内容正文:
第15讲 随机抽样
【人教A版】
模块一
简单随机抽样
1.抽样调查的必要性
(1)相关概念
名称
定义
全面调查(普查)
对每一个调查对象都进行调查的方法.
抽样调查
根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法.
总体
调查对象的全体.
个体
从总体中抽取的那部分个体.
样本
从总体中抽取的那部分个体.
样本量
样本中包含的个体数.
(2)抽样的必要性
普查往往需要花费大量的财力、物力,而抽样调查具有花费少、效率高的特点.另外,在有些调查中,抽样调查则具有不可替代的作用,比如:
①一些个体具有破坏性.如不可能对所有的炮弹都进行试射检验其是否合格.
②一些检测具有毁损性.如不可能把地里所有的种子都挖出来检验其是否发芽.
2.简单随机抽样
(1)简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样;如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.
(2)(不放回)简单随机抽样的特征
①有限性:简单随机抽样要求被抽取样本的总体中所含个体的个数是有限的,便于通过样本对总体进行分析.
②逐一性:简单随机抽样是从总体中逐个地进行抽取,便于实践中操作.
③不放回性:简单随机抽样是一种不放回抽样,便于进行有关的分析和计算.
④等可能性:简单随机抽样中各个个体被抽到的可能性(机会)都相等(与第几次抽取无关),从而保证了抽样的公平性.
3.两种常见的简单随机抽样方法
(1)抽签法
一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,然后把所有编号写在外观、质地等无差别的小纸片(也可以是卡片、小球等)上作为号签,并将这些号签放在一个不透明的盒,充分搅拌,最后从盒中不放回地逐个抽取号签,使与号签上的编号对应的个体进入样本,直到抽足样本所需要的数量.
(2)随机数法
先把总体中的N个个体编号,用随机数工具产生1~N范围内的整数随机数,把产生的随机数作为抽中的编号,使与编号对应的个体进入样本.重复上述过程,直到抽足样本所需要的数量.如果生成的随机数有重复,即同一编号被多次抽到,可以剔除重复的编号并重新产生随机数,直到产生的不同编号个数等于样本所需要的数量.
(3)两种抽样方法的优缺点
抽样方法
优点
缺点
适用范围
抽签法
简单易行.
总体量较大时,操作起来比较麻烦.
适用于总体中个体数不多的情形.
随机数法
简单易行,它很好地解决了总体量较大时用抽签法制签困难的问题.
总体量很大,样本量也很大时,利用随机数法抽取样本仍不方便.
总体量较大,样本量较小的情形.
4.总体平均数与样本平均数
(1)概念
名称
定义
总体均值(总体平均数)
一般地,总体中有N个个体,它们的变量值分别为Y1,Y2,…,YN,则称为总体均值,又称总体平均数.
如果总体的N个变量值中,不同的值共有k(k≤N)个,不妨记为Y1,Y2,…,Yk,其中Yi出现的频数为fi(i=1,2,…,k),则总体均值还可以写成加权平均数的形式.
样本均值(样本平均数)
如果从总体中抽取一个容量为n的样本,它们的变量值分别为y1,y2,…,yn,则称为样本均值,又称样本平均数.
说明:(1)在简单随机抽样中,我们常用样本平均数去估计总体平均数;
(2)总体平均数是一个确定的数,样本平均数具有随机性(因为样本具有随机性);
(3)一般情况下,样本量越大,估计越准确.
(2)求和符号∑的性质
①;
②,其中k为常数.
【题型1 简单随机抽样的特征及适用条件】
【例1】(24-25高一下·全国·课后作业)下列抽样方法是简单随机抽样的是( )
A.在某年明信片销售活动中,规定每100万枚为一个开奖组,号码的后四位是2709的为三等奖
B.某车间包装一种产品,在自动包装传送带上,每隔30分钟抽一包产品,称其重量是否合格
C.从8台电脑中逐个不放回地随机抽取2台,进行质量检验,假设8台电脑已编好号,对编号随机抽取
D.仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性就近抽取100支火炬进行质量检查
【答案】C
【解题思路】利用简单随机抽样的定义,逐一分析各选项即可得解.
【解答过程】选项A:在明信片销售活动中规定特定号码为三等奖,不属于简单随机抽样,故A错误;
选项B:在自动包装传送带上每隔30分钟抽一包产品,
抽样间隔固定,属于系统抽样,不是简单随机抽样,故B错误;
选项C:从8台已编号的电脑中逐个不放回地随机抽取2台,
符合简单随机抽样中总体个数有限、逐个抽取、不放回抽样、等可能抽样的特点,
属于简单随机抽样,故C正确;
选项D:一次性就近抽取100支火炬,不具有等可能性,不属于简单随机抽样,故D错误;
故选:C.
【变式1.1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列4个抽样中,简单随机抽样的个数是( )
①从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
②仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
③某连队从200名党员官兵中,挑选出50名最优秀的党员官兵赶赴某市参加抗震救灾工作;
④一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
A.0 B.1
C.2 D.3
【答案】B
【解题思路】根据简单随机抽样的特点逐个判断.
【解答过程】①不是简单随机抽样.因为简单随机抽样要求被抽取的样本总体的个数是有限的.
②不是简单随机抽样.虽然“一次性抽取”和“逐个抽取”不影响个体被抽到的可能性,但简单随机抽样要求的是“逐个抽取”.
③不是简单随机抽样.因为50名党员官兵是从中挑出来的,是最优秀的,每个个体被抽到的可能性不同,不符合简单随机抽样中“等可能抽样”的要求.
④是简单随机抽样.因为总体中的个体数是有限的,并且是从总体中逐个进行抽取的,等可能的抽样.
故选:B.
【变式1.2】(24-25高二下·上海浦东新·月考)下列抽样方法是简单随机抽样的是( )
A.某医院从200名医生中,挑选出50名最优秀的医生去参加抗疫活动
B.从10个手机中逐个不放回地随机抽取2个进行质量检验
C.从空间直角坐标系中抽取10个点作为样本
D.饮料公司从仓库中的500箱饮料中一次性抽取前10箱进行质量检查
【答案】B
【解题思路】根据简单随机抽样的特点逐项判断可得答案.
【解答过程】对于A,某医院从200名医生中,挑选出50名最优秀的医生去参加抗疫活动,每个人被抽到的机会不相等,故错误;
对于B,从10个手机中逐个不放回地随机抽取2个进行质量检验,是简单随机抽样,故正确;
对于C,从空间直角坐标系中抽取10个点作为样本,由于被抽取的样本的总体个数是无限的,所以不是简单随机抽样,故错误;
对于D,饮料公司从仓库中的500箱饮料中一次性抽取前10箱进行质量检查,不是逐个抽取,所以不是简单随机抽样,故错误.
故选:B.
【变式1.3】(24-25高三·全国·一轮复习)下列抽样的方式属于简单随机抽样的个数为( )
①从500个个体中一次性抽取50个作为样本;
②将500个个体编号,把号签放在一个不透明的容器内搅拌均匀,从中逐个抽取50个作为样本;
③某班有55个同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛;
④福利彩票用摇奖机摇奖.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】由简单随机抽样的定义对各个抽取方式进行判断即可得到结论.
【解答过程】①一次性抽取与逐个不放回的抽取等价,是简单随机抽样,③不是等可能抽取,故不是简单随机抽样,②④是简单随机抽样.
故选:C.
【题型2 抽签法】
【例2】(24-25高三·全国·一轮复习)在对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个人中随机抽取10个人,那么下列说法正确的是( )
A.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
B.每个人在整个抽样过程中被抽到的机会均等
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】B
【解题思路】根据随机抽样的特征,即可判断出结果.
【解答过程】由于第一次剔除时采用抽签法,对每个人来说可能性相等,
然后随机抽取10人对每个人的机会也是均等的,
所以总的来说每个人的机会都是均等的,被抽到的可能性都是相等的.
故选:B.
【变式2.1】(24-25高一·全国·课后作业)下列抽样试验中,适合用抽签法的是( )
A.从某厂生产的3000件产品中抽取600件进行质量检验
B.从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
C.从甲、乙两厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
D.从某厂生产的3000件产品中抽取10件进行质量检验
【答案】B
【解题思路】根据抽签法的适用条件,结合选项依次判断即可.
【解答过程】选项A,总体中的个体数较大,样本容量也较大,不适合用抽签法,故A不符合题意;
选项B,总体中的个体数较小,样本容量也较小,
且同厂生产的两箱产品可视为搅拌均匀了,可用抽签法,故B符合题意;
选项C,甲、乙两厂生产的两箱产品质量可能差别较大,
不能满足搅拌均匀的条件,不能用抽签法,故C不符合题意;
选项D,总体中的个体数较大,不适合用抽签法,故D不符合题意.
故选:B.
【变式2.2】(24-25高一下·全国·课后作业)某班有50名学生,现选取6名学生参加一个讨论会,每名学生被选到的机会相等.请用抽签法设计一个选取方案.
【答案】答案见解析
【解题思路】利用抽签法的定义即可得解.
【解答过程】第一步,给50名学生编号,号码依次为01,02,03,,50,
第二步,将50名学生的编号写在形状、大小相同的小纸片上,并搡成小球,制成号签,
第三步,将得到的号签放在一个不透明的容器中,搅拌均匀,
第四步,从容器中不放回地逐个抽取6个号签,并记录上面的编号,对应这6个编号的学生,即为所选取的学生.
