内容正文:
第14章 统计(举一反三单元自测·拔尖卷)
【苏教版】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高一下·四川遂宁·期末)某校高一年级有男生160人,女生120人,现需抽调人参与学校“5.4”文艺汇演志愿者工作.若按性别分层,采用比例分配的分层随机抽样.已知男生抽取16人,则( )
A.27 B.28 C.29 D.30
2.(5分)(25-26高一上·陕西渭南·期末)某社区为了调查小区居民对社区的满意度,利用随机数表对300户居民进行抽样,先将300户居民依次编号为000,001,,299,从中抽取30个样本,下面是随机数表的第2行到第3行,若从随机数表的第2行第7列开始横向自左向右依次读取数据,则得到的第3个样本编号是( )
2145 7016 3388 2954 0761 1084 3711 6928 5074 3602 9578
4183 1572 6049 0839 2456 8109 8043 1967 5203 9845 9625
A.084 B.611 C.371 D.295
3.(5分)(24-25高二下·上海·月考)从101个人进行一次抽样时,先采用抽签法从中剔除1个人,再在剩余的100个人中采用随机数表法抽取10个人,那么下列说法正确的是( )
A.这是一种科学的抽样方法
B.这种抽样方法对于被剔除的个体是不公平的,因为他们失去了被抽到的机会
C.由于采用了两步进行抽样,所以无法判断每个人被抽到的可能性是多少
D.每个人被抽到的可能性不相等
4.(5分)(24-25高一下·安徽六安·期末)某中学高一年级有600名男学生,400名女学生,现用分层随机抽样的方法调查了50名高一学生的身高.若样本中男生身高的平均数和方差分别为172和9,女生身高的平均数和方差分别为162和14,则估计高一年级学生的平均身高和方差分别为( )
A.168,35 B.168,20 C.169.6,35 D.169.6,20
5.(5分)(24-25高一下·湖北武汉·月考)已知某比赛中运动员五轮的成绩互不相等,记为,平均数为,随机删去其任一轮的成绩,得到一组新数据,记为,平均数为,对新数据和原数据,下面说法正确的是( )
A.两组数据的极差不可能相等
B.两组数据的中位数不可能相等
C.若,则两组数据的方差不可能相等
D.若,两组数据的第百分位数可能相等
6.(5分)(24-25高一下·吉林通化·月考)2024年3月,树人中学组织三个年级的学生进行党史知识竞赛.经统计,得到前200名学生分布的饼状图(如图)和前200名中高一学生排名分布的频率条形图(如图),则下列命题错误的是( )
A.成绩在前200名的学生中,高一人数比高二人数多30
B.成绩在第1~50名的学生中,高三最多有32人
C.高一学生成绩在第101~150名的人数一定比高三学生成绩在第1~50名的人数多
D.成绩在第51~100名的学生中,高二人数比高一人数多
7.(5分)(24-25高一下·山东青岛·期末)抽样调查得到20个样本数据,记作,样本数据的平均数为9,方差5.现去掉一个最大值13和一个最小值5,产生一组新数据,关于这组新数据,下列说法错误的是( )
A.中位数一定不变 B.极差一定变小
C.方差一定变小 D.平均数一定不变
8.(5分)(24-25高一下·山东青岛·期末)气象意义上进入春季的标志为“一年中第一次出现连续5天的日平均气温均不低于10摄氏度”.现有甲、乙、丙、丁四地连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是正整数):
甲地:5个数据的中位数为12,极差为3; 乙地:5个数据的平均数为11,众数为12;
丙地:5个数据的平均数为12,中位数为12; 丁地:5个数据的平均数为11,方差小于1.
