内容正文:
(时间:120分钟 满分:150分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一 、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.某课外兴趣小组为了了解所在地区老年人的健康状况,分别做了四种不同的抽样调查,你认为抽样比较合理的是( )
A.在公园调查了1 000名老年人的健康状况
B.在医院调查了1 000名老年人的健康状况
C.调查了10名老年邻居的健康状况
D.利用派出所的户籍网随机调查了该地区10%的老年人的健康状况
答案:D
解析:由抽样的特征,抽取样本时要考虑样本具有广泛性与代表性.公园、医院的老年人和10名老年邻居比较特殊,不具有广泛性与代表性,故A、B、C不合理,利用派出所的户籍网随机调查了该地区10%的老年人的健康状况,样本具有广泛性与代表性,故D合理.故选D.
2.在某次测量中得到的A样本数据如下:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.若B样本数据恰好是A样本数据每个都加2后所得数据,则A,B两样本的下列数字特征对应相同的是( )
A.众数 B.平均数
C.中位数 D.标准差
答案:D
解析:由众数、平均数、中位数、标准差的定义知,A样本中各数据都加2后,只有标准差不改变.故选D.
3.抛掷一枚质地均匀的硬币,如果连续抛掷2 025次,那么第2 024次出现正面朝上的概率是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:抛掷一枚质地均匀的硬币,只考虑第2 024次,有两种结果:正面朝上、反面朝上,每种结果等可能出现,故所求概率为.故选D.
4.某中学数学竞赛培训班共有10人,分为甲、乙两个小组,在一次阶段测试中两个小组成绩的茎叶图如图所示,若甲组5名同学成绩的平均数为81,乙组5名同学成绩的中位数为73,则x-y的值为( )
A.3 B.-3
C.2 D.-2
答案:B
解析:根据茎叶图中的数据,得甲班5名同学成绩的平均数为×(72+77+80+x+86+90)=81,解得x=0;又乙班5名同学的中位数为73,则y=3,x-y=0-3=-3.故选B.
5.为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:将红、黄、白、紫4种颜色的花分别记为1,2,3,4,则所有可能的结果有(12,34),(13,24),(14,23),(23,14),(24,13),(34,12),共6种种法,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率P==.故选C.
6.如图所示,已知电路中4个开关闭合的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:由题意,灯泡不亮包括4个开关都断开;甲、丙、丁都断开,乙闭合;乙、丙、丁都断开,甲闭合,这三种情况是互斥的,每一种情况中的事件都是相互独立的,所以灯泡不亮的概率为×××+×××+×××=,所以灯泡亮的概率为1-=,故选D.
7.甲、乙两位同学各拿出6张游戏牌,用作抛骰子的奖品,两人商定:骰子朝上的面的点数为奇数时甲得1分,否则乙得1分,先积得3分者获胜,得到所有12张游戏牌,并结束游戏.比赛开始后,甲积2分,乙积1分,这时因意外事件中断游戏,以后他们不想再继续这场游戏,下面对这12张游戏牌的分配合理的是( )
A.甲得9张,乙得3张
B.甲得6张,乙得6张
C.甲得8张,乙得4张
D.甲得10张,乙得2张
答案:A
解析:由题意,得骰子朝上的面的点数为奇数的概率为,即甲、乙每局得分的概率相等,所以甲获胜的概率是+×=,乙获胜的概率是×=.所以甲得到的游戏牌为12×=9(张),乙得到的游戏牌为12×=3(张).故选A.