【变式2.3】(24-25高一下·江苏·单元复习)某单位对口支援西部开发,现从报名的18名志愿者中选取6人组成志愿小组到西藏工作3年,请用抽签法设计抽样方案.
【答案】答案见解析
【解题思路】利用抽签法的定义进行求解.
【解答过程】方案如下:
第一步:将18名志愿者编号,号码为:01,02,03,…,18.
第二步:将号码分别写在相同的纸条上,揉成团,制成号签.
第三步:将得到的号签放到一个不透明的盒子中,充分搅匀.
第四步:从盒子中依次取出6个号签,并记录上面的编号.
第五步:与所得号码对应的志愿者就是志愿小组成员.
【题型3 随机数表法】
【例3】(25-26高一上·河南·月考)某校从500名同学中用随机数法抽取30人参加这一项调查.将这500名同学编号为001,002,…,500,假设从第1行第4列的数字开始,则第4个被抽到的同学的编号为( )
3484 4217 5572 1754 5560 8331
0474 4767 2176 3350 2583 9212
0676 6301 6378 5916 9555 6719
A.331 B.047 C.455 D.447
【答案】A
【解题思路】由随机数法概念即可求解.
【解答过程】由题意,依次读取的三个数字编号分别是442,175,572,175,455,608,331,047,
剔除一个重复数据175和超过500的数据572,608,
所以符合条件的前5个编号是442,175,455,331,047,
所以第4个是331.
故选:A.
【变式3.1】(24-25高一下·福建福州·期末)某校从500名同学中用随机数法抽取30人参加这一项调查.将这500名同学编号为001,002,…500,假设从第1行第4列的数字开始,则第5个被抽到的同学的编号为( )
3484 4217 5572 1754 5560 8331
0474 4767 2176 3350 2583 9212
0676 6301 6378 5916 9555 6719
A.331 B.047 C.447 D.672
【答案】B
【解题思路】根据随机数表的读取规则,逐一选取即可.
【解答过程】由题知,选取的同学编号分别是442,175,572,175,455,608,331,047,
剔除重复数据,超过500的数据,符合条件的是442,175,455,331,047,第五个是047.
故选:B.
【变式3.2】(24-25高一下·贵州黔南·期末)某工厂利用随机数表对生产的50个零件进行抽样测试,先将50个零件进行编号,编号分别为01,02,,50,从中抽取6个样本,下面提供随机数表的第1行到第2行:
66 67 40 37 14 64 05 71 11 05 65 09 95 86 68 76 83 20 37 90
57 16 03 11 63 14 90 84 45 21 75 73 88 05 90 52 23 59 43 10
若从表中第1行第6列开始向右依次读取数据,则得到的第6个样本编号是( )
A.57 B.50 C.40 D.10
【答案】B
【解题思路】结合随机数表法定义,按照题意依次读出前个数即可.
【解答过程】从随机数表第1行的第6列数字开始由左向右每次连续读取2个数字,删除超出范围及重复的编号,
符合条件的编号有03,46,40,11,10,50,所以选出来的第6个个体的编号为50.
故选:B.
【变式3.3】(24-25高一下·湖南邵阳·月考)从编号为01,02,…,49,50的50个个体中利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行第5列的数开始由左到右依次抽取,则选出来的第4个个体的编号为( )
7816
6572
0812
1463
0782
4369
9728
0198
3204
9234
4935
8200
3623
4869
6938
7481
A.14 B.07 C.32 D.43
【答案】B
【解题思路】根据随机数表法一一列出即可.
【解答过程】依题意选出的个体编号依次为:,,,,……,
所以选出来的第4个个体的编号为.
故选:B.
【题型4 简单随机抽样的概率、估计总体】
【例4】(24-25高一下·天津河北·期末)一个总体中共有10个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个样本容量为3的样本,则某一个特定个体被抽到的概率为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据古典概型的概率公式计算可得.
【解答过程】依题意每个个体被抽到的概率均为,
则某一个特定个体被抽到的概率为.
故选:A.
【变式4.1】(2025高三·全国·专题练习)我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米2020石(石,古代质量单位),验得米内夹谷,抽样取米一把,数得255粒内夹谷29粒,则这批米内夹谷约为(假设一粒谷和一粒米的质量近似相同)( )
A.210石 B.220石 C.230石 D.240石
【答案】C
【解题思路】根据抽样取米一把,数得255粒内夹谷29粒,可计算出夹谷的频率,从而得解.
【解答过程】设这批米内夹谷约为石,根据样本的性质可得,求得,
即这批米内夹谷约为230石,
故选:C.
【变式4.2】(2025高一·全国·专题练习)某校高一共有10个班,编号1至10,某项调查要从中抽取三个班作为样本,现用抽签法抽取样本,每次抽取一个号码,共抽3次,设五班第一次抽到的可能性为a,第二次被抽到的可能性为b,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解题思路】由题意结合简单随机抽样的特征即可确定实数a,b的值.
【解答过程】由简单随机抽样的定义知,每个个体在每次抽取中都有相同的可能性被抽到,
故五班在每次抽样中被抽到的可能性都是,所以,
故选:D.
【变式4.3】(24-25高一上·贵州遵义·期末)管理人员从一池塘内随机捞出40条鱼,做上标记后放回池塘.10天后,又从池塘内随机捞出70条鱼,其中有标记的有2条.根据以上数据可以估计该池塘内鱼的总条数是( )
A.2800 B.1800 C.1400 D.1200
【答案】C
【解题思路】由从池塘内捞出70条鱼,其中有标记的有2条,可得所有池塘中有标记的鱼的概率,结合池塘内具有标记的鱼一共有40条鱼,按照比例即得解.
【解答过程】设估计该池塘内鱼的总条数为,
由题意,得从池塘内捞出70条鱼,其中有标记的有2条,
所有池塘中有标记的鱼的概率为:,
又因为池塘内具有标记的鱼一共有40条鱼,
所以,解得,
即估计该池塘内共有条鱼.
故选:C.
模块二
分层随机抽样
1.分层随机抽样
(1)分层随机抽样的必要性
简单随机抽样是使总体中每一个个体都有相等的机会被抽中,但因为抽样的随机性,有可能会出现比较“极端”的样本,从而使得估计出现较大的误差,这时候我们可以考虑采取一种新的抽样方法——分层随机抽样.
(2)分层随机抽样的概念
一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为层.
(3)比例分配
在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.即:
①;
②.
(4)分层随机抽样的步骤
①分层:根据已经掌握的信息,将总体分成互不重叠的层.
②求比:根据总体中的个体数N和样本容量n计算抽样比.
③定数:确定第i层应该抽取的个体数为ni=Ni·k(Ni为总体中第i层所包含的个体数),使得各ni之和为n.
④抽样:按“定数”步骤中确定的个体数在各层中随机地抽取个体,合在一起便得到容量为n的样本.
(5)分层随机抽样的特点
①适用于由差异明显的几部分(即层)组成的总体;
②分成的各层互不重叠;
③各层抽取的比例都等于样本容量在总体中的比例,即,其中n为样本容量,N为总体容量;
④分层随机抽样使样本具有较强的代表性,而且在各层抽样时,又可灵活地选用不同的随机抽样方法.
2.分层随机抽样的平均数计算
在分层随机抽样中,如果层数分为2层,第1层和第2层包含的个体数分别为M和N,抽取的样本量分别为m和n,第1层、第2层的总体平均数分别为,第1层、第2层的样本平均数分别为,总体平均数为,样本平均数为,则.
由于用第1层的样本平均数可以估计第1层的总体平均数,用第2层的样本平均数可以估计第2层的总体平均数,因此可以用估计总体平均数.
又,所以.
因此,在比例分配的分层随机抽样中,我们可以直接用样本平均数估计总体平均数.
【题型5 分层抽样的特征及适用条件】
【例5】(24-25高一下·山东枣庄·期末)某中学有青年教师95人,中年教师65人,老年教师20人,为了调查他们的健康状况,需从他们中抽取一个容量为36的样本,则合适的抽样方法是( )
A.抽签法 B.随机数法
C.分层随机抽样 D.简单随机抽样
【答案】C
【解题思路】根据样本的年龄特性确定抽样方法.
【解答过程】由于样本中年龄分为三个层次:老年,中年,青年,因此采取分层抽样方法.
故选:C.
【变式5.1】(24-25高一上·全国·课堂例题)下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是( )
A.从10名同学中抽取3人参加座谈会
B.红星中学共有学生1600名,其中男生840名,防疫站对此校学生进行身体健康调查,抽取一个容量为200的样本
C.从1000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间
D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量
【答案】B
【解题思路】由分层抽样的定义对选项一一判断即可得出答案.
【解答过程】A中总体所含个体无差异且个数较少,适合用简单随机抽样;
C和D中总体所含个体无差异且个数较多,不适合分层抽样;
B中总体所含个体差异明显,适合用分层抽样.
故选:B.
【变式5.2】(24-25高二上·浙江·期中)某学校有男生700名、女学生400名.为了解男女学生在学习立体几何的空间想象能力方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )
A.抽签法 B.随机数法 C.系统抽样法 D.分层抽样法
【答案】D
【解题思路】根据分层抽样的特征即可求解.