则根据上面数据,肯定符合气象意义上进入春季的地区是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高一下·陕西商洛·期末)某学校调查学生对学校食堂意见情况,该学校分高一,高二,高三三个年级,统计可得这三个年级的人数比例为.现用分层随机抽样的方法从这些学生中抽取n名学生进行调研,若高一年级抽到80人,则( )
A.高二年级抽到60人 B.高三年级抽到90人
C. D.抽取的高二与高三人数之和比高一多40人
10.(6分)(24-25高一上·山东潍坊·期末)在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续7日,每天新增疑似病例不超过5人”.根据过去连续7天的新增疑似病例数据信息,下列各项中,一定没有发生大规模群体感染的是( )
A.众数为1且中位数为4 B.平均数为3且极差小于或等于2
C.标准差为且平均数为2 D.平均数为2且中位数为3
11.(6分)(24-25高一下·福建福州·期末)某中学九年级在体能测试后,为分析学生的跳绳成绩,随机抽取了名学生的分钟跳绳的次数,将所得数据整理后,分为组画出如图频率分布直方图.为进一步分析学生的成绩分布情况,经计算得到这名学生中,跳绳次数位于的学生跳绳次数的方差为,跳绳次数位于的学生跳绳次数的方差为.(同一组中的数据以这组数据所在区间的中点值为代表)则下列正确的是( )
A.
B.估计该年级学生跳绳次数的分位数约为
C.估计该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的平均数为
D.估计该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的方差为
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高一下·贵州贵阳·月考)欲利用随机数表从00,01,02,……,59这些编号中抽取一个容量为6的样本,抽取方法是从下面的随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位,直到取足样本,则第5个被抽取的样本的编号为____________.
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 19 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
13.(5分)(2025高一下·吉林·学业考试)甲、乙两位射击运动员在一次射击测试中各射靶10次,每次命中的环数如下:
甲
7
8
7
9
5
4
9
10
7
4
乙
9
5
7
8
7
6
8
6
7
7
则本次测试中成绩比较稳定的是____________.(填甲或乙)
14.(5分)(24-25高一下·湖北武汉·期末)湖州地区甲、乙、丙三所学科基地学校的数学强基小组人数之比为,三所学校共有数学强基学生48人,在一次统一考试中,所有学生的成绩平均分为117,方差为22.5,已知甲、乙两所学校的数学强基小组学生的学均分分别为118和114,方差分别为15和21,则丙学校的学生成绩的方差是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高一下·全国·课堂例题)一批产品中有一级品个,二级品个,三级品个,用分层随机抽样法从这批产品中抽取一个容量为的样本.请利用分层随机抽样的方法抽取,写出抽样过程.
16.(15分)(24-25高一下·全国·课堂例题)选择合适的抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.
(1)从甲厂生产的30个篮球(其中一箱20个,另一箱10个)中抽取3个;
(2)从乙厂生产的300个篮球中,抽取10个.
(注:下表为随机数表的第10行到第13行)
48306
32560
19098
13843
70490
19383
21278
90912
40402
60831
15596
95509
23567
78961
46509
33267
82724
32555
52400
15020
12760
47439
67841
10546
17.(15分)(24-25高一下·天津·期末)天津在“五一”期间组织了假日文旅活动,涵盖精品演出、主题活动、文化旅游区活动等,吸引了数以万计的游客.为了解游客的旅游体验满意度,某研究性学习小组采用问卷调查的方式随机调查游客,并将收集到的满意度得分数据(满分100分,得分均在内)按分成5组,整理得到如下频率分布直方图.
(1)求x的值和第78百分位数;
(2)从得分在和两组中,采取分层随机抽样的方法抽取50人,则这两组分别抽取多少人;
(3)若此样本数据特征能反应总体特征,试估计游客满意度的平均成绩.(同一组中的数据用该组区间的中点值代替)
18.(17分)(24-25高一下·青海海南·期末)某班20位女同学平均分为甲、乙两组,她们的美学鉴赏课考试成绩如下(单位:分):
甲组:65,90,85,75,65,70,75,90,95,80
乙组:85,95,75,70,85,80,85,65,90,85
(1)试分别计算两组数据的极差和方差;
(2)试根据(1)中的计算结果,判断哪一组的成绩较稳定?
19.(17分)(25-26高一上·全国·期末)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100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六组:,,,,,,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平均数;
(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人,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少人?
(3)若落在的平均成绩是57,方差是2,落在的平均成绩为69,方差是5,求这两组成绩的总平均数和总方差.
