内容正文:
模块八 概率与统计综合训练
(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。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共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.数据4.8,5.1,7.3,7.4,7.8,8.4,8.8,9.3的第75百分位数为( )
A.7.5 B.8.6 C.7.8 D.8.4
2.小明和小强两人计划假期到南京游玩,他们分别从“夫子庙”“钟山风景区”“玄武湖”三个景区中随机选择一个游玩.记事件“两人中至少有一人选择夫子庙”,事件“两人选择的景区不同”,则( )
A. B. C. D.
3.某果园中某品种水果的单果质量(单位:)服从正态分布,且,若从该果园中随机选取个该品种水果,则质量在的水果个数的期望为( )
A. B. C. D.
4.根据一组样本数据,,…,,求得经验回归方程为,且.现发现这组样本数据中有两个样本点(1.2,2.2)和(4.8,7.8)误差较大,去除后重新求得的经验回归直线l的斜率为1.2,则( )
A.变量x与y具有正相关关系
B.去除两个误差较大的样本点后,重新求得的经验回归方程为
C.去除两个误差较大的样本点后,y的估计值增加速度变快
D.去除两个误差较大的样本点后,相应于样本点(2,3.75)的残差为0.05
5.将5个大小相同,颜色不同的小球放入编号为1,2,3,4,5的5个盒子中,恰好有2个空盒的放法共有( )
A.1500种 B.1800种 C.2340种 D.2400种
6.某地统计了辖区内从2017年至2024年这8年的新能源汽车和纯电动汽车的销量(单位:百辆),得到如下折线图:
现对2021年至2024年这4年的数据进行分析,设新能源汽车的销量数据和纯电动汽车的销量数据的方差分别为和,新能源汽车的销量数据和纯电动汽车的销量数据的年平均增长率分别为和,则( )
A. B. C. D.
7.为了加快生产进度,公司决定使用某种检测机器对加工零件的等级(分为一等品和二等品)进行初筛和复查,已知该机器初筛的过程中零件被标记为一等品的概率为,被标记为二等品的概率为,被标记为一等品的零件有的概率为二等品,被标记为二等品的零件中也有的概率为一等品.在初筛的过程中,已知一个零件是二等品,则它被正确标记的概率为( )
A. B. C. D.
8.已知是的某种排列,集合,,且,则这样的有序数对的个数为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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.若,则( )
A. B.
C. D.
10.近年中国新能源汽车进入高速发展时期,为了了解消费者的购车类型与地域是否具有相关性,某品牌车商随机调查了甲、乙两地各200名消费者,得出统计图如下,根据此统计图,下列结论正确的是( )
附:,.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
A.在所调查的甲地购车者中,购买燃油车的人数比新能源车的多20人
B.在所调查的乙地购车者中,若用分层随机抽样抽取20人,则其中新能源车主有12人
C.根据小概率值的独立性检验,消费者的购车类型与地域有关
D.从所调查消费者中随机选一人,在已知其为新能源车主的条件下,其来自甲地的概率为0.4
11.一组样本数据.其中,求得其经验回归方程为:,残差为.对样本数据进行处理:,得到新的数据,求得其经验回归方程为:,其残差为,分布如图所示,且,则( )
A.样本负相关 B.
C. D.处理后的决定系数变大
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知从小到大排列的一组数据1,2,4,,8,10,若这组数据的第60百分位数与平均数相等,则实数的值为______.
13.某数学兴趣小组有4名男生与2名女生参加答题活动,规则如下:先从这6人中随机选1人回答问题,再从剩下的5人中随机选1人回答问题,依次进行,直到剩下的学生的性别一样或仅剩1人时答题结束.为答题结束时选取答题的人数,则__________.
14.下图是由七个圆和八条线段构成的图形(该图形不能旋转和翻转),其中由同一条线段连通的两个圆称作“相邻的圆”.若将1,2,3,4,5,6,7这七个数字分别填入这七个圆中,且满足带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,则符合要求的填法共有____________种.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)会员足够多的某连锁超市,男会员占,女会员占.现对会员进行服务质量满意度调查.根据调查结果得知,男会员对服务质量满意的概率为,女会员对服务质量满意的概率为.
(1)随机选取一名会员,求其对服务质量满意的概率;
(2)从会员中随机抽取4人,记抽取的4人中对服务质量满意的人数为随机变量,求的分布列和数学期望.