【解答过程】由于男女生两个不同的群体在空间想象能力方面有差异,最适合采用的是分层抽样法,
故选:D.
【变式5.3】(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)为了解某地区居民使用手机扫码支付的情况,拟从该地区的居民中抽取部分人员进行调查,事先已了解到该地区老、中、青三个年龄段的人员使用手机扫码支付的情况有较大差异,而男、女使用手机扫码支付的情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的是( )
A.抽签法 B.按性别分层随机抽样
C.按年龄段分层随机抽样 D.随机数法
【答案】C
【解题思路】根据抽样方法确定正确答案.
【解答过程】依题意,“居民人数多”, “男、女使用手机扫码支付的情况差异不大”,
“老、中、青三个年龄段的人员使用手机扫码支付的情况有较大差异”,
所以最合理的是按年龄段分层随机抽样.
故选:C.
【题型6 抽样方法的选取】
【例6】(24-25高二上·四川绵阳·期末)①在一次满分为100分的测试中,有12人的成绩在90分以上,30人的成绩在60~80分,12人的成绩低于60分,现从中抽取9人了解有关考试题目难度的情况;②一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.针对这两件事,恰当的抽样方法分别为( )
A.分层抽样,简单随机抽样 B.简单随机抽样,简单随机抽样
C.简单随机抽样,分层抽样 D.分层抽样,分层抽样
【答案】A
【解题思路】根据分层抽样和简单随机抽样的特点判断即可.
【解答过程】对于①:考试成绩在不同分数段之间的同学有明显的差异,用分层随机抽样比较恰当;
对于②:总体包含的个体较少,用简单随机抽样比较恰当.
故选:A.
【变式6.1】(24-25高一下·云南丽江·月考)下列两项调查适宜采用的抽样方法依次是( )
①一项对“中兴事件”(2018年4月16日,美国对中兴通讯施行惩罚措施,引起国内关于国产芯片的讨论)影响的调查中有10000人认为这是美国贸易保护主义,对世界经济会产生比较负面的影响:有9000人认为这只是一个孤立事件,对世界经济大格局不会产生太大影响:有1000人没有发表自己的看法.现要从这20000人中随机抽取200人做进一步调查.
②从某中学高二年级的15名艺术特长生中选出3名调查学习负担情况.
A.①简单随机抽样,②分层抽样
B.①分层抽样,②简单随机抽样
C.①②都用简单随机抽样
D.①②都用分层抽样
【答案】B
【解题思路】由随机抽样的定义进行判断.
【解答过程】解:对于①,总体中明显存在差异,则用分层随机抽样;
对于②,总体个数较少,则用简单随机抽样,
故选:B.
【变式6.2】(2025·湖南岳阳·模拟预测)现有以下两项调查:①从40台刚出厂的大型挖掘机中抽取4台进行质量检测;②在某校800名学生中,型、型、B型和型血的学生依次有人.为了研究血型与色弱的关系,需从中抽取一个容量为40的样本.完成这两项调查最适宜采用的抽样方法分别是( )
A.①②都采用简单随机抽样
B.①②都采用分层随机抽样
C.①采用简单随机抽样,②采用分层随机抽样
D.①采用分层随机抽样,②采用简单随机抽样
【答案】C
【解题思路】由简单随机抽样、分层随机抽样的概念即可判断.
【解答过程】由题意对于①,40台刚出厂的大型挖掘机被抽取的可能性一样,故为简单随机抽样,
对于②,为了研究血型与色弱的关系,说明某校800名学生被抽取的可能性要按照血型比例分层抽取,故为分层随机抽样.
故选:C.
【变式6.3】(24-25高二上·上海长宁·期末)①植物根据植株的高度及分枝部位等可以分为乔木、灌木和草木三大类,某植物园需要对其园中的不同植物的干重(烘干后测定的质量)进行测量;②检测员拟对一批新生产的1000箱牛奶抽取10箱进行质量检测;上述两项调查应采用的抽样方法是( )
A.①用简单随机抽样,②用分层随机抽样 B.①用简单随机抽样,②用简单随机抽样
C.①用分层随机抽样,②用简单随机抽样 D.①用分层随机抽样,②用分层随机抽样
【答案】C
【解题思路】根据简单随机抽样和分层随机抽样的特点进行判断即可.
【解答过程】①乔木、灌木、草木,分类明显,可以采用分层随机抽样;
②并未有明显分层特点,且样本容量较小,可以采用简单随机抽样;
故选:C.
【题型7 抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算】
【例7】(24-25高一下·河北唐山·期末)某公司生产,,三种不同型号的电子产品,产量分别为100,400,300件,为检验不同产品的质量,现用分层抽样的方法从以上产品中抽取40件进行检验,则应从种型号的产品中抽取的件数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】C
【解题思路】求出分层抽样的抽样比,再求出目标数值.
【解答过程】依题意,分层抽样的抽样比为,
所以从种型号的产品中抽取的件数为.
故选:C.
【变式7.1】(24-25高一下·新疆哈密·期末)某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为,现用分层随机抽样的方法从该校三个年级的学生中抽取容量为300的样本,则从高二年级抽取的学生人数为( )
A.60 B.90 C.120 D.150
【答案】B
【解题思路】先求出高二学生的占样本的抽样比,再乘以即可.
【解答过程】由题意:从高二年级抽取的学生人数为:.
故选:B.
【变式7.2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)某校为了解同学们对“天宫课堂”这种授课模式的兴趣,决定利用分层抽样的方法从高一、高二、高三学生中选取90人进行调查,已知该校高一年级学生有400人,高二年级学生有500人,高三年级学生有600人,则抽取的学生中,高一年级有( )
A.40人 B.36人 C.30人 D.24人
【答案】D
【解题思路】确定高一、高二、高三的人数比,由分层抽样特征即可求解;
【解答过程】由题意可知该校高一年级学生有400人,高二年级学生有500人,高三年级学生有600人,
则高一年级,高二年级与高三年级的学生人数比为,
根据分层抽样的特征可知,抽取的学生中,高一年级有人,
故选:D.
【变式7.3】(24-25高一下·安徽安庆·期末)五一期间,各大商场为促进消费,通过发送小礼品的方式吸引顾客.已知某商场五一发放了300件小礼品,其中老年人、中年人、青年人分别有150人、50人、100人,若按年龄的分层抽样从这300名顾客中随机抽取12人收集他们的意见,则被抽取的老年人比青年人多( )
A.4人 B.3人 C.2人 D.1人
【答案】C
【解题思路】根据题意,利用分层抽样的方法,分别求得抽取的老年人和青年人的人数,即可求解.
【解答过程】由题意知,老年人、中年人、青年人分别有150人、50人、100人,
可得老年人、中年人、青年人的比例分别为,
故抽取的12人中老年人抽取了人,
青年人抽取了人,则老年人比青年人多2人.
故选:C.
【题型8 分层抽样的概率】
【例8】(2026·福建泉州·模拟预测)从一个含有个个体的总体中抽取一容量为的样本,当选取抽签法、随机数法和分层随机抽样三种不同方法时,总体中每个个体被抽中的概率分别为,三者关系可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据抽样的概念,每个个体被抽中的概率是均等的,进而即可选择答案.
【解答过程】因为在抽签法抽样、随机数法抽样和分层随机抽样中,每个个体被抽中的概率均为,
所以.
故选:B.
【变式8.1】(24-25高一下·广西柳州·期末)某校有700名高一学生,400名高二学生,400名高三学生,高一数学兴趣小组欲采用按比例分配的分层抽样的方法在全校抽取15名学生进行某项调查,则下列说法正确的是( )
A.高一学生被抽到的概率最大 B.高三学生被抽到的概率最大
C.高三学生被抽到的概率最小 D.每位学生被抽到的概率相等
【答案】D
【解题思路】根据分层抽样的定义和性质判断即可.
【解答过程】无论采取简单随机抽样,还是分层抽样,每个个体被抽取的概率都相同.
故选:D.
【变式8.2】(2025高三·全国·专题练习)某校要从高一、高二、高三共2 023名学生中选取50名组成志愿团,若先用简单随机抽样的方法从2 023名学生中剔除23名,再从剩下的2 000名学生中按分层随机抽样的方法抽取50名,则每名学生入选的可能性( )
A.都相等且为 B.都相等且为
C.不完全相等 D.均不相等
【答案】A
【解题思路】根据简单随机抽样和分层抽样都是等可能抽样得到答案.
【解答过程】根据简单随机抽样及分层随机抽样的定义可得,每个个体被抽到的概率都相等,所以每个个体被抽到的概率都等于
故选:A.
【变式8.3】(24-25高一下·天津滨海新区·期末)从一个容量为100的总体中抽取容量为10的样本,选取简单随机抽样和分层随机抽样两种不同方法抽取样本.在简单随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,某个体被抽中的概率为;在分层随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,则( )
A. B.
C. D.之间没有关系
【答案】B
【解题思路】根据简单随机抽样、分层抽样的定义即可得到结论.
【解答过程】根据抽样调查的原理可得简单随机抽样,分层抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等,即.
故选:B.