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第14章 统计(举一反三单元自测·拔尖卷)
参考答案与试题解析
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高一下·四川遂宁·期末)某校高一年级有男生160人,女生120人,现需抽调人参与学校“5.4”文艺汇演志愿者工作.若按性别分层,采用比例分配的分层随机抽样.已知男生抽取16人,则( )
A.27 B.28 C.29 D.30
【答案】B
【解题思路】根据男生抽取人数求出抽取的比例,再利用分层抽样即可求解.
【解答过程】由抽取男生人数16人,所以抽取比例为,所以抽取人数为,
故选:B.
2.(5分)(25-26高一上·陕西渭南·期末)某社区为了调查小区居民对社区的满意度,利用随机数表对300户居民进行抽样,先将300户居民依次编号为000,001,,299,从中抽取30个样本,下面是随机数表的第2行到第3行,若从随机数表的第2行第7列开始横向自左向右依次读取数据,则得到的第3个样本编号是( )
2145 7016 3388 2954 0761 1084 3711 6928 5074 3602 9578
4183 1572 6049 0839 2456 8109 8043 1967 5203 9845 9625
A.084 B.611 C.371 D.295
【答案】A
【解题思路】直接由随机数表依次读取数据,注意舍去超出范围的编号与重复的编号即可.
【解答过程】从随机数表中的第2行第7列开始向右读取数据,
依次为163,388(超出299,舍去),295,407(超出299,舍去),611(超出299,舍去),084,
即得到的第3个样本编号是.
故选:A.
3.(5分)(24-25高二下·上海·月考)从101个人进行一次抽样时,先采用抽签法从中剔除1个人,再在剩余的100个人中采用随机数表法抽取10个人,那么下列说法正确的是( )
A.这是一种科学的抽样方法
B.这种抽样方法对于被剔除的个体是不公平的,因为他们失去了被抽到的机会
C.由于采用了两步进行抽样,所以无法判断每个人被抽到的可能性是多少
D.每个人被抽到的可能性不相等
【答案】A
【解题思路】先说明采用抽签法每个人被剔除概率都相等,都是,不被剔除的概率也相等,都是,即可判断B;然后采用随机数表法,在没被剔除的100人中被抽到概率都是,即可判断C,综合B,C,即可判断D;综和B,C,D即可判断A.
【解答过程】由于先采用抽签法,从101个人中剔除1个人,
对101个人中的每个人来说被抽到(即被剔除)概率都相等,都是,
不被剔除的概率也相等,都是,故B错误;
然后采用随机数表法,在剩余的100个人中抽取10个人,
如果被抽到,概率为,也是相等的,故C错误;
所以由B,C可知,每个人被剔除的概率都是相等的,都是;
没被剔除,然后被抽到的概率也是相等的,都是,故D错误;
所以综上可知这是一种科学的抽样方法,故A正确.
故选:A.
4.(5分)(24-25高一下·安徽六安·期末)某中学高一年级有600名男学生,400名女学生,现用分层随机抽样的方法调查了50名高一学生的身高.若样本中男生身高的平均数和方差分别为172和9,女生身高的平均数和方差分别为162和14,则估计高一年级学生的平均身高和方差分别为( )
A.168,35 B.168,20 C.169.6,35 D.169.6,20
【答案】A
【解题思路】先得到样本中的男生和女生人数,进而利用平均数和整体方差的求解公式进行计算.
【解答过程】男学生和女学生人数比例为,
故样本中男生人数为人,女生人数为人,
样本的平均数为,
样本的方差为.
故选:A.
5.(5分)(24-25高一下·湖北武汉·月考)已知某比赛中运动员五轮的成绩互不相等,记为,平均数为,随机删去其任一轮的成绩,得到一组新数据,记为,平均数为,对新数据和原数据,下面说法正确的是( )
A.两组数据的极差不可能相等
B.两组数据的中位数不可能相等
C.若,则两组数据的方差不可能相等
D.若,两组数据的第百分位数可能相等
【答案】C
【解题思路】根据极差、中位数、方差、百分位数的求法,通过举反例或对计算公式、所得数据的分析判断各项的正误.