16.(15分)某高校为制定针对性的阅读推广方案,从全校随机抽取400名大学生开展“纸质书阅读偏好”专项调查,收集到的性别与专业交叉数据如下表(单位:人):
专业类型
阅读偏好
合计
喜欢阅读纸质书
不喜欢阅读纸质书
文科
150
120
270
理工科
50
80
130
合计
200
200
400
(1)依据的独立性检验,能否认为该校大学生“是否喜欢阅读纸质书”与“专业类型”有关?
(2)从样本中“喜欢阅读纸质书”的大学生里,按专业类型用分层抽样抽取8人组建“纸质书推广志愿队”,再从这8人中随机抽取3人负责校园书展策划,记最后抽取的3人中,选中的文科学生人数为,求的分布列与数学期望.
参考公式:,其中.
参考数据:
0.05
0.01
0.005
0.001
3.841
6.635
7.879
10.828
17.(15分)某企业为了提高生产效率和产品质量,更新了机器设备,为了检验新机器生产零件的质量,该企业质检部门要对新机器生产的零件抽样检测.
(1)在调试生产初期,质检部门抽检该机器生产的10个零件中有2个为次品,现从这10个零件中随机抽取3个零件,设抽取的零件为次品的个数为,求的分布列和数学期望;
(2)在正式生产后,质检部门从新机器生产的一批零件中随机抽取100件进行检验,其中有3件为次品. 用频率估计概率,现从新机器生产的这批零件中随机抽取个零件,记这个零件中恰有2件为次品的概率为,求取得最大值时的值.
18.(17分)众所周知,乒乓球被称为中国的“国球”,是一种世界流行的球类体育项目,包括进攻、对抗和防守.某学校为了丰富学生的课后活动内容,增强学生体质,决定组织乒乓球活动社.以下是接下来7个星期(用x=1表示第1个星期,用x=2表示第二个星期,以此类推)参加活动的累计人数y(人)的统计数据.
x
1
2
3
4
5
6
7
y
6
14
20
37
74
108
203
(1)根据表中数据可以判断y与x大致满足回归模型,试建立y与x的回归方程(精确到0.01);
(2)为了更好地开展体育类型活动,学校继续调查全校同学的身高情况.采用按比例分层抽样抽取了男生30人,其身高的平均数和方差分别为171.5和13.0;抽取了女生20人,其身高的平均数和方差分别为161.5和27.0,试求全体学生身高的平均数和方差.
参考数据:,其中;
参考公式:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
19.(17分)社团课上,甲、乙、丙三位同学进行五子棋比赛,约定:第1局甲、乙比,甲先手(每局中先走第一颗棋),丙轮空;此后每局的胜者与轮空者进行下一局比赛,并且轮空者先手.假设甲、乙、丙三位同学先手时胜对方的概率均为,每局比赛没有平局且结果相互独立.
(1)若.
(i)求前3局中甲、乙、丙三位同学均参与两局的概率;
(ii)求第2局和第4局参与的同学完全相同的概率;
(2)若前4局中甲参与的平均次数不小于,求的取值范围.
10 / 10学
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模块八 概率与统计综合训练
(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。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共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.数据4.8,5.1,7.3,7.4,7.8,8.4,8.8,9.3的第75百分位数为( )
A.7.5 B.8.6 C.7.8 D.8.4
【答案】B
【详解】因为数据个数为8,第75百分位数的位置为.
因为6为整数,所以第75百分位数为第6个数与第7个数的平均数.
故选:B.
2.小明和小强两人计划假期到南京游玩,他们分别从“夫子庙”“钟山风景区”“玄武湖”三个景区中随机选择一个游玩.记事件“两人中至少有一人选择夫子庙”,事件“两人选择的景区不同”,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可得,,
所以.
故选:A.
3.某果园中某品种水果的单果质量(单位:)服从正态分布,且,若从该果园中随机选取个该品种水果,则质量在的水果个数的期望为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,
所以,
从该果园中随机选取个该品种水果,设质量在的水果个数为,
由题意可知,由二项分布的期望可得.
故选:D.
4.根据一组样本数据,,…,,求得经验回归方程为,且.现发现这组样本数据中有两个样本点(1.2,2.2)和(4.8,7.8)误差较大,去除后重新求得的经验回归直线l的斜率为1.2,则( )
A.变量x与y具有正相关关系
B.去除两个误差较大的样本点后,重新求得的经验回归方程为
C.去除两个误差较大的样本点后,y的估计值增加速度变快
D.去除两个误差较大的样本点后,相应于样本点(2,3.75)的残差为0.05
【答案】A
【详解】解:对A:经验回归方程为,,
变量与具有正相关关系,故选项A正确;
对B:当时,,所以样本中心为,
去掉两个样本点为和,,,
样本中心不变,
去除后重新求得的经验回归直线的斜率为1.2,
,解得,
故去除两个误差较大的样本点后,重新求得的回归方程为,故选项B错误;
对C:,
去除两个误差较大的样本点后,的估计值增加速度变慢,故选项C错误;
对D:,
,
去除两个误差较大的样本点后,相应于样本点(2,3.75)的残差为,故选项D错误.