模块三
获取数据的途径
1.获取数据的途径
(1)通过调查获取数据
我们一般通过抽样调查或普查的方法获取数据.
(2)通过试验获取数据
没有现存的数据可以查询时,就需要通过对比试验的方法去获取样本观测数据.
(3)通过观察获取数据
自然现象只能通过长久的持续观察获取数据.
(4)通过查询获得数据
通过收集前人的劳动成果并加以利用,从而减少收集数据的成本.
【题型9 普查与抽样】
【例9】(24-25高一下·天津河西·期末)下列情况适合用抽样调查的是( )
A.调查某化工厂周围5个村庄是否受到污染
B.调查某批次汽车的抗撞击能力
C.调查某班学生的身高情况
D.学校招聘,对应聘人员进行面试
【答案】B
【解题思路】根据抽样调查的直接判断即可.
【解答过程】A,调查化工厂周围5个村庄是否受污染,可全面调查;
B,调查某批汽车抗撞击能力,具有破坏性,适合抽样调查.
C,调查某班学生身高,适合全面调查;
D,学校招聘对应聘人员面试,是全面调查;
故选:B.
【变式9.1】(24-25高一下·北京顺义·期末)在以下4项调查中:
①调查一个40人班级的学生每周的体育锻炼时间;
②调查某省的一种结核病的发病率;
③调查一批食品的合格率;
④调查一个水库所有鱼中草鱼所占的比例;
适合用全面调查的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解题思路】根据全面调查的定义判断即可.
【解答过程】根据全面调查的定义可知,①适合用全面调查,②③④适合用抽样调查.
故选:A.
【变式9.2】(25-26高一上·重庆潼南·开学考试)下列调查中,适合采用抽样调查的是( )
A.调查重庆市鲁能巴蜀中学九年级(1)班50名同学的视力情况
B.重庆西站对乘坐高铁的旅客进行安检
C.为保证飞机飞行安全,工人对其零部件进行检查
D.调查重庆市中学生的周末作业完成时间
【答案】D
【解题思路】根据抽样调查的特点,它适用于总体较大、全面调查不经济或不现实的情况,分析选项即可.
【解答过程】对于A,调查重庆市鲁能巴蜀中学九年级(1)班50名同学的视力情况:总体较小(仅50人),容易进行全面调查,不适合抽样调查,
对于B,重庆西站对乘坐高铁的旅客进行安检:安检涉及安全风险,必须对每位旅客进行全面检查,不适合抽样调查,
对于C,为保证飞机飞行安全,工人对其零部件进行检查:飞机零部件检查要求全面性,任何遗漏都可能造成安全事件,不适合抽样调查,
对于D,调查重庆市中学生的周末作业完成时间:调查对象是全市范围中学生,总体较大,适合抽样调查,
因此,适合采用抽样调查的是D,
故选:D.
【变式9.3】(24-25高一下·天津河西·期末)下列调查方式合适的是( )
A.要了解一批节能灯泡的使用寿命,采用全面调查的方式
B.要调查某个班级同学的身高,采用抽样调查的方式
C.调查海河某段水域的水质情况,采用抽样调查的方式
D.调查全市高中生每天的睡眠时间,采用全面调查的方式
【答案】C
【解题思路】根据全面调查与抽样调查的定义逐项判断即可.
【解答过程】对于A,了解一批节能灯的使用寿命,调查过程带有破坏性,只能采取抽样调查,
而不能将整批节能灯全部用于实验,故A错误;
对于B,要调查某个班级同学的身高,采用全面调查的方式,故B错误;
对于C,调查海河某段水域的水质情况,采用抽样调查的方式,故C正确;
对于D,调查全市高中生每天的睡眠时间,采用抽样调查的方式,故D错误.
故选:C.
【题型10 总体与样本】
【例10】(24-25高二上·安徽·月考)某高中为了了解高一年级1200名学生的视力情况,抽查了其中200名学生的视力,并进行统计分析.下列叙述正确的是( )
A.上述调查属于普查 B.每名学生是总体的一个个体
C.200名学生的视力是总体的一个样本 D.1200名学生是总体
【答案】C
【解题思路】由抽样调查的定义逐个分析判断即可
【解答过程】对于A,因为抽取一部分对象的调查方式是抽查,对全体对象进行研究的调查方式是普查,所以此调查为抽样调查,所以A错误;
对于B,每名学生的视力是总体的一个个体,所以B错误;
对于C,200名学生的视力是总体的一个样本,所以C正确;
对于D,1200名学生的视力是总体,所以D错误.
故选:C.
【变式10.1】(24-25高一下·甘肃兰州·月考)为了了解全校200名学生的年龄情况,从中抽取40名学生进行调查,下列说法正确的是( )
A.总体是200 B.个体是40名学生
C.样本是40名学生 D.样本容量是40
【答案】D
【解题思路】根据题意,由总体,个体,样本以及样本容量的定义,逐一判断,即可得到结果.
【解答过程】由题意可得,总体是200名学生或他们的年龄,故A错误;
个体是每一名学生或他们的年龄,故B错误;
样本是40名学生或他们的年龄,故C错误;
样本容量是40,故D正确.
故选:D.
【变式10.2】(2025·吉林白城·一模)从某市参加升学考试的学生中随机抽查名学生的数学成绩进行统计分析,在这个问题中,下列说法错误的是( )
A.总体指的是该市参加升学考试的全体学生的数学成绩
B.样本是指名学生的数学成绩
C.样本量指的是名学生
D.个体指的是该市参加升学考试的每一名学生的数学成绩
【答案】C
【解题思路】根据总体、样本、样本容量和个体的定义直接判断选项即可.
【解答过程】总体指的是该市参加升学考试的全体学生的数学成绩,A正确;
样本是指名学生的数学成绩,B正确;
样本量是,C错误;
个体指的是该市参加升学考试的每一名学生的数学成绩,D正确.
故选:C.
【变式10.3】(24-25高一下·全国·课后作业)为调查参加第七届世界军人运动会的9000名运动员的年龄情况,从中抽查了100名运动员的年龄,就这个问题来说,下列说法错误的是( )
A.9000名运动员的年龄情况是总体
B.每名运动员的年龄情况是个体
C.抽取的100名运动员的年龄情况是样本
D.样本量是9000
【答案】D
【解题思路】利用总体、个体、样本与样本量的定义即可得解.
【解答过程】根据题意,9000名运动员的年龄情况是总体,A正确.
这9000名运动员中每名运动员的年龄情况是个体,B正确.
抽取的100名运动员的年龄情况是样本,C正确.
样本量是100,D错误.
故选:D.
一、单选题
1.(25-26高一上·河南·月考)下列调查中最适合采用全面调查(普查)的是( )
A.了解某市小麦的根部生长情况
B.了解某品牌手机的防摔功能
C.了解某省高一学生坚持晨读的情况
D.对我国最新研发的“玄龙08战斗机”的各零部件质量情况的调查
【答案】D
【解题思路】根据抽样调查与普查的特点,逐一分析各个选项,即可得答案.
【解答过程】选项A:了解某市小麦的根部生长情况,普查工作量巨大且有破坏性,适合抽样调查,故A错误;
选项B:了解某品牌手机的防摔功能,普查工作量巨大且有破坏性,适合抽样调查,故B错误;
选项C:了解某省高一学生坚持晨读的情况,普查工作量巨大,适合抽样调查,故C错误;
选项D:“玄龙08战斗机”的各零部件数量有限,且是精确度要求较高的调查,
适合全面调查(普查),故D正确.
故选:D.
2.(24-25高一下·黑龙江双鸭山·月考)某中学研究人员希望调查该校高中学生平均每天的自习时间.他调查了100名学生,发现他们每天的平均自习时间是3h.这里的总体是( )
A.该校的所有高中学生 B.该校所有高中学生的平均每天自习时间
C.所调查的100名高中学生 D.所调查的100名高中学生的平均每天自习时间
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用样本、总体的意义判断即得.
【解答过程】调查对象的全体为该校所有高中学生的平均每天自习时间,
因此总体应是该校所有高中学生的平均每天自习时间.
故选:B.
3.(24-25高一下·福建福州·期末)用抽签法从学号为1到50的50名学生(其中含学生李华)中不放回抽取5名学生进行问卷调查,每次抽取一个号码,共抽取5次,设李华第一次被抽到的概率为,第五次被抽到的概率为,则( )
A.a = , B.a = , C.a = , D.a = ,
【答案】B
【解题思路】由题意结合简单随机抽样的特征即可确定实数,的值.
【解答过程】由简单随机抽样的定义知,每个个体在每次抽取中都有相同的可能性被抽到,
因为每次抽取一个号码,所以李华第一次被抽到的可能性为,
第五次被抽到的可能性为.
即李华同学在每次抽样中被抽到的可能性都是,所以,.
故选:B.
4.(25-26高一上·山西忻州·期末)某高中高一、高二、高三年级的学生人数分别为400,400,600,为了解各年级学生每天阅读的时间,用分层随机抽样的方法从中抽取样本,若样本中高一年级的学生有14人,则样本容量为( )
A.42 B.45 C.49 D.50
【答案】C
【解题思路】求出总人数得到抽样比,利用分层抽样中样本容量等于总人数乘以抽样比即可求解.