【解答过程】A,若随机删去任一轮的成绩,恰好不是最高成绩和最低成绩,此时新数据的极差等于原数据的极差,A错误;
B,不妨设,当时,若随机删去的成绩是,此时新数据的中位数等于原数据的中位数,B错误;
C,若,即删去的数据恰为平均数,根据方差的计算公式,分子不变,分母变小,此时方差会变大,C正确
D,在按从小到大的顺序排列的个数据中,
此时原数据的分位数为第三个数和第四个数的平均数,即,
删去一个数据后的个数据,按从小到大的顺序排列,可得,
此时新数据的分位数为第三个数,即或,而,则,
显然新数据的分位数不等于原数据的分位数,D错误.
故选:C.
6.(5分)(24-25高一下·吉林通化·月考)2024年3月,树人中学组织三个年级的学生进行党史知识竞赛.经统计,得到前200名学生分布的饼状图(如图)和前200名中高一学生排名分布的频率条形图(如图),则下列命题错误的是( )
A.成绩在前200名的学生中,高一人数比高二人数多30
B.成绩在第1~50名的学生中,高三最多有32人
C.高一学生成绩在第101~150名的人数一定比高三学生成绩在第1~50名的人数多
D.成绩在第51~100名的学生中,高二人数比高一人数多
【答案】D
【解题思路】由饼状图可计算出高一年级共90人,高二年级共60人,高三年级共50人,再由高一学生排名分布的频率条形图可计算出各排名段中高一年级学生的人数,由此即可判断出答案.
【解答过程】由饼状图可知,成绩在前200名的学生中,高一人数比高二人数多,A正确;
成绩在第名的学生中,高一人数为,因此高三最多有32人,B正确;
由条形图知高一学生的成绩在第名的人数为,
而高三的学生成绩在第名的人数最多为人,
故高一学生的成绩在第名的人数一定比高三的学生成绩在第名的人数多,C正确;
成绩在第名的学生中,高一人数为,
高二成绩在第名的人数最多为,
即成绩在第51~100名的学生中,高一的人数一定比高二的人数多,D错误.
故选:D.
7.(5分)(24-25高一下·山东青岛·期末)抽样调查得到20个样本数据,记作,样本数据的平均数为9,方差5.现去掉一个最大值13和一个最小值5,产生一组新数据,关于这组新数据,下列说法错误的是( )
A.中位数一定不变 B.极差一定变小
C.方差一定变小 D.平均数一定不变
【答案】B
【解题思路】由题可设20个样本数据从小到大排列为,通过计算可逐项判断.
【解答过程】不妨设20个样本数据从小到大排列为,
去掉最小,最大,剩下共18个样本数据,
原样本中位数为,新样本中位数也为,故A正确;
新样本极差为,所以极差有可能与原来相等,故B错误;
因为原样本均值为,所以新样本均值,故D正确;
原样本方差,
新样本方差,
所以新样本方差变小,故C错误;
故选:B.
8.(5分)(24-25高一下·山东青岛·期末)气象意义上进入春季的标志为“一年中第一次出现连续5天的日平均气温均不低于10摄氏度”.现有甲、乙、丙、丁四地连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是正整数):
甲地:5个数据的中位数为12,极差为3; 乙地:5个数据的平均数为11,众数为12;
丙地:5个数据的平均数为12,中位数为12; 丁地:5个数据的平均数为11,方差小于1.
则根据上面数据,肯定符合气象意义上进入春季的地区是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
【答案】D
【解题思路】根据平均数、众数、中位数、极差、方差理解,结合题意逐地分析即可.
