:
;
(3)上午六次的成绩平均数为: ,
上午六次的方差为:
,
设下午四次成绩平均数为 ,下午四次的方差为 ,
总的平均数为: ,
总的方差为:
18.(本小题满分14分)在2025年春节档电影中,由饺子导演的《哪吒之魔童闹海》电影在国内外受到一致好评,票房也一路飙升到国内第一,也是国内首部百亿票房,其中有不少观众对角色喜欢都有自己的见解.刘同学为了了解学生喜欢哪吒角色是否与性别有关,他对50位同学进行了问卷调查,得到如下2x2列联表:
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
男生
5
总计
50
已知从50位同学中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6.
(1)请将上面的列联表补充完整,并且判断是否有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关;
(2)从喜欢哪吒角色的同学中,按分层抽样的分式,随机抽取6人做进一步的问卷调查,再从这6人中随机选出3人采访发言.设这3人中男生人数为,求的分布及期望值.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【解】(1)因为从全班50人中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6,
所以喜欢哪吒角色的学生人数为,其中女生10人,则男生20人.
不喜欢哪吒角色的人数为,其中男生5人,则女生15人.
列联表补充如下,
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
15
25
男生
20
5
25
总计
30
20
50
根据列联表中的数据,计算可得,
故有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关.
(2)由题意,按分层抽样抽取的6人中,男生人数为,女生人数为
表示从这6人中随机选出3人中男生的人数,所以的所有可能取值为.
则,
,
.
所以的分布列为
1
2
3
数学期望.
19.(本小题满分14分)班主任小明为了解本班每位学生每周平均手机使用时长(单位:小时),在某一学期每周对全班名学生进行问卷调查,收集了全部数据并计算出每位学生每周平均手机使用时长,绘制了相应的统计图表,全班用时最长的为小时.其中,男生每周平均手机使用时长的茎叶图如图所示,女生每周平均手机使用时长的频率分布直方图如图所示.
(1)求该班男生每周平均手机使用时长的第百分位数;
(2)小明老师想从本班每周平均手机使用时长小于小时的学生中任选人在班会课上做经验分享.设事件表示 “人中至多名男生”,事件表示 “人中恰有名学生的每周平均手机使用时长位于区间”.试判断事件和事件是否独立,并说明理由;
(3)小明老师发现本班有位学生的每周平均手机使用时长超过小时,这位学生的数据平均数为小时.当去掉这位学生中用时最长和用时最短的数据后,平均数变为小时,且这位学生中女生的数据从小到大依次排序成等差数列.那么这位学生每周平均手机使用时长的方差是否超过?请说明理由.
【解】(1)由茎叶图可知男生总人数为,所以,
将男生每周平均手机使用时长从小到大排列,第位的数据分别为,
所以第百分位数为;
(2)事件和事件不相互独立,理由如下:
由,解得,
所以女生中每周平均手机使用时长小于小时的人数为,
且女生中每周平均手机使用时长位于区间有人,位于区间有人,
由茎叶图可知,男生中每周平均手机使用时长小于小时的人数为,
且男生中每周平均手机使用时长位于区间有人,
抽取的人中,每周平均手机使用时长位于区间的共有人,
所以,,
若抽取的是名男生和名女生且恰好有人的每周平均手机使用时长位于区间,其概率为,
若抽取的是名女生且恰好有人的每周平均手机使用时长位于区间,其概率为,
所以,
显然,所以事件和事件不相互独立;
(3)由茎叶图和频率分布直方图可知,,
个数据中,男生数据为,设女生数据为且,
由题意可知,,解得,
又因为成等差数列,所以,
所以这个数据分别为:,
所以方差为,
所以这位学生每周平均手机使用时长的方差不超过.
20.(本小题满分18分)甲、乙、丙三人进行投篮比赛,共比赛10场,规定每场比赛分数最高者获胜,三人得分(单位:分)情况统计如下:
场次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
8
10
10
7
12
8
8
10
10
13
乙
9
13
8
12
14
11
7
9
12
10
丙
12
11
9
11
11
9
9
8
9
11
(1)从上述10场比赛中随机选择一场,求甲获胜的概率;
(2)在上述10场比赛中,从甲得分不低于10分的场次中随机选择两场,设表示乙得分大于丙得分的场数,求的分布列和数学期望;
(3)假设每场比赛获胜者唯一,且各场相互独立,用上述10场比赛中每人获胜的频率估计其获胜的概率.甲、乙、丙三人接下来又将进行6场投篮比赛,设为甲获胜的场数,为乙获胜的场数,为丙获胜的场数,写出方差,,的大小关系,并说明理由.
【解】(1)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲共获胜3场,分别是第3场,第8场,第10场.
设表示“从10场比赛中随机选择一场,甲获胜”,则.