故选:A.
5.将5个大小相同,颜色不同的小球放入编号为1,2,3,4,5的5个盒子中,恰好有2个空盒的放法共有( )
A.1500种 B.1800种 C.2340种 D.2400种
【答案】A
【详解】依题意,可以先将5个大小相同,颜色不同的小球分成三份,
有,3,1,1,和1,2,2两种情况,
于是恰好有2个空盒的放法有(种),
故选:A.
6.某地统计了辖区内从2017年至2024年这8年的新能源汽车和纯电动汽车的销量(单位:百辆),得到如下折线图:
现对2021年至2024年这4年的数据进行分析,设新能源汽车的销量数据和纯电动汽车的销量数据的方差分别为和,新能源汽车的销量数据和纯电动汽车的销量数据的年平均增长率分别为和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为2021年至2024年这4年新能源汽车的销量数据为,
平均数为,
所以
,
2021年的年增长率为,2022年的年增长率为,
2023年的年增长率为,2024年的年增长率为,
这四年的新能源汽车的销量数据和年平均增长率分别为;
因为2021年至2024年这4年纯电动汽车的销量数据为,
平均数为,
所以
,
2021年的年增长率为,2022年的年增长率为,
2023年的年增长率为,2024年的年增长率为,
这四年的纯电动汽车的销量数据和年平均增长率分别为;
所以.
故选:B
7.为了加快生产进度,公司决定使用某种检测机器对加工零件的等级(分为一等品和二等品)进行初筛和复查,已知该机器初筛的过程中零件被标记为一等品的概率为,被标记为二等品的概率为,被标记为一等品的零件有的概率为二等品,被标记为二等品的零件中也有的概率为一等品.在初筛的过程中,已知一个零件是二等品,则它被正确标记的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设事件表示“零件为一等品”,
事件表示“零件为二等品”,
事件表示“零件被标记为一等品”,事件表示“零件被标记为二等品”,
则,
故,
故选:B.
8.已知是的某种排列,集合,,且,则这样的有序数对的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,的总对数为,
时,,,除均满足,共对;
时,,,则时:
若,可取共3种;
若,可取共计2种;若,则可取共计1种;
不满足的情况为种,
共种情况;
时,,,则:
若,可取1种;若,可取2种;若,可取3种;
若,可取4种;若,可取5种;
不满足的情况为种,
共种情况;
时,,,
若,可取4种;若,可取3种;若,可取2种;若,可取1种;
共种情况;
时,,:
若,可取2种;若,可取1种;
共种情况;
时,,,不存在;
总情况数为种.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】A:因为,
所以多项式最高次项的次数为,
所以,因此本选项说法正确;
B:因为,所以本选项说法不正确;
C:在中,
令,得,
令,得,
所以本选项说法正确;
D:对两边同时求导,
得,
令,得
,所以本选项说法不正确.
故选:AC
10.近年中国新能源汽车进入高速发展时期,为了了解消费者的购车类型与地域是否具有相关性,某品牌车商随机调查了甲、乙两地各200名消费者,得出统计图如下,根据此统计图,下列结论正确的是( )
附:,.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
A.在所调查的甲地购车者中,购买燃油车的人数比新能源车的多20人
B.在所调查的乙地购车者中,若用分层随机抽样抽取20人,则其中新能源车主有12人
C.根据小概率值的独立性检验,消费者的购车类型与地域有关
D.从所调查消费者中随机选一人,在已知其为新能源车主的条件下,其来自甲地的概率为0.4
【答案】BCD
【详解】A:甲地购买燃油车人数为,购买新能源车人数为,
故购买燃油车的人数比新能源车的多人,A错误.
B:乙地购买新能源车比例为,故用分层随机抽样抽取20人时,新能源车主有人,B正确.
C:列出列联表:
甲地
乙地
总计
燃油车
120
80
200
新能源车
80
120
200
总计
200
200
400
则.
小概率值时,.
因为,所以根据小概率值的独立性检验,消费者的购车类型与地域有关,C正确.