【解答过程】设甲地5天的日平均气温从低到高为:,
因为极差为3,所以,
取
此时存在日平均气温均低于10摄氏度情况,
故甲地不一定符合进入春季的标志;
设乙地5天的日平均气温从低到高为:,
其中互不相等,由5个数据的平均数为11,
所以,
取,
此时存在日平均气温均低于10摄氏度情况,
故乙地不一定符合进入春季的标志;
设丙地5天的日平均气温从低到高为:,
由5个数据的平均数为12,
则,
取,
此时存在日平均气温均低于10摄氏度情况,
故丙地不一定符合进入春季的标志;
设丁地5天的日平均气温为:,
由5个数据的平均数为11,
所以,
所以若方差小于1则:
则
由为正整数,
且
所以
设时,任何一个都不可能为,
所以当时,
不满足,
所以,
故丁地符合气象意义上进入春季,
故选:D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高一下·陕西商洛·期末)某学校调查学生对学校食堂意见情况,该学校分高一,高二,高三三个年级,统计可得这三个年级的人数比例为.现用分层随机抽样的方法从这些学生中抽取n名学生进行调研,若高一年级抽到80人,则( )
A.高二年级抽到60人 B.高三年级抽到90人
C. D.抽取的高二与高三人数之和比高一多40人
【答案】ACD
【解题思路】根据分层抽样的抽样比及人数进行求解即可.
【解答过程】根据题意,已知高一、高二、高三人数比例为,
设抽取的高一、高二、高三人数分别为、、.
因为高一抽到80人,即,解得.
所以高二抽到人数为人,故A正确;
高三抽到人数为人,故B错误;
所以,故C正确;
高二与高三人数之和为人,比高一多人,故D正确.
故选:ACD.
10.(6分)(24-25高一上·山东潍坊·期末)在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续7日,每天新增疑似病例不超过5人”.根据过去连续7天的新增疑似病例数据信息,下列各项中,一定没有发生大规模群体感染的是( )
A.众数为1且中位数为4 B.平均数为3且极差小于或等于2
C.标准差为且平均数为2 D.平均数为2且中位数为3
【答案】BCD
【解题思路】根据题意,举出反例可得A错误,由平均数、极差的性质分析B,由标准差、平均数的公式分析C,由中位数、平均数的定义分析D,综合可得答案.
【解答过程】根据题意,设7天数据中,最小值为a,最大值为b,
依次分析选项:
对于A,数据1、1、1、4、5、6、7,满足众数为1且中位数为4,但不满足“每天新增疑似病例不超过5人”,不符合题意;
对于B,若数据的平均数为3,其数据的最小值,又由极差小于或等于2,故数据中的最大值,符合题意;
对于C,标准差为,则其方差为2,假设,则方差的最小值为,与标准差为矛盾,故必有,符合题意;
对于D,假设设,由于其中位数为3,则平均数的最小值为
,与平均数为2矛盾,故必有,符合题意.
故选:BCD.
11.(6分)(24-25高一下·福建福州·期末)某中学九年级在体能测试后,为分析学生的跳绳成绩,随机抽取了名学生的分钟跳绳的次数,将所得数据整理后,分为组画出如图频率分布直方图.为进一步分析学生的成绩分布情况,经计算得到这名学生中,跳绳次数位于的学生跳绳次数的方差为,跳绳次数位于的学生跳绳次数的方差为.(同一组中的数据以这组数据所在区间的中点值为代表)则下列正确的是( )
A.
B.估计该年级学生跳绳次数的分位数约为
C.估计该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的平均数为
D.估计该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的方差为
【答案】BD
【解题思路】对于A选项,频率分布直方图里各长方形面积和为,把各区间频率系数相加乘组距得到总面积表达式,令其等于,即可求出;
对于B选项,先算出前几个矩形面积和,通过与比较,确定分位数所在区间.再根据百分位数的定义,用已有的面积和加上该区间的面积等于,列方程求解百分位数;
对于C选项,根据加权平均的方法,以比例为权重乘以对应数值,即可求解平均数;
对于D选项,根据方差公式,以不同区域的比例为权重,分别计算每个区间数值与平均数差值的平方加上给定值,再求和得到方差.
【解答过程】对于A,由频率分布直方图中各长方形面积和为,得,解得,故A错误;
对于B,根据百分位数的计算,假设该年级学生跳绳次数的分位数为,则,又,所以解得,故B正确;
对于C,该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的平均数为,故C错误;
对于D,该年级学生跳绳次数在次及以上的学生跳绳次数的方差为,故D正确.