(2)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲得分不低于10分的场次有6场,
分别是第2场,第3场,第5场,第8场,第9场,第10场,其中乙得分大于丙得分的场次有4场,
分别是第2场、第5场、第8场、第9场.
所以的所有可能取值为0,1,2.
,,.
所以的分布列为
0
1
2
所以.
(3)由题意,每场比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,丙获胜的概率为,还需要进行6场比赛,
而甲、乙、丙获胜的场数服从二项分布,
所以,,,
故.
21.(本小题满分18分)根据相关研究报告显示,预计年电商交易额突破亿元,网购用户规模接近亿.下表为某网店统计的近个月的利润(单位:万元),其中为月份代号.
月份
2024年12月
2025年1月
2025年2月
2025年3月
2025年4月
月份代号
1
2
3
4
5
利润/万元
8
6.3
5.1
3.2
2.4
(1)依据表中的统计数据,计算样本相关系数(精确到),判断是否可以用线性回归模型拟合与的关系;若可用,求出关于的经验回归方程,并估计年月该网店利润;若不可用,请说明理由;
(2)该专营店为了吸引顾客,推出两种抽奖方案.方案一:一次性购物金额超过元可抽奖三次,每次中奖的概率均为,且每次抽奖互不影响,中奖一次打折,中奖两次打折,中奖三次打折,其余情况不打折.方案二:从装有个形状大小、完全相同的小球(其中红球个,白球个,黑球个)的抽奖盒中,一次性摸出个球,其中奖规则为:若摸出个红球和一个白球打六折,摸出个黑球打八折,其余情况不打折.某顾客计划在此网店购买元的商品,请从实际付款金额的数学期望的角度分析选哪种方案更优惠.
参考:,,
【解】(1)由题意可得,,
,
,
,
所以,,
因为接近于,所以可以用线性回归模型拟合与的关系,
,则,
所以,关于的经验回归方程为,
将代入经验回归方程为,
故估计年月该网点利润估计知为万元.
(2)设方案一的中奖次数为,由题意可知,实际付款金额为万元,
则的可能取值有、、、,
则,,
,,
故,
设方案二实际付款金额为万元,由题意可知,的可能取值有、、,
,,,
故
因为,所以,从实际付款金额的数学期望的角度分析,选择方案二更优惠.
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模块七 统计与概率
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、填空题(本大题共12小题,第1~~6题,每题4分,第7~~12题,每题5分,共,54分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.某校高一、高二、高三学生共1260人,为了解学生新学期适应情况,现用分层抽样的方法进行调查,若分别从三个年级中抽取的人数之比为,则该校高三的学生人数为 .
2.如图是6株果树植株挂果个数(两位数)的茎叶图,则6株果数植株挂果个数的中位数为 .
3.从A校高一年级学生中抽取66名学生测量他们的身高,其中最大值为184cm,最小值152cm,绘制身高频率分布直方图,若组距为3,且第一组下限为151.5,则组数为 .
4.已知随机变量的分布是,则其方差 .
5.相关部门在上海市随机调查了10户居民六月份的用电量(单位:kW·h),从小到大排列依次为31、74、78、99、101、107、127、131、208、223,则这10户居民用电量的第75百分位数为 .
6.已知随机变量服从正态分布,若,则 .
7.某学校读书节活动中,甲、乙、丙3个班级各有2位同学获奖,现将这6人排成一排拍照,则同一班级的两位同学均站在一起的排法共有 种.
8.的展开式中含项的系数是 .
9.徐汇中学家长会期间,在汇学博物馆,汇学长廊,创新实验室的三个地点需要志愿者服务,现有甲、乙、丙、丁四人报名参加,每个地点仅需1名志愿者,每人至多在一个地点服务,若甲不能到第一个地点服务,则不同的安排方法共有 .
10.现有甲、乙两组数据.甲组数据有6个数,其平均数为3,方差为5;乙组数据有9个数,其平均数为5,方差为3.若将这两组数据混合成一组,则新的一组数据的方差为
11.某高中高一举行演讲比赛,共有10名学生参加,其中一班有3名,二班有2名,其他班有5名,若采用抽签的方式确定他们的演讲顺序,则一班的3名学生恰好被排在一起(指演讲序号相连)的概率是 .
12.在一个不透明的盒中装着标有数字1,2,3,4的大小与质地都相同的小球各2个,现从该盒中一次取出2个球,设事件为“取出2个球的数字之和大于5”,事件为“取出的2个球中最小数字是2”,则 .
二、选择题(本大题共4小题,第13~~14题,每题4分,第15~~16题,每题5分,共18分.把答案填在题中横线上)
13.在研究线性回归模型时,若样本数据所对应的点都在直线上,则两组数据和的线性相关系数为( )
A. B.1 C. D.2
14.已知事件和事件满足,则下列说法正确的是( ).