【解答过程】由题可得总人数为 人,抽样比
所以样本容量.
故选:C.
5.(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.
6.(24-25高一上·江西·期末)为了了解某县中小学生课外阅读时间情况,拟从该县的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该县小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,而男、女生的阅读时间差异不大,则最合理的抽样方法是( )
A.按性别分层随机抽样 B.按学段分层随机抽样
C.抽签法 D.随机数表法
【答案】B
【解题思路】由分层抽样的概念即可判断;
【解答过程】因为男、女生的阅读时间差异不大,而小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,故应按照学段分层随机抽样.
故选:B.
7.(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.
8.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)某校高中生共有3600人,其中高一年级1300人,高二年级人,高三年级1100人,现采取分层抽样法抽取容量为36的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为( )
A.11,14,11 B.12,12,12 C.14,12,10 D.13,12,11
【答案】D
【解题思路】根据分层抽样的定义求得抽样比,分别计算每个年级被抽到的人数,可得答案.
【解答过程】用分层抽样在各层中的每个个体被抽到的可能性为,
则在高一年级抽取的人数是(人),
高二年级抽取的人数是(人),
高三年级抽取的人数是(人),
所以高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为13,12,11,
故选:D.
二、多选题
9.(24-25高一下·河北邯郸·阶段检测)下列调查中,适宜采用抽样调查的是( )
A.调查某市小学生每天的运动时间
B.农业科技人员调查某块地今年麦穗的单穗平均质量
C.某公司初步发现一位职员患有甲肝,对此公司职员进行检查
D.调查某快餐店中全部8位店员的生活质量情况
【答案】AB
【解题思路】根据抽样调查的定义及其特点,结合调查对象以及调查目标对选项进行判断即可知AB适宜采用抽样调查,而CD选项中调查对象是全体,因此不适宜采用抽样调查.
【解答过程】对于A,调查某市小学生每天的运动时间只需抽取部分样本即可,适宜采用抽样调查,即A正确;
对于B,调查某块地今年麦穗的单穗平均质量只需抽取部分麦穗作为样本,适宜采用抽样调查,即B正确;
对于C,对此公司职员进行检查需检查全体员工才能确定患有甲肝的员工,不适宜采用抽样调查,即C错误;
对于D,因为需要调查某快餐店中全部8位店员的生活质量情况,所以不适宜采用抽样调查,即D错误.
故选:AB.
10.(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.
11.(24-25高一下·贵州黔南·期末)某高校大一新生中,来自东部地区的学生有2500人、中部地区的学生有1500人、西部地区的学生有1000人.从中选取100人作样本调研饮食习惯,为保证调研结果相对准确,下列说法正确的有( )
A.用简单随机抽样的方法从新生中选出100人最适合
B.用分层随机抽样的方法从新生中选出100人最适合,且用分层随机抽样的方法分别抽取东部地区学生50人、中部地区学生30人、西部地区学生20人
C.用分层随机抽样的方法抽取的100名学生中,西部地区学生小刘被选中的可能性比中部地区学生小张被选中的可能性大
D.总体是该高校全体大一新生
【答案】BD
【解题思路】由分层抽样的性质结合题意逐一判断可得.
【解答过程】因为各部地区的饮食习惯各不相同,差异较大,所以用分层抽样更合适,
又各地区人数比为,若抽取人数为100人,
则取东部地区学生50人、中部地区学生30人、西部地区学生20人,故A错误,B正确;
采取分层抽样,每个学生被抽取的可能性均为,各地区学生被选中的可能性大小是相等的,故C错误;
事件的总体为该高校全体大一新生,故D正确.
故选:BD.
三、填空题
12.(2024高一下·全国·专题练习)为了调查新疆阿克苏野生动物保护区内鹅喉羚的数量,调查人员逮到这种动物400只,标记后放回.一个月后,调查人员再次逮到该种动物800只,其中标记的有2只,估算该保护区有鹅喉羚__________只.
【答案】160000
【解题思路】利用重捕标记法中每只鹅喉羚被逮到的概率是相同的,估计该保护区有鹅喉羚的只数.
【解答过程】设保护区内有鹅喉羚x只,每只鹅喉羚被逮到的概率是相同的,
所以=,解得x=160000.
故答案为:160000.
13.(24-25高一上·贵州遵义·期末)某工厂利用随机数表对生产的50个零件进行抽样测试,先将50个零件进行编号,编号分别为01,02,…,50,从中抽取5个样本,下面提供随机数表的第1行到第2行:
66 67 40 37 14 64 15 71 11 05 65 09 95 86 68 76 83 20 37 90
57 16 03 11 63 14 90 84 45 21 75 73 88 05 90 52 23 59 43 10
若从表中第1行第5列开始向右依次读取数据,则得到的第4个样本编号是__________.
【答案】15
【解题思路】按照题意结合随机数表依次读出前4个数即可.
【解答过程】从随机数表第1行的第5列数字开始由左向右每次连续读取2个数字,
删除超出范围及重复的编号,符合条件的编号有40,37,14,15,
所以选出来的第4个个体的编号为15.
故答案为:15.
14.(24-25高一下·四川眉山·期末)某汽车4店欲通过分层随机抽样了解、、三个小区居民对新能源汽车的购买意愿.已知这三个小区的人口分别为1200人、800人、500人,若总样本量为100人,则应从小区抽取_________人.
【答案】20
【解题思路】根据分层抽样计算求解.
【解答过程】4店欲通过分层随机抽样了解、、三个小区居民对新能源汽车的购买意愿.
这三个小区的人口分别为1200人、800人、500人,
若总样本量为100人,则应从小区抽取人.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高二·上海·课堂例题)下面的调查是普查还是抽样调查?
(1)想知道一锅菜的咸淡,取一点尝尝;
(2)为了解西瓜甜不甜,在西瓜的某个部位切一个三角口子取出一块尝尝;
(3)为了记录某次下雨的降水量,学校气象小组用雨量计对雨水进行了收集和测量;
(4)为了了解九年级一班学生课外健身所用的时间,老师给全班每位同学发放调查表进行调查.
【答案】(1)抽样调查
(2)抽样调查
(3)抽样调查;
(4)普查
【解题思路】根据普查和抽样调查的概念,依次进行判断即可.
【解答过程】(1)想知道一锅菜的咸淡,取一点尝尝,因为是取部分的尝尝,所以是抽样调查;
(2)为了解西瓜甜不甜,在西瓜的某个部位切一个三角口子取出一块尝尝,因为是取西瓜的某个部位尝尝,所以是抽样调查;
(3)为了记录某次下雨的降水量,学校气象小组用雨量计对雨水进行了收集和测量,因为是收集部分雨水,所以是抽样调查;
(4)为了了解九年级一班学生课外健身所用的时间,老师给全班每位同学发放调查表进行调查,因为是对每位同学发放调查表进行调查,所以是普查.
16.(2025高一下·全国·专题练习)某电视台举行颁奖典礼,邀请20名艺人演出,其中从甲地30名艺人中随机挑选10人,从乙地18名艺人中随机挑选6人,从丙地10名艺人中随机挑选4人.试分别用抽签法和随机数法确定选中的艺人.
【答案】答案见解析
【解题思路】根据题意,分别按抽签法和随机数法的基本步骤依次分析,可得答案.
【解答过程】抽签法:
(1)将甲地30名艺人从01到30编号,然后用大小、质地完全相同的纸条做成30个号签,在每个号签上写上这些编号,揉成团,然后放入一个不透明小筒中摇匀,从中逐个不放回地抽出10个号签,则相应编号的艺人参加演出.
(2)运用相同的办法分别从乙地18名艺人中抽取6人,从丙地10名艺人中抽取4人.
随机数法:
(1)将甲地30名艺人从01到30编号,准备10个大小、质地完全一样的小球.小球上分别写上数字0,1,2,…,
把它们放入一个不透明的袋中,从袋中有放回地摸取2次,每次摸取前充分搅匀,并把第一次、第二次摸到的数字分别作为十位、个位数字,这样就生成了一个随机数,如果这个随机数在1~30范围内,就代表了对应编号的艺人被抽中,否则舍弃编号,重复抽取随机数,直到抽中10名艺人为止.
(2)运用相同的办法分别从乙地18名艺人中抽取6人,从丙地10名艺人中抽取4人.
17.(24-25高一下·安徽·月考)某学校高中部最近组织了一次野外郊游活动,活动分为登山看日出组和海边看日落组,且每位学生至多参加其中一组.在参加活动的学生中,高一学生占20%,高二学生占30%,登山组的学生占参加活动的总人数的,且该组高一学生占50%,高二学生占30%.为了了解各组不同年级的学生对本次活动的满意程度,现用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为80的样本.
(1)求在海边看日落组中,高一学生、高二学生、高三学生分别所占的比例;
(2)求在海边看日落组中,高三年级应抽取的人数.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设高一学生、高二学生、高三学生所占的比例分别为,根据题意,列出方程求得,求得的值;
(2)由(1)可得高三学生所占的比例分别为,进而求得高三年级应抽取的人数.
【解答过程】(1)解:设登山看日出组的人数为x,在海边看日落组中,
设高一学生、高二学生、高三学生所占的比例分别为,
则,解得,
所以.