D:所调查的新能源车主共有人,其中甲地80人,在已知其为新能源车主的条件下,其来自甲地的概率为,D正确.
11.一组样本数据.其中,求得其经验回归方程为:,残差为.对样本数据进行处理:,得到新的数据,求得其经验回归方程为:,其残差为,分布如图所示,且,则( )
A.样本负相关 B.
C. D.处理后的决定系数变大
【答案】ABD
【详解】对于A,经验回归方程中斜率,则样本负相关,A正确;
对于B,原样本均值:,由,得,B正确:
对于C,由图1的数据波动较大可得比更集中,则,C错误;
对于D,由图1的残差平方和较图2的残差平方和大知,处理后拟合效果更好,决定系数变大,D正确.
故选:ABD
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知从小到大排列的一组数据1,2,4,,8,10,若这组数据的第60百分位数与平均数相等,则实数的值为______.
【答案】5
【详解】因为,所以该组数据的第60百分位数为从小到大排列的第4个数据.
由题意知,解得.
13.某数学兴趣小组有4名男生与2名女生参加答题活动,规则如下:先从这6人中随机选1人回答问题,再从剩下的5人中随机选1人回答问题,依次进行,直到剩下的学生的性别一样或仅剩1人时答题结束.为答题结束时选取答题的人数,则__________.
【答案】
【详解】由题意的可能取值为2,3,4,5,
则 ,,
,,
所以 .
故答案为:
14.下图是由七个圆和八条线段构成的图形(该图形不能旋转和翻转),其中由同一条线段连通的两个圆称作“相邻的圆”.若将1,2,3,4,5,6,7这七个数字分别填入这七个圆中,且满足带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,则符合要求的填法共有____________种.
【答案】200
【详解】
将有阴影的圆分别标为,
由于带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,
当阴影的圆中的数字为时,则将填在中有种方法,接着剩下的个数字填到圆中有种方法,所以共有种方法;
当阴影的圆中的数字为时,若将填到,则接着安排有种方法,与相邻的两个圆只能从中选两个有种方法,剩下两个数有种填法,所以共有种方法;
若将填到或,有种方法,则接着安排有种方法,与相邻的三个圆只能填有种方法,剩下一个数有种填法,所以共有种方法;
当阴影的圆中的数字为时,则只能填到,则接着安排有种方法,与相邻的两个圆只能安排有种方法,剩下两个数有种填法,所以共有种方法;
所以总共有种填法.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)会员足够多的某连锁超市,男会员占,女会员占.现对会员进行服务质量满意度调查.根据调查结果得知,男会员对服务质量满意的概率为,女会员对服务质量满意的概率为.
(1)随机选取一名会员,求其对服务质量满意的概率;
(2)从会员中随机抽取4人,记抽取的4人中对服务质量满意的人数为随机变量,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】
【详解】(1)记事件为“会员为男会员”,为“会员为女会员”,为“对服务质量满意”,
则由题可知,
所以;
(2)由题意知的所有可能取值为,
所以
,
所以的分布列为:
0
1
2
3
4
所以.
16.(15分)某高校为制定针对性的阅读推广方案,从全校随机抽取400名大学生开展“纸质书阅读偏好”专项调查,收集到的性别与专业交叉数据如下表(单位:人):
专业类型
阅读偏好
合计
喜欢阅读纸质书
不喜欢阅读纸质书
文科
150
120
270
理工科
50
80
130
合计
200
200
400
(1)依据的独立性检验,能否认为该校大学生“是否喜欢阅读纸质书”与“专业类型”有关?
(2)从样本中“喜欢阅读纸质书”的大学生里,按专业类型用分层抽样抽取8人组建“纸质书推广志愿队”,再从这8人中随机抽取3人负责校园书展策划,记最后抽取的3人中,选中的文科学生人数为,求的分布列与数学期望.
参考公式:,其中.
参考数据:
0.05
0.01
0.005
0.001
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)有的把握认为该校大学生“是否喜欢阅读纸质书”与“专业类型”有关.
(2)分布列见解析;期望为
【分析】
【详解】(1)解:假设认为该校大学生 “是否喜欢阅读纸质书”与“专业类型”无关,
由列联表中的数据,可得:,
因为,所以拒绝假设,
所以有的把握认为该校大学生“是否喜欢阅读纸质书”与“专业类型”有关.