8.某公司招聘员工,指定三门考试课程,有两种考试方案.方案一:考试三门课程,至少有两门及格为考试通过;方案二:在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格为考试通过.假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是a,b,c,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.则哪种方案能通过考试的概率更大( )
A.方案一 B.方案二
C.相等 D.无法比较
答案:A
解析:设三门考试课程考试通过的事件为A,B,C,相应的概率为a,b,c,则考试三门课程,至少有两门及格的事件为AB+AC+BC+ABC,其概率为P1=ab(1-c)+a(1-b)c+(1-a)bc+abc=ab+ac+bc-2abc,设在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格的概率为P2,则P2=ab+ac+bc,又由P1-P2=ab+ac+bc-2abc-=ab+ac+bc-2abc=(ab+ac+bc-3abc)=[ab(1-c)+ac(1-b)+bc(1-a)]>0,
所以P1>P2,即用方案一通过考试的概率更大.故选A.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下图为某商家2023年1月至10月某商品的月销售量,则下列说法正确的是( )
A.这10个月的月销售量的极差为15
B.这10个月的月销售量的第65百分位数为33
C.这10个月的月销售量的中位数为30
D.前5个月的月销售量的方差大于后5个月的月销售量的方差
答案:AB
解析:将样本数据从小到大排列为25,26,27,28,28,30,33,36,37,40,这10个月的月销售量的极差为15,故A正确;根据百分位数的定义可知,10×65%=6.5,则这10个月的月销售量的第65百分位数为第七个数33,故B正确;这10个月的月销售量的中位数为=29,故C错误;结合图形可知,前5个月的月销售量的波动小于后5个月的月销售量的波动,所以前5个月的月销售量的方差小于后5个月的月销售量的方差,故D错误.故选AB.
10.质地均匀的正四面体骰子的四个面分别标有1,2,3,4四个数字,任意抛掷一次这个正四面体骰子,观察它与地面接触的数字,得到以下事件:A=“出现数字1或者2”,B=“出现数字1或者3”,C=“出现数字1或者4”,D=“出现数字2”,则以下说法正确的是( )
A.P(A)=
B.A与B是互斥事件
C.B∪C与D是对立事件
D.B与C是独立事件
答案:ACD
解析:任意抛掷一次这个正四面体骰子,底面出现数字可能为1,2,3,4,4个基本事件.对于A,由古典概型可得P(A)==,故A正确;对于B,当底面出现数字1时,A与B同时发生,可知A与B不是互斥事件,故B错误;对于C,B∪C表示底面出现数字1或3或4的事件,D表示底面出现数字2的事件,在一次抛掷中,不可能同时发生,且必须有一个发生,所以B∪C与D是对立事件,故C正确;对于D,因为P(B)==,P(C)==,P(BC)=,满足P(BC)=P(B)·P(C),所以B与C是独立事件,故D正确.故选ACD.
11.已知采用分层抽样得到的样本数据由两部分组成,第一部分样本数据xi(i=1,2,…,m)的平均数为,方差为s;第二部分样本数据yi(i=1,2,…,n)的平均数为,方差为s,设≤,s≤s,则以下命题正确的是( )
A.设总样本的平均数为,则≤≤
B.设总样本的平均数为,则2≥·
C.设总样本的方差为s2,则s≤s2≤s
D.若m=n,=,则s2=
答案:AD
解析:对于A,因为≤,所以=+≤+=,
=+≥+=,即≤≤,故A正确;对于B,取第一部分数据为1,1,1,1,1,则=1,s=0,取第二部分数据为-3,9,则=3,s=36,则2=2=<3=·,故B错误; 对于C,取第一部分数据为-2,-1,0,1,2,则=0,s=2,取第二部分数据为1,2,3,4,5,则=3,s=2,则=+=×0+×3=,s2=+=×+×=>2=s,故C错误;对于D,若m=n,=,则==,s2=+=,故D正确.故选AD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上)
12.甲、乙两人在4次演讲比赛中的成绩如茎叶图所示,其中一个数字被污损,则甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率是________.
答案:0.7
解析:记被污损的数字为x,若甲的平均成绩超过乙的平均成绩,
则
解得0≤x<7,且x∈N,所以x可取0,1,2,3,4,5,6,共7种,所以甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率为=0.7.
13.某中学举行了一次环保知识竞赛,全校学生参加了这次竞赛.为了了解本次竞赛的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计.已知尚未完成并有局部污损的频率分布表和频率分布直方图如下,则+的值为________.
组别
分组
频数
频率
第1组
[50,60)
8
0.16
第2组
[60,70)
a
●
第3组
[70,80)
20
0.40
第4组
[80,90)
●
0.08
第5组
[90,100]
2
b
答案:510
解析:设抽取的学生总数为N,则N==50,所以第4组的频数为50×0.08=4,则a=50-8-20-4-2=16,b==0.04,故第2组的频率为=0.32,则x==0.032,y==0.004,故+=510.