故在海边看日落组中,高一学生、高二学生、高三学生所占的比例分别为.
(2)解:由(1)可得高三学生所占的比例分别为,
所以在海边看日落组中,高三年级应抽取的人数为人.
18.(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.
19.(24-25高一下·云南昆明·月考)某校高中年级举办科技节活动,开设A,B两个会场,其中每个同学只能去一个会场且25%的同学去A会场,剩下的同学去B会场.已知A,B会场学生年级及比例情况如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
50%
40%
10%
B会场
40%
50%
10%
记该校高一、高二、高三年级学生所占总人数的比例分别为x,y,z,利用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为n的样本.
(1)求的值;
(2)若抽到的B会场的高二学生有150人,求n的值以及抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
【答案】(1)
(2),50,40,10.
【解题思路】(1)设该校高一、高二、高三年级的人数分别为a,b,c,列表表示出去会场的各年级人数,由此可得比例.
(2)由B会场的高二学生人数求得样本容量,按比例求得抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
【解答过程】(1)设该校高一、高二、高三年级的人数分别为a,b,c,
则去A会场的学生总数为,去B会场的学生总数为,
则对应人数如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
B会场
则.
(2)依题意,,解得,则抽到的A会场的学生总数为100人,
所以高一年级人数为,高二年级人数为,高三年级人数为.
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第15讲 随机抽样
【人教A版】
模块一
简单随机抽样
1.抽样调查的必要性
(1)相关概念
名称
定义
全面调查(普查)
对每一个调查对象都进行调查的方法.
抽样调查
根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法.
总体
调查对象的全体.
个体
从总体中抽取的那部分个体.
样本
从总体中抽取的那部分个体.
样本量
样本中包含的个体数.
(2)抽样的必要性
普查往往需要花费大量的财力、物力,而抽样调查具有花费少、效率高的特点.另外,在有些调查中,抽样调查则具有不可替代的作用,比如:
①一些个体具有破坏性.如不可能对所有的炮弹都进行试射检验其是否合格.
②一些检测具有毁损性.如不可能把地里所有的种子都挖出来检验其是否发芽.
2.简单随机抽样
(1)简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样;如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样.放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.
(2)(不放回)简单随机抽样的特征
①有限性:简单随机抽样要求被抽取样本的总体中所含个体的个数是有限的,便于通过样本对总体进行分析.
②逐一性:简单随机抽样是从总体中逐个地进行抽取,便于实践中操作.
③不放回性:简单随机抽样是一种不放回抽样,便于进行有关的分析和计算.
④等可能性:简单随机抽样中各个个体被抽到的可能性(机会)都相等(与第几次抽取无关),从而保证了抽样的公平性.
3.两种常见的简单随机抽样方法
(1)抽签法
一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,然后把所有编号写在外观、质地等无差别的小纸片(也可以是卡片、小球等)上作为号签,并将这些号签放在一个不透明的盒,充分搅拌,最后从盒中不放回地逐个抽取号签,使与号签上的编号对应的个体进入样本,直到抽足样本所需要的数量.
(2)随机数法
先把总体中的N个个体编号,用随机数工具产生1~N范围内的整数随机数,把产生的随机数作为抽中的编号,使与编号对应的个体进入样本.重复上述过程,直到抽足样本所需要的数量.如果生成的随机数有重复,即同一编号被多次抽到,可以剔除重复的编号并重新产生随机数,直到产生的不同编号个数等于样本所需要的数量.
(3)两种抽样方法的优缺点
抽样方法
优点
缺点
适用范围
抽签法
简单易行.
总体量较大时,操作起来比较麻烦.
适用于总体中个体数不多的情形.
随机数法
简单易行,它很好地解决了总体量较大时用抽签法制签困难的问题.
总体量很大,样本量也很大时,利用随机数法抽取样本仍不方便.
总体量较大,样本量较小的情形.
4.总体平均数与样本平均数
(1)概念
名称
定义
总体均值(总体平均数)
一般地,总体中有N个个体,它们的变量值分别为Y1,Y2,…,YN,则称为总体均值,又称总体平均数.
如果总体的N个变量值中,不同的值共有k(k≤N)个,不妨记为Y1,Y2,…,Yk,其中Yi出现的频数为fi(i=1,2,…,k),则总体均值还可以写成加权平均数的形式.
样本均值(样本平均数)
如果从总体中抽取一个容量为n的样本,它们的变量值分别为y1,y2,…,yn,则称为样本均值,又称样本平均数.
说明:(1)在简单随机抽样中,我们常用样本平均数去估计总体平均数;
(2)总体平均数是一个确定的数,样本平均数具有随机性(因为样本具有随机性);
(3)一般情况下,样本量越大,估计越准确.
(2)求和符号∑的性质
①;
②,其中k为常数.
【题型1 简单随机抽样的特征及适用条件】
【例1】(24-25高一下·全国·课后作业)下列抽样方法是简单随机抽样的是( )
A.在某年明信片销售活动中,规定每100万枚为一个开奖组,号码的后四位是2709的为三等奖
B.某车间包装一种产品,在自动包装传送带上,每隔30分钟抽一包产品,称其重量是否合格
C.从8台电脑中逐个不放回地随机抽取2台,进行质量检验,假设8台电脑已编好号,对编号随机抽取
D.仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性就近抽取100支火炬进行质量检查
【变式1.1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列4个抽样中,简单随机抽样的个数是( )
①从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
②仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
③某连队从200名党员官兵中,挑选出50名最优秀的党员官兵赶赴某市参加抗震救灾工作;
④一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
A.0 B.1
C.2 D.3
【变式1.2】(24-25高二下·上海浦东新·月考)下列抽样方法是简单随机抽样的是( )
A.某医院从200名医生中,挑选出50名最优秀的医生去参加抗疫活动
B.从10个手机中逐个不放回地随机抽取2个进行质量检验
C.从空间直角坐标系中抽取10个点作为样本
D.饮料公司从仓库中的500箱饮料中一次性抽取前10箱进行质量检查
【变式1.3】(24-25高三·全国·一轮复习)下列抽样的方式属于简单随机抽样的个数为( )
①从500个个体中一次性抽取50个作为样本;
②将500个个体编号,把号签放在一个不透明的容器内搅拌均匀,从中逐个抽取50个作为样本;
③某班有55个同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛;
④福利彩票用摇奖机摇奖.
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型2 抽签法】
【例2】(24-25高三·全国·一轮复习)在对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个人中随机抽取10个人,那么下列说法正确的是( )
A.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
B.每个人在整个抽样过程中被抽到的机会均等
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
【变式2.1】(24-25高一·全国·课后作业)下列抽样试验中,适合用抽签法的是( )
A.从某厂生产的3000件产品中抽取600件进行质量检验
B.从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
C.从甲、乙两厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
D.从某厂生产的3000件产品中抽取10件进行质量检验
【变式2.2】(24-25高一下·全国·课后作业)某班有50名学生,现选取6名学生参加一个讨论会,每名学生被选到的机会相等.请用抽签法设计一个选取方案.
【变式2.3】(24-25高一下·江苏·单元复习)某单位对口支援西部开发,现从报名的18名志愿者中选取6人组成志愿小组到西藏工作3年,请用抽签法设计抽样方案.
【题型3 随机数表法】
【例3】(25-26高一上·河南·月考)某校从500名同学中用随机数法抽取30人参加这一项调查.将这500名同学编号为001,002,…,500,假设从第1行第4列的数字开始,则第4个被抽到的同学的编号为( )
3484 4217 5572 1754 5560 8331
0474 4767 2176 3350 2583 9212
0676 6301 6378 5916 9555 6719
A.331 B.047 C.455 D.447
【变式3.1】(24-25高一下·福建福州·期末)某校从500名同学中用随机数法抽取30人参加这一项调查.将这500名同学编号为001,002,…500,假设从第1行第4列的数字开始,则第5个被抽到的同学的编号为( )
3484 4217 5572 1754 5560 8331
0474 4767 2176 3350 2583 9212
0676 6301 6378 5916 9555 6719
A.331 B.047 C.447 D.672
【变式3.2】(24-25高一下·贵州黔南·期末)某工厂利用随机数表对生产的50个零件进行抽样测试,先将50个零件进行编号,编号分别为01,02,,50,从中抽取6个样本,下面提供随机数表的第1行到第2行:
66 67 40 37 14 64 05 71 11 05 65 09 95 86 68 76 83 20 37 90
57 16 03 11 63 14 90 84 45 21 75 73 88 05 90 52 23 59 43 10
若从表中第1行第6列开始向右依次读取数据,则得到的第6个样本编号是( )
A.57 B.50 C.40 D.10
【变式3.3】(24-25高一下·湖南邵阳·月考)从编号为01,02,…,49,50的50个个体中利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行第5列的数开始由左到右依次抽取,则选出来的第4个个体的编号为( )
7816
6572
0812
1463
0782
4369
9728
0198
3204
9234
4935
8200
3623
4869
6938
7481
A.14 B.07 C.32 D.43
【题型4 简单随机抽样的概率、估计总体】
【例4】(24-25高一下·天津河北·期末)一个总体中共有10个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个样本容量为3的样本,则某一个特定个体被抽到的概率为( )
A. B.
C. D.
【变式4.1】(2025高三·全国·专题练习)我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米2020石(石,古代质量单位),验得米内夹谷,抽样取米一把,数得255粒内夹谷29粒,则这批米内夹谷约为(假设一粒谷和一粒米的质量近似相同)( )
A.210石 B.220石 C.230石 D.240石
【变式4.2】(2025高一·全国·专题练习)某校高一共有10个班,编号1至10,某项调查要从中抽取三个班作为样本,现用抽签法抽取样本,每次抽取一个号码,共抽3次,设五班第一次抽到的可能性为a,第二次被抽到的可能性为b,则( )
A., B.,
C., D.,
【变式4.3】(24-25高一上·贵州遵义·期末)管理人员从一池塘内随机捞出40条鱼,做上标记后放回池塘.10天后,又从池塘内随机捞出70条鱼,其中有标记的有2条.根据以上数据可以估计该池塘内鱼的总条数是( )
A.2800 B.1800 C.1400 D.1200
模块二
分层随机抽样
1.分层随机抽样
(1)分层随机抽样的必要性
简单随机抽样是使总体中每一个个体都有相等的机会被抽中,但因为抽样的随机性,有可能会出现比较“极端”的样本,从而使得估计出现较大的误差,这时候我们可以考虑采取一种新的抽样方法——分层随机抽样.