(2)解:由列联表中的数据,喜欢纸质书的共有200人,其中文科150人,理科50人,
按比例抽取8人,则文科人数为人,理科人数为人,
从这8人中抽取3人,为文科人数,则随机变量的可能取值为,
可得,,
,
所以随机变量的分布列为
1
2
3
所以期望为.
17.(15分)某企业为了提高生产效率和产品质量,更新了机器设备,为了检验新机器生产零件的质量,该企业质检部门要对新机器生产的零件抽样检测.
(1)在调试生产初期,质检部门抽检该机器生产的10个零件中有2个为次品,现从这10个零件中随机抽取3个零件,设抽取的零件为次品的个数为,求的分布列和数学期望;
(2)在正式生产后,质检部门从新机器生产的一批零件中随机抽取100件进行检验,其中有3件为次品. 用频率估计概率,现从新机器生产的这批零件中随机抽取个零件,记这个零件中恰有2件为次品的概率为,求取得最大值时的值.
【答案】(1)的分布列详见解析;
(2)66
【分析】
【详解】(1)的可能取值为0,1,2.
,,.
所以的分布列为
0
1
2
数学期望为.
(2)由频率估计概率,单次抽到次品的概率为,
则个零件中恰有2件次品的概率为.
.
令,即,解得;令,解得.
因此,当时,,当时,,所以在时取得最大值.
故取得最大值时的值为66.
18.(17分)众所周知,乒乓球被称为中国的“国球”,是一种世界流行的球类体育项目,包括进攻、对抗和防守.某学校为了丰富学生的课后活动内容,增强学生体质,决定组织乒乓球活动社.以下是接下来7个星期(用x=1表示第1个星期,用x=2表示第二个星期,以此类推)参加活动的累计人数y(人)的统计数据.
x
1
2
3
4
5
6
7
y
6
14
20
37
74
108
203
(1)根据表中数据可以判断y与x大致满足回归模型,试建立y与x的回归方程(精确到0.01);
(2)为了更好地开展体育类型活动,学校继续调查全校同学的身高情况.采用按比例分层抽样抽取了男生30人,其身高的平均数和方差分别为171.5和13.0;抽取了女生20人,其身高的平均数和方差分别为161.5和27.0,试求全体学生身高的平均数和方差.
参考数据:,其中;
参考公式:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
【答案】(1)
(2)平均数为167.5,方差为42.6
【分析】
【详解】(1)已知,两边取常用对数可得,
设,,,则回归方程变为.
先计算,,,.
根据参考公式,,将,,,代入可得:
.
.
则,
因为,,所以,则;,则.
所以与的回归方程为.
即
(2)全体学生身高的平均数.
根据方差公式(其中为各层人数,为各层方差,为各层平均数,为总平均数).
将,,,,,,代入可得:
则全体学生身高的平均数为167.5,方差为42.6.
19.(17分)社团课上,甲、乙、丙三位同学进行五子棋比赛,约定:第1局甲、乙比,甲先手(每局中先走第一颗棋),丙轮空;此后每局的胜者与轮空者进行下一局比赛,并且轮空者先手.假设甲、乙、丙三位同学先手时胜对方的概率均为,每局比赛没有平局且结果相互独立.
(1)若.
(i)求前3局中甲、乙、丙三位同学均参与两局的概率;
(ii)求第2局和第4局参与的同学完全相同的概率;
(2)若前4局中甲参与的平均次数不小于,求的取值范围.
【答案】(1)(i);(ii);
(2)
【分析】
【详解】(1)(i)要使三人都参与两局,则每人恰好轮空一次,这要求第1局的胜者在第2局必须输掉,
若第1局甲胜乙,则第2局丙必须胜甲,概率为;若第1局乙胜甲,则第2局丙必须胜乙,概率为,
所以前3局中甲、乙、丙三位同学均参与两局的概率为;
(ii)若第1局甲胜乙,则第2局参与的同学是甲和丙,若第4局和第2局参与的同学完全相同,则有两种情形:
①第2局甲胜丙,第3局甲胜乙;②第2局丙胜甲,第3局丙胜乙.
第①种情形概率为;第②种情形为.
若第1局乙胜甲,则第2局参与的同学是乙和丙,若第4局和第2局参与的同学完全相同,则有两种情形:
①第2局乙胜丙,第3局乙胜甲;②第2局丙胜乙,第3局丙胜甲.
第①种情形概率为;第②种情形为.
所以第2局和第4局参与的同学完全相同的概率为
;
(2)设甲在前4局的参与次数为随机变量,则,
,
,
,
所以
由得,
令,则,整理得,
解得,所以,又,
所以的取值范围为.
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