故选:BD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高一下·贵州贵阳·月考)欲利用随机数表从00,01,02,……,59这些编号中抽取一个容量为6的样本,抽取方法是从下面的随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位,直到取足样本,则第5个被抽取的样本的编号为____________.
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 19 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
【答案】12
【解题思路】首先确定随机数表的读取规则,然后确定起始位置并开始读取,选取在编号中的数字并剔除重复数字,确定第5个被抽取的样本编号.
【解答过程】随机数表中第1行第11列的数字为1,每次读取两位,分别取出的编号为:16,55,19,50,12,58.
第5个被抽取的样本的编号为:12.
故答案为:12.
13.(5分)(2025高一下·吉林·学业考试)甲、乙两位射击运动员在一次射击测试中各射靶10次,每次命中的环数如下:
甲
7
8
7
9
5
4
9
10
7
4
乙
9
5
7
8
7
6
8
6
7
7
则本次测试中成绩比较稳定的是____________.(填甲或乙)
【答案】乙
【解题思路】算出两者的成绩的方差,方差越小越稳定来判断.
【解答过程】按照公式先求出两者的平均值后算方差即可.
,
.
由于,则本次测试中成绩比较稳定的是乙.
故答案为:乙.
14.(5分)(24-25高一下·湖北武汉·期末)湖州地区甲、乙、丙三所学科基地学校的数学强基小组人数之比为,三所学校共有数学强基学生48人,在一次统一考试中,所有学生的成绩平均分为117,方差为22.5,已知甲、乙两所学校的数学强基小组学生的学均分分别为118和114,方差分别为15和21,则丙学校的学生成绩的方差是__________.
【答案】18
【解题思路】计算各校人数,标记平均值和方差,确定,,计算得到答案.
【解答过程】甲、乙、丙三所学科基地学校的数学强基小组人数之比为,
三所学校共有数学强基学生48人,
甲校的数学强基小组人数24;
乙校的数学强基小组人数为16;
丙校的数学强基小组人数8,
把甲校的数学强基小组学生的平均分记为,方差记为;
把乙校的数学强基小组学生的平均分记为,方差记为;
把丙校的数学强基小组学生的平均分记为,方差记为;
把所有学生的平均分记为,方差记为.
根据按比例分配分层随机抽样总样本平均数与各层样本平均数的关系,
可得,即,解得,
,
即,解得.
故答案为:18.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高一下·全国·课堂例题)一批产品中有一级品个,二级品个,三级品个,用分层随机抽样法从这批产品中抽取一个容量为的样本.请利用分层随机抽样的方法抽取,写出抽样过程.
【答案】答案见解析
【解题思路】由题根据分层抽样的原理确定编号及抽取的比例即可解决问题.
【解答过程】第一步,确定抽样比,因为,所以,
第二步,确定各层抽取的样本数,一级品:,二级品:,三级品:,
第三步,将一级品的个产品按编号;
将二级品的个产品按编号;
将三级品的个产品按编号,
第四步,采用随机数法,分别从中抽取个,个,个,这样就得到一个容量为的样本.
16.(15分)(24-25高一下·全国·课堂例题)选择合适的抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.
(1)从甲厂生产的30个篮球(其中一箱20个,另一箱10个)中抽取3个;
(2)从乙厂生产的300个篮球中,抽取10个.
(注:下表为随机数表的第10行到第13行)
48306
32560
19098
13843
70490
19383
21278
90912
40402
60831
15596
95509
23567
78961
46509
33267
82724
32555
52400
15020
12760
47439
67841
10546
【答案】(1)抽签法,过程见解析
(2)随机数法,过程见解析
【解题思路】(1)总体容量小,宜用抽签法;
(2)总体容量较大,样本容量较小宜用随机数表法.
【解答过程】(1)总体较小,用抽签法.
第一步,将30个篮球随机编号,编号分别为01,02,⋯,30.
第二步,将以上30个编号分别写在大小和形状完全相同的小纸条上,揉成小球,制成号签.
第三步,把号签放到一个不透明的盒子中,充分搅拌.
第四步,从盒子中不放回地逐个抽取3个号签,并记录上面的号码.