(2)分层随机抽样的概念
一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为层.
(3)比例分配
在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.即:
①;
②.
(4)分层随机抽样的步骤
①分层:根据已经掌握的信息,将总体分成互不重叠的层.
②求比:根据总体中的个体数N和样本容量n计算抽样比.
③定数:确定第i层应该抽取的个体数为ni=Ni·k(Ni为总体中第i层所包含的个体数),使得各ni之和为n.
④抽样:按“定数”步骤中确定的个体数在各层中随机地抽取个体,合在一起便得到容量为n的样本.
(5)分层随机抽样的特点
①适用于由差异明显的几部分(即层)组成的总体;
②分成的各层互不重叠;
③各层抽取的比例都等于样本容量在总体中的比例,即,其中n为样本容量,N为总体容量;
④分层随机抽样使样本具有较强的代表性,而且在各层抽样时,又可灵活地选用不同的随机抽样方法.
2.分层随机抽样的平均数计算
在分层随机抽样中,如果层数分为2层,第1层和第2层包含的个体数分别为M和N,抽取的样本量分别为m和n,第1层、第2层的总体平均数分别为,第1层、第2层的样本平均数分别为,总体平均数为,样本平均数为,则.
由于用第1层的样本平均数可以估计第1层的总体平均数,用第2层的样本平均数可以估计第2层的总体平均数,因此可以用估计总体平均数.
又,所以.
因此,在比例分配的分层随机抽样中,我们可以直接用样本平均数估计总体平均数.
【题型5 分层抽样的特征及适用条件】
【例5】(24-25高一下·山东枣庄·期末)某中学有青年教师95人,中年教师65人,老年教师20人,为了调查他们的健康状况,需从他们中抽取一个容量为36的样本,则合适的抽样方法是( )
A.抽签法 B.随机数法
C.分层随机抽样 D.简单随机抽样
【变式5.1】(24-25高一上·全国·课堂例题)下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是( )
A.从10名同学中抽取3人参加座谈会
B.红星中学共有学生1600名,其中男生840名,防疫站对此校学生进行身体健康调查,抽取一个容量为200的样本
C.从1000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间
D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量
【变式5.2】(24-25高二上·浙江·期中)某学校有男生700名、女学生400名.为了解男女学生在学习立体几何的空间想象能力方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )
A.抽签法 B.随机数法 C.系统抽样法 D.分层抽样法
【变式5.3】(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)为了解某地区居民使用手机扫码支付的情况,拟从该地区的居民中抽取部分人员进行调查,事先已了解到该地区老、中、青三个年龄段的人员使用手机扫码支付的情况有较大差异,而男、女使用手机扫码支付的情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的是( )
A.抽签法 B.按性别分层随机抽样
C.按年龄段分层随机抽样 D.随机数法
【题型6 抽样方法的选取】
【例6】(24-25高二上·四川绵阳·期末)①在一次满分为100分的测试中,有12人的成绩在90分以上,30人的成绩在60~80分,12人的成绩低于60分,现从中抽取9人了解有关考试题目难度的情况;②一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.针对这两件事,恰当的抽样方法分别为( )
A.分层抽样,简单随机抽样 B.简单随机抽样,简单随机抽样
C.简单随机抽样,分层抽样 D.分层抽样,分层抽样
【变式6.1】(24-25高一下·云南丽江·月考)下列两项调查适宜采用的抽样方法依次是( )
①一项对“中兴事件”(2018年4月16日,美国对中兴通讯施行惩罚措施,引起国内关于国产芯片的讨论)影响的调查中有10000人认为这是美国贸易保护主义,对世界经济会产生比较负面的影响:有9000人认为这只是一个孤立事件,对世界经济大格局不会产生太大影响:有1000人没有发表自己的看法.现要从这20000人中随机抽取200人做进一步调查.
②从某中学高二年级的15名艺术特长生中选出3名调查学习负担情况.
A.①简单随机抽样,②分层抽样
B.①分层抽样,②简单随机抽样
C.①②都用简单随机抽样
D.①②都用分层抽样
【变式6.2】(2025·湖南岳阳·模拟预测)现有以下两项调查:①从40台刚出厂的大型挖掘机中抽取4台进行质量检测;②在某校800名学生中,型、型、B型和型血的学生依次有人.为了研究血型与色弱的关系,需从中抽取一个容量为40的样本.完成这两项调查最适宜采用的抽样方法分别是( )
A.①②都采用简单随机抽样
B.①②都采用分层随机抽样
C.①采用简单随机抽样,②采用分层随机抽样
D.①采用分层随机抽样,②采用简单随机抽样
【变式6.3】(24-25高二上·上海长宁·期末)①植物根据植株的高度及分枝部位等可以分为乔木、灌木和草木三大类,某植物园需要对其园中的不同植物的干重(烘干后测定的质量)进行测量;②检测员拟对一批新生产的1000箱牛奶抽取10箱进行质量检测;上述两项调查应采用的抽样方法是( )
A.①用简单随机抽样,②用分层随机抽样 B.①用简单随机抽样,②用简单随机抽样
C.①用分层随机抽样,②用简单随机抽样 D.①用分层随机抽样,②用分层随机抽样
【题型7 抽样比、样本总量、各层总数、总体容量的计算】
【例7】(24-25高一下·河北唐山·期末)某公司生产,,三种不同型号的电子产品,产量分别为100,400,300件,为检验不同产品的质量,现用分层抽样的方法从以上产品中抽取40件进行检验,则应从种型号的产品中抽取的件数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【变式7.1】(24-25高一下·新疆哈密·期末)某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为,现用分层随机抽样的方法从该校三个年级的学生中抽取容量为300的样本,则从高二年级抽取的学生人数为( )
A.60 B.90 C.120 D.150
【变式7.2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)某校为了解同学们对“天宫课堂”这种授课模式的兴趣,决定利用分层抽样的方法从高一、高二、高三学生中选取90人进行调查,已知该校高一年级学生有400人,高二年级学生有500人,高三年级学生有600人,则抽取的学生中,高一年级有( )
A.40人 B.36人 C.30人 D.24人
【变式7.3】(24-25高一下·安徽安庆·期末)五一期间,各大商场为促进消费,通过发送小礼品的方式吸引顾客.已知某商场五一发放了300件小礼品,其中老年人、中年人、青年人分别有150人、50人、100人,若按年龄的分层抽样从这300名顾客中随机抽取12人收集他们的意见,则被抽取的老年人比青年人多( )
A.4人 B.3人 C.2人 D.1人
【题型8 分层抽样的概率】
【例8】(2026·福建泉州·模拟预测)从一个含有个个体的总体中抽取一容量为的样本,当选取抽签法、随机数法和分层随机抽样三种不同方法时,总体中每个个体被抽中的概率分别为,三者关系可能是( )
A. B. C. D.
【变式8.1】(24-25高一下·广西柳州·期末)某校有700名高一学生,400名高二学生,400名高三学生,高一数学兴趣小组欲采用按比例分配的分层抽样的方法在全校抽取15名学生进行某项调查,则下列说法正确的是( )
A.高一学生被抽到的概率最大 B.高三学生被抽到的概率最大
C.高三学生被抽到的概率最小 D.每位学生被抽到的概率相等
【变式8.2】(2025高三·全国·专题练习)某校要从高一、高二、高三共2 023名学生中选取50名组成志愿团,若先用简单随机抽样的方法从2 023名学生中剔除23名,再从剩下的2 000名学生中按分层随机抽样的方法抽取50名,则每名学生入选的可能性( )
A.都相等且为 B.都相等且为
C.不完全相等 D.均不相等
【变式8.3】(24-25高一下·天津滨海新区·期末)从一个容量为100的总体中抽取容量为10的样本,选取简单随机抽样和分层随机抽样两种不同方法抽取样本.在简单随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,某个体被抽中的概率为;在分层随机抽样中,总体中每个个体被抽中的概率为,则( )
A. B.
C. D.之间没有关系
模块三
获取数据的途径
1.获取数据的途径
(1)通过调查获取数据
我们一般通过抽样调查或普查的方法获取数据.