A.事件和事件独立 B.事件和事件互斥
C.事件和事件对立 D.事件和事件互斥
15.甲、乙两人投篮的命中率分别为0.7和0.6,两人各投篮一次,事件为甲投中,事件为乙投中.“甲、乙两人均投中的概率为0.42”是“事件互相独立”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
16.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
三、解答题(本大题共5小题,共78分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分14分)小闵同学某一天进行了10次100米短跑集训,其中上午进行了6次,下午进行了4次;如下是他上午集训6次的成绩(单位:s):、、、、、.
(1)求这6次成绩的中位数;
(2)参考这一天上午集训的数据,用经验概率估计概率,求该同学训练100米短跑3次至少有一次用时小于13s的概率;
(3)若该同学下午4次的集训原始成绩记录丢失,但记得这4次的平均成绩是14.25s,方差是0.75,求他这一天10次训练成绩的平均值和方差.
18.(本小题满分14分)在2025年春节档电影中,由饺子导演的《哪吒之魔童闹海》电影在国内外受到一致好评,票房也一路飙升到国内第一,也是国内首部百亿票房,其中有不少观众对角色喜欢都有自己的见解.刘同学为了了解学生喜欢哪吒角色是否与性别有关,他对50位同学进行了问卷调查,得到如下2x2列联表:
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
男生
5
总计
50
已知从50位同学中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6.
(1)请将上面的列联表补充完整,并且判断是否有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关;
(2)从喜欢哪吒角色的同学中,按分层抽样的分式,随机抽取6人做进一步的问卷调查,再从这6人中随机选出3人采访发言.设这3人中男生人数为,求的分布及期望值.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
19.(本小题满分14分)班主任小明为了解本班每位学生每周平均手机使用时长(单位:小时),在某一学期每周对全班名学生进行问卷调查,收集了全部数据并计算出每位学生每周平均手机使用时长,绘制了相应的统计图表,全班用时最长的为小时.其中,男生每周平均手机使用时长的茎叶图如图所示,女生每周平均手机使用时长的频率分布直方图如图所示.
(1)求该班男生每周平均手机使用时长的第百分位数;
(2)小明老师想从本班每周平均手机使用时长小于小时的学生中任选人在班会课上做经验分享.设事件表示 “人中至多名男生”,事件表示 “人中恰有名学生的每周平均手机使用时长位于区间”.试判断事件和事件是否独立,并说明理由;
(3)小明老师发现本班有位学生的每周平均手机使用时长超过小时,这位学生的数据平均数为小时.当去掉这位学生中用时最长和用时最短的数据后,平均数变为小时,且这位学生中女生的数据从小到大依次排序成等差数列.那么这位学生每周平均手机使用时长的方差是否超过?请说明理由.
20.(本小题满分18分)甲、乙、丙三人进行投篮比赛,共比赛10场,规定每场比赛分数最高者获胜,三人得分(单位:分)情况统计如下:
场次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
8
10
10
7
12
8
8
10
10
13
乙
9
13
8
12
14
11
7
9
12
10
丙
12
11
9
11
11
9
9
8
9
11
(1)从上述10场比赛中随机选择一场,求甲获胜的概率;
(2)在上述10场比赛中,从甲得分不低于10分的场次中随机选择两场,设表示乙得分大于丙得分的场数,求的分布列和数学期望;
(3)假设每场比赛获胜者唯一,且各场相互独立,用上述10场比赛中每人获胜的频率估计其获胜的概率.甲、乙、丙三人接下来又将进行6场投篮比赛,设为甲获胜的场数,为乙获胜的场数,为丙获胜的场数,写出方差,,的大小关系,并说明理由.
21.(本小题满分18分)根据相关研究报告显示,预计年电商交易额突破亿元,网购用户规模接近亿.下表为某网店统计的近个月的利润(单位:万元),其中为月份代号.
月份
2024年12月
2025年1月
2025年2月
2025年3月
2025年4月
月份代号
1
2
3
4
5
利润/万元
8
6.3
5.1
3.2
2.4
(1)依据表中的统计数据,计算样本相关系数(精确到),判断是否可以用线性回归模型拟合与的关系;若可用,求出关于的经验回归方程,并估计年月该网店利润;若不可用,请说明理由;
(2)该专营店为了吸引顾客,推出两种抽奖方案.方案一:一次性购物金额超过元可抽奖三次,每次中奖的概率均为,且每次抽奖互不影响,中奖一次打折,中奖两次打折,中奖三次打折,其余情况不打折.方案二:从装有个形状大小、完全相同的小球(其中红球个,白球个,黑球个)的抽奖盒中,一次性摸出个球,其中奖规则为:若摸出个红球和一个白球打六折,摸出个黑球打八折,其余情况不打折.某顾客计划在此网店购买元的商品,请从实际付款金额的数学期望的角度分析选哪种方案更优惠.
参考:,,
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