14.若x∈A,且∈A,则称A是“伙伴关系集合”.在集合M=的所有非空子集中任选一个集合,则该集合是“伙伴关系集合”的概率为________.
答案:
解析:因为M=,所以集合M的所有非空子集的个数为29-1=511.因为若x∈A,且∈A,则A是“伙伴关系集合,所以若-1∈A,则=-1∈A;若1∈A,则=1∈A;若2∈A,则∈A,2与成对出现;若3∈A,则∈A,3与成对出现;若4∈A,则∈A,4与成对出现.所以集合M的所有非空子集中,“伙伴关系集合”共有25-1=31(个).所以在集合M=的所有非空子集中任选一个集合,则该集合是“伙伴关系集合”的概率为.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)从甲地到乙地沿某条公路行驶一共200公里,遇到红灯个数的概率如下表所示:
红灯个数
0
1
2
3
4
5
6个及6个以上
概率
0.02
0.1
a
0.35
0.2
0.1
0.03
(1)求表中字母a的值;(3分)
(2)求至少遇到4个红灯的概率;(4分)
(3)求至多遇到5个红灯的概率.(6分)
解:(1)由题意可得0.02+0.1+a+0.35+0.2+0.1+0.03=1,解得a=0.2.
(2)设事件A为遇到红灯的个数为4,事件B为遇到红灯的个数为5,事件C为遇到红灯的个数为6个及6个以上,则事件“至少遇到4个红灯”为A∪B∪C,
因为事件A,B,C互斥,所以P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.2+0.1+0.03=0.33,即至少遇到4个红灯的概率为0.33.
(3)设事件D为遇到6个及6个以上红灯,则至多遇到5个红灯为事件.
则P()=1-P(D)=1-0.03=0.97.
16.(15分)甲、乙两人在相同条件下各射靶10次,每次射靶的成绩情况如图所示.
(1)请填写下表:(5分)
平均数
方差
中位数
命中9环及9环以上的次数
甲
乙
(2)请从下列四个不同的角度对这次测试结果进行分析:(10分)
①从平均数和方差相结合看,谁的成绩更稳定;
②从平均数和中位数相结合看,谁的成绩好些;
③从平均数和命中9环及9环以上的次数相结合看,谁的成绩好些;
④从折线图上两人射击命中环数的走势看,谁更有潜力.
解:(1)由图可知,甲射靶的成绩为9,5,7,8,7,6,8,6,7,7,乙射靶的成绩为2,4,6,8,7,7,8,9,9,10.
则可求得,甲的成绩的平均数为7,方差为1.2,中位数是7,命中9环及9环以上的次数为1;乙的成绩的平均数为7,方差为5.4,中位数是7.5,命中9环及9环以上的次数为3.
如下表:
平均数
方差
中位数
命中9环及9环以上的次数
甲
7
1.2
7
1
乙
7
5.4
7.5
3
(2)①甲、乙的平均数相同,乙的方差较大,所以甲的成绩更稳定.
②甲、乙的平均数相同,乙的中位数较大,所以乙的成绩好些.
③甲、乙的平均数相同,乙命中9环及9环以上的次数比甲多,所以乙的成绩好些.
④从折线图上看,乙基本上呈上升趋势,而甲趋于稳定,故乙更有潜力.
17.(15分)某高校从大二学生中随机抽取200名学生,将其期末考试的《中西法律文化》成绩(均为整数)分成六组[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到如下频率分布直方图.
(1)求成绩在[70,80)内的频率;(3分)
(2)根据频率分布直方图,估计该校大二学生期末考试《中西法律文化》成绩的众数、中位数(结果保留到0.1);(4分)
(3)用分层抽样的方法在各成绩组的学生中抽取一个容量为40的样本,则各成绩组应抽取的人数分别是多少?(8分)
解:(1)由题意,知所求频率为1-0.1-0.15-0.15-0.25-0.05=0.3.
(2)由频率分布直方图,可知众数约为75.
由(1),知a==0.03.设中位数为x,则有0.1+0.15×2+0.03×(x-70)=0.5,解得x=≈73.3,所以中位数约为73.3.