(2)通过试验获取数据
没有现存的数据可以查询时,就需要通过对比试验的方法去获取样本观测数据.
(3)通过观察获取数据
自然现象只能通过长久的持续观察获取数据.
(4)通过查询获得数据
通过收集前人的劳动成果并加以利用,从而减少收集数据的成本.
【题型9 普查与抽样】
【例9】(24-25高一下·天津河西·期末)下列情况适合用抽样调查的是( )
A.调查某化工厂周围5个村庄是否受到污染
B.调查某批次汽车的抗撞击能力
C.调查某班学生的身高情况
D.学校招聘,对应聘人员进行面试
【变式9.1】(24-25高一下·北京顺义·期末)在以下4项调查中:
①调查一个40人班级的学生每周的体育锻炼时间;
②调查某省的一种结核病的发病率;
③调查一批食品的合格率;
④调查一个水库所有鱼中草鱼所占的比例;
适合用全面调查的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【变式9.2】(25-26高一上·重庆潼南·开学考试)下列调查中,适合采用抽样调查的是( )
A.调查重庆市鲁能巴蜀中学九年级(1)班50名同学的视力情况
B.重庆西站对乘坐高铁的旅客进行安检
C.为保证飞机飞行安全,工人对其零部件进行检查
D.调查重庆市中学生的周末作业完成时间
【变式9.3】(24-25高一下·天津河西·期末)下列调查方式合适的是( )
A.要了解一批节能灯泡的使用寿命,采用全面调查的方式
B.要调查某个班级同学的身高,采用抽样调查的方式
C.调查海河某段水域的水质情况,采用抽样调查的方式
D.调查全市高中生每天的睡眠时间,采用全面调查的方式
【题型10 总体与样本】
【例10】(24-25高二上·安徽·月考)某高中为了了解高一年级1200名学生的视力情况,抽查了其中200名学生的视力,并进行统计分析.下列叙述正确的是( )
A.上述调查属于普查 B.每名学生是总体的一个个体
C.200名学生的视力是总体的一个样本 D.1200名学生是总体
【变式10.1】(24-25高一下·甘肃兰州·月考)为了了解全校200名学生的年龄情况,从中抽取40名学生进行调查,下列说法正确的是( )
A.总体是200 B.个体是40名学生
C.样本是40名学生 D.样本容量是40
【变式10.2】(2025·吉林白城·一模)从某市参加升学考试的学生中随机抽查名学生的数学成绩进行统计分析,在这个问题中,下列说法错误的是( )
A.总体指的是该市参加升学考试的全体学生的数学成绩
B.样本是指名学生的数学成绩
C.样本量指的是名学生
D.个体指的是该市参加升学考试的每一名学生的数学成绩
【变式10.3】(24-25高一下·全国·课后作业)为调查参加第七届世界军人运动会的9000名运动员的年龄情况,从中抽查了100名运动员的年龄,就这个问题来说,下列说法错误的是( )
A.9000名运动员的年龄情况是总体
B.每名运动员的年龄情况是个体
C.抽取的100名运动员的年龄情况是样本
D.样本量是9000
一、单选题
1.(25-26高一上·河南·月考)下列调查中最适合采用全面调查(普查)的是( )
A.了解某市小麦的根部生长情况
B.了解某品牌手机的防摔功能
C.了解某省高一学生坚持晨读的情况
D.对我国最新研发的“玄龙08战斗机”的各零部件质量情况的调查
2.(24-25高一下·黑龙江双鸭山·月考)某中学研究人员希望调查该校高中学生平均每天的自习时间.他调查了100名学生,发现他们每天的平均自习时间是3h.这里的总体是( )
A.该校的所有高中学生 B.该校所有高中学生的平均每天自习时间
C.所调查的100名高中学生 D.所调查的100名高中学生的平均每天自习时间
3.(24-25高一下·福建福州·期末)用抽签法从学号为1到50的50名学生(其中含学生李华)中不放回抽取5名学生进行问卷调查,每次抽取一个号码,共抽取5次,设李华第一次被抽到的概率为,第五次被抽到的概率为,则( )
A.a = , B.a = , C.a = , D.a = ,
4.(25-26高一上·山西忻州·期末)某高中高一、高二、高三年级的学生人数分别为400,400,600,为了解各年级学生每天阅读的时间,用分层随机抽样的方法从中抽取样本,若样本中高一年级的学生有14人,则样本容量为( )
A.42 B.45 C.49 D.50
5.(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
6.(24-25高一上·江西·期末)为了了解某县中小学生课外阅读时间情况,拟从该县的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该县小学、初中、高中三个学段学生的课外阅读时间存在较大差异,而男、女生的阅读时间差异不大,则最合理的抽样方法是( )
A.按性别分层随机抽样 B.按学段分层随机抽样
C.抽签法 D.随机数表法
7.(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
8.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)某校高中生共有3600人,其中高一年级1300人,高二年级人,高三年级1100人,现采取分层抽样法抽取容量为36的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为( )
A.11,14,11 B.12,12,12 C.14,12,10 D.13,12,11
二、多选题
9.(24-25高一下·河北邯郸·阶段检测)下列调查中,适宜采用抽样调查的是( )
A.调查某市小学生每天的运动时间
B.农业科技人员调查某块地今年麦穗的单穗平均质量
C.某公司初步发现一位职员患有甲肝,对此公司职员进行检查
D.调查某快餐店中全部8位店员的生活质量情况
10.(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
11.(24-25高一下·贵州黔南·期末)某高校大一新生中,来自东部地区的学生有2500人、中部地区的学生有1500人、西部地区的学生有1000人.从中选取100人作样本调研饮食习惯,为保证调研结果相对准确,下列说法正确的有( )
A.用简单随机抽样的方法从新生中选出100人最适合
B.用分层随机抽样的方法从新生中选出100人最适合,且用分层随机抽样的方法分别抽取东部地区学生50人、中部地区学生30人、西部地区学生20人
C.用分层随机抽样的方法抽取的100名学生中,西部地区学生小刘被选中的可能性比中部地区学生小张被选中的可能性大
D.总体是该高校全体大一新生
三、填空题
12.(2024高一下·全国·专题练习)为了调查新疆阿克苏野生动物保护区内鹅喉羚的数量,调查人员逮到这种动物400只,标记后放回.一个月后,调查人员再次逮到该种动物800只,其中标记的有2只,估算该保护区有鹅喉羚__________只.
13.(24-25高一上·贵州遵义·期末)某工厂利用随机数表对生产的50个零件进行抽样测试,先将50个零件进行编号,编号分别为01,02,…,50,从中抽取5个样本,下面提供随机数表的第1行到第2行:
66 67 40 37 14 64 15 71 11 05 65 09 95 86 68 76 83 20 37 90
57 16 03 11 63 14 90 84 45 21 75 73 88 05 90 52 23 59 43 10
若从表中第1行第5列开始向右依次读取数据,则得到的第4个样本编号是__________.
14.(24-25高一下·四川眉山·期末)某汽车4店欲通过分层随机抽样了解、、三个小区居民对新能源汽车的购买意愿.已知这三个小区的人口分别为1200人、800人、500人,若总样本量为100人,则应从小区抽取_________人.
四、解答题
15.(24-25高二·上海·课堂例题)下面的调查是普查还是抽样调查?
(1)想知道一锅菜的咸淡,取一点尝尝;
(2)为了解西瓜甜不甜,在西瓜的某个部位切一个三角口子取出一块尝尝;
(3)为了记录某次下雨的降水量,学校气象小组用雨量计对雨水进行了收集和测量;
(4)为了了解九年级一班学生课外健身所用的时间,老师给全班每位同学发放调查表进行调查.
16.(2025高一下·全国·专题练习)某电视台举行颁奖典礼,邀请20名艺人演出,其中从甲地30名艺人中随机挑选10人,从乙地18名艺人中随机挑选6人,从丙地10名艺人中随机挑选4人.试分别用抽签法和随机数法确定选中的艺人.
17.(24-25高一下·安徽·月考)某学校高中部最近组织了一次野外郊游活动,活动分为登山看日出组和海边看日落组,且每位学生至多参加其中一组.在参加活动的学生中,高一学生占20%,高二学生占30%,登山组的学生占参加活动的总人数的,且该组高一学生占50%,高二学生占30%.为了了解各组不同年级的学生对本次活动的满意程度,现用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为80的样本.
(1)求在海边看日落组中,高一学生、高二学生、高三学生分别所占的比例;
(2)求在海边看日落组中,高三年级应抽取的人数.
18.(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
19.(24-25高一下·云南昆明·月考)某校高中年级举办科技节活动,开设A,B两个会场,其中每个同学只能去一个会场且25%的同学去A会场,剩下的同学去B会场.已知A,B会场学生年级及比例情况如下表所示:
高一
高二
高三
A会场
50%
40%
10%
B会场
40%
50%
10%
记该校高一、高二、高三年级学生所占总人数的比例分别为x,y,z,利用分层随机抽样的方法从参加活动的全体学生中抽取一个容量为n的样本.
(1)求的值;
(2)若抽到的B会场的高二学生有150人,求n的值以及抽到的A会场高一、高二、高三年级的学生人数.
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