第五步,找出与号码对应的篮球,即可得到样本.
(2)总体较大,样本量较小,宜用随机数法.
第一步,将300个篮球随机编号,编号分别为000,001,⋯,299.
第二步,用所给的随机数表,先随机确定一个数作为起始数字,如选第十行第十一列的数1为起始数字.
第三步,从选定的数开始向右读,每次读3位,凡是不在000~299(包括000和299)中的数都跳过去不读,遇到已经读过的数也跳过去不读,
便可依次得到190,193,127,026,083,115,092,093,240,015这10个号码,这就是所要抽取的10个样本个体的号码.
17.(15分)(24-25高一下·天津·期末)天津在“五一”期间组织了假日文旅活动,涵盖精品演出、主题活动、文化旅游区活动等,吸引了数以万计的游客.为了解游客的旅游体验满意度,某研究性学习小组采用问卷调查的方式随机调查游客,并将收集到的满意度得分数据(满分100分,得分均在内)按分成5组,整理得到如下频率分布直方图.
(1)求x的值和第78百分位数;
(2)从得分在和两组中,采取分层随机抽样的方法抽取50人,则这两组分别抽取多少人;
(3)若此样本数据特征能反应总体特征,试估计游客满意度的平均成绩.(同一组中的数据用该组区间的中点值代替)
【答案】(1),第78百分位数为85分.
(2)30人,20人.
(3)74.6
【解题思路】(1)根据频率分布直方图中各组数据频率之和为1求,根据百分位数的定义和公式求解第78百分位数.
(2)先根据频率比确定抽样比,然后求出分层抽样的人数.
(3)根据频率分布直方图和平均数的公式求出平均成绩.
【解答过程】(1)由频率分布直方图得.
解得
得分低于80分的频率为0.68,得分低于90分的频率为0.88,
设第78百分位数为t,则t在中,
,解得,即第78百分位数为85分.
(2)得分在的频率为
得分在的频率为
设在和按照分层随机抽样分别抽取x人,y人
按照分层随机抽样
又因为
得
在和按照分层随机抽样分别抽取30人,20人.
(3)平均成绩为:
.
18.(17分)(24-25高一下·青海海南·期末)某班20位女同学平均分为甲、乙两组,她们的美学鉴赏课考试成绩如下(单位:分):
甲组:65,90,85,75,65,70,75,90,95,80
乙组:85,95,75,70,85,80,85,65,90,85
(1)试分别计算两组数据的极差和方差;
(2)试根据(1)中的计算结果,判断哪一组的成绩较稳定?
【答案】(1)甲组数据的极差为30(分),方差为104;乙组数据的极差为30(分),方差为75.25
(2)乙组的成绩较稳定.
【解题思路】(1)根据公式直接求极差、平均数、方差即可;
(2)根据(1)的结果可得答案.
【解答过程】(1)甲组最高分为95分,最低分为65分,极差为,
平均数为,
方差为
,
乙组最高分为95分,最低分为65分,极差为,
平均数为,
方差为
;
(2)由于甲乙两组极差相同,但乙组的方差小于甲组的方差,因此乙组的成绩较稳定.
19.(17分)(25-26高一上·全国·期末)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100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六组:,,,,,,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平均数;
(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人,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少人?
(3)若落在的平均成绩是57,方差是2,落在的平均成绩为69,方差是5,求这两组成绩的总平均数和总方差.
【答案】(1),平均数约为74
(2)6人
(3),36
【解题思路】(1)利用频率之和为结合频率分布直方图列式求出,根据平均数的计算公式计算平均数即可;
(2)利用频率分布直方图求出成绩为,,的市民人数,再根据分层抽样的概念求解即可;
(3)先利用频率分布直方图求出和的市民人数,再根据平均数和方差公式计算求解即可.
【解答过程】(1)由频率之和为结合频率分布直方图可得,
解得,
样本成绩的平均数约为.
(2)由频率分布直方图知,样本答卷成绩在,,的三组市民有(人),
其中样本答卷成绩在的市民人数为,
用分层抽样的方法应从答卷成绩在的市民中抽取(人).
(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,
总方差.
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