(3)成绩在[40,50)内的应抽取的人数为40×0.01×10=4;
成绩在[50,60)内的应抽取的人数为40×0.015×10=6;
成绩在[60,70)内的应抽取的人数为40×0.015×10=6;
成绩在[70,80)内的应抽取的人数为40×0.03×10=12;
成绩在[80,90)内的应抽取的人数为40×0.025×10=10;
成绩在[90,100]内的应抽取的人数为40×0.005×10=2.
18.(17分)我国是一个严重缺水的国家,城市缺水问题较为突出.某市政府为了节约生活用水,计划在本市实行居民生活用水定额管理,即确定一个居民用水量标准m,使得86%的居民生活用水不超过这个标准.在本市居民中随机抽取了200户家庭某年的月均用水量(单位:吨),通过数据分析得到如图所示的频率分布直方图:
(1)求a,m的值,并估计全市所有家庭的月均用水量;(4分)
(2)如果我们称m为这组数据中86%分位数,那么这组数据中50%分位数是多少?(5分)
(3)在用水量位于区间[1,3)的四类家庭中按照分层抽样的方法抽取15人参加由政府组织的一个听证会(每个家庭有1个代表参会),在听证会上又在这15个人中任选1人发言,则这个人的家庭月均用水量超过2吨的概率是多少?(8分)
解:(1)由频率分布直方图得(0.16+0.30+0.40+0.50+0.30+0.16+a+a)×0.5=1,
解得a=0.09.
由频率分布直方图得,在区间[0.5,3)内的频率为
1-(0.16+0.09+0.09)×0.5=0.83.
因为计划在本市实行居民生活用水定额管理,即确定一个居民用水量标准m,使得86%的居民生活用水不超过这个标准,
所以m=3+=3.187 5.
(2)在区间[0.5,2)的频率为(0.16+0.30+0.40)×0.5=0.43,在区间[2,2.5)的频率为0.50×0.5=0.25,
所以这组数据中50%分位数是2+=2.14.
(3)在用水量位于区间[1,3)的四类家庭中按照分层抽样的方法抽取15人参加由政府组织的一个听证会(每个家庭有1个代表参会),家庭月均用水量超过2吨的抽取
15×=8人,
家庭月均用水量不超过2吨的抽取15-8=7人.
在听证会上又在这15个人中任选1人发言,
则这个人的家庭月均用水量超过2吨的概率为P=.
19.(17分)某汽车租赁公司为了调查A型汽车与B型汽车的出租情况,现随机抽取这两种型号的汽车各50辆,分别统计了每辆车在2023年11月22日至11月28日的出租天数,统计数据如下表:
A型汽车
出租天数
3
4
5
6
7
车辆数
3
30
5
7
5
B型汽车
出租天数
3
4
5
6
7
车辆数
10
10
15
10
5
(1)试根据上面的统计数据,判断这两种型号的汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的方差的大小关系;(7分)
(2)如果A型汽车与B型汽车每辆车每天出租获得的利润相同,该公司需要购买一辆汽车,请你根据所学的统计知识,给出建议应该购买哪一种车,并说明你的理由.(10分)
解:(1)50辆A型汽车出租天数的平均数为
A=×(3×3+4×30+5×5+6×7+7×5)=4.62,
所以s=×[(3-4.62)2×3+(4-4.62)2×30+(5-4.62)2×5+(6-4.62)2×7+(7-4.62)2×5]=1.235 6,
50辆B型汽车出租天数的平均数为
B=×(3×10+4×10+5×15+6×10+7×5)=4.8,
所以s=×[(3-4.8)2×10+(4-4.8)2×10+(5-4.8)2×15+(6-4.8)2×10+(7-4.8)2×5]=1.56.
所以B型汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的方差较大.
(2)方案一:因为A型汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的平均数为4.62,B型汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的平均数为4.8,
所以选择B型汽车的利润较大,故应该购买B型汽车.
方案二:因为A型汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的平均数为4.62,B型汽车在2023年11月22日至11月28日出租天数的平均数为4.8,而B型汽车出租天数的方差较大,所以选择A型汽车.
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