内容正文:
第14章 统计
(考试时间:120分钟 满分:150分)
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,只有一项是符合题目要求的.
1.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
2.某厂家生产甲、乙、丙三种不同类型的饮品,产量之比为2∶3∶4.为检验该厂家产品的质量,用分层抽样的方法抽取一个容量为72的样本,则样本中乙类型饮品的数量为( )
A.16 B.24 C.32 D.48
3.有一个容量为66的样本,数据的分组及各组的频数如下:
[11.5,15.5),2;[15.5,19.5),4;[19.5,23.5),9;[23.5,27.5),18;[27.5,31.5),11;[31.5,35.5),12;[35.5,39.5),7;[39.5,43.5),3.
总体中大于或等于31.5的数据约占( )
A. B. C. D.
4.以下数据为参加数学竞赛决赛中15人的成绩:56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98.这15人成绩的70%分位数是( )
A.86 B.87 C.88 D.89
5.已知数据x1,x2,x3,…,x9的平均数是,方差是4,则数据x1,x2,x3,…,x9,的方差是( )
A.3.4 B.3.6 C.3.8 D.4
6.某地区想实行阶梯电价,经调查发现,该地区居民用电量信息如表:
分位数
50%分位数
70%分位数
80%分位数
90%分位数
用电量/(kW·h)
160
176
215
230
如果要求约70%的居民用电在第一阶梯内,约20%的居民用电在第二阶梯内,可确定第二阶梯电价的用电量(kW·h)的取值范围为( )
A.(160,176] B.(176,215]
C.(176,230] D.(230,+∞)
7.记样本x1,x2,…,xm的平均数为,样本y1,y2,…,yn的平均数为).若样本x1,x2,…,xm,y1,y2,…,yn的平均数为,则的值为( )
A.3 B.4 C. D.
8.某商家为了调研顾客对本店面食的满意度,从吃过该店面食的顾客中随机抽取100名进行评分.整理评分数据,将收集到的顾客满意度分值数据(满分100分)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100],得到如图所示的频率分布直方图,则( )
A.这100名顾客评分的极差介于40分至50分之间
B.a=0.030
C.这100名顾客评分的中位数小于80分
D.这100名顾客评分的平均值介于60分到70分之间
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.有一组样本数据x1,x2,…,xn,由这组数据得到新样本数据y1,y2,…,yn,其中yi=xi+c(i=1,2,…,n),c为非零常数,则( )
A.两组样本数据的样本平均数相同
B.两组样本数据的样本中位数相同
C.两组样本数据的样本标准差相同
D.两组样本数据的样本极差相同
10.某公司为了解用户对其产品的满意度,随机调查了10个用户,得到用户对产品的满意度评分如表所示,评分用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意度越高,则下列说法正确的是( )
7
8
9
7
5
4
10
9
4
7
A.这组数据的平均数为0
B.这组数据的众数为7
C.这组数据的极差为6
D.这组数据的第75百分位数为9
11.某赛季甲、乙两名篮球运动员各6场比赛得分情况记录如下,
甲:18,20,35,33,47,41;
乙:17,26,19,27,19,29.
则下列四个结论中,正确的是( )
A.甲运动员得分的极差大于乙运动员得分的极差
B.甲运动员得分的中位数大于乙运动员得分的中位数
C.甲运动员得分的平均值大于乙运动员得分的平均值
D.甲运动员的成绩比乙运动员的成绩稳定
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.某高校进行自主招生,先从报名者中筛选出400人参加笔试,再按笔试成绩择优选出100人参加面试.现随机抽取了24名笔试者的成绩,统计结果如表所示.
分数段
[60,65)
[65,70)
[70,75)
[75,80)
[80,85)
[85,90]
人数/人
2
3
4
9
5
1
据此估计允许参加面试的分数线是 .
13.某田径队6位运动员的体测成绩如下:甲78,乙86,丙64,丁77,戊83,己93.现从中挑选3位运动员参加集体赛,挑选条件为:
①丁一定要参加;
②3人的体测成绩总分要超过240(不含240);
③3人的体测成绩方差要小.
那么参加集体赛3人的名单应为 .
14.如图所示的是样本容量为200的频率分布直方图.根据样本的频率分布直方图估计,样本数据落在[6,14)内的频数为 ,数据落在[2,14)内的频率约为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)两台机床同时生产一种零件,在10天中,两台机床每天的次品数如下:
甲:1,0,2,0,2,3,0,4,1,2
乙:1,3,2,1,0,2,1,1,0,1
(1)哪台机床次品数的平均数较小?
(2)哪台机床的生产状况比较稳定?
16.(15分)随着“互联网+交通”模式的迅猛发展,“共享助力单车”在很多城市相继出现.某“共享助力单车”运营公司为了解某地区用户对该公司所提供的服务的满意度,随机调查了100名用户,得到用户的满意度评分,现将评分分为5组,如表:
组别
一
二
三
四
五
满意度评分
[0,2)
[2,4)
[4,6)
[6,8)
[8,10]
频数
5
10
a
32
16
频率
0.05
b
0.37
c
0.16
(1)求表格中的a,b,c的值;
(2)估计用户的满意度评分的平均数;(同一组数据取其中间值作代表)
(3)若从这100名用户中随机抽取25人,估计满意度评分低于6分的人数.
17.(15分)为了了解甲、乙两个工厂生产的轮胎的宽度是否达标,从两厂各随机选取了10个轮胎,将每个轮胎的宽度(单位:mm)记录下来并绘制出如下的折线图:
(1)分别计算甲、乙两厂提供的10个轮胎宽度的平均值;
(2)若轮胎的宽度在[194,196]内,则称这个轮胎是标准轮胎.试比较甲、乙两厂分别提供的10个轮胎中所有标准轮胎宽度的方差的大小,根据两厂的标准轮胎宽度的平均水平及其波动情况,判断这两个工厂哪个的轮胎相对更好.
18.(17分)某校从参加某次知识竞赛测试的学生中随机抽出60名学生,将其成绩(百分制;均为整数)分成六段,…,后得到如图所示的部分频率分布直方图.观察图形的信息,回答下列问题:
(1)求分数在内的频率,并补全这个频率分布直方图;
(2)根据频率分布直方图,从图中估计总体的众数是多少分,中位数是多少分;
(3)统计方法中,同一组数据常用该组区间的中点值作为代表,据此估计本次考试的平均分.
19.(17分)某公司计划购买1台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得到如图所示的统计图.
记x表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数,y表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元),n表示购机时同时购买的易损零件数.
(1)若n=19,求y与x的函数解析式;
(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n”的频率不小于0.5,求n的最小值;
(3)假设在购置这100台机器的同时每台都购买19个易损零件,或每台都购买20个易损零件,分别计算购置这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数,以此作为决策依据,购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件?
参考答案
1.A 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.
2.B 因为分层抽样总体和各层的抽样比例相同,所以各层在总体的比例与在样本的比例相同,所以样本中乙类型饮品的数量为72×=24.故选B.
3.B 由题意知样本的容量为66,而落在[31.5,43.5)内的样本数为12+7+3=22,故总体中大于或等于31.5的数据约占.故选B.
4.C 该组数据从小到大排列为56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,且15×70%=10.5,所以这15人成绩的第70百分位数是88.故选C.
5.B 数据x1,x2,x3,…,x9的平均数是,方差是4,则数据x1,x2,x3,…,x9,的方差为s2=(4×9+0)=3.6.故选B.
6.C ∵约70%的居民用电在第一阶梯内,约20%的居民用电在第二阶梯内,∴由表中数据可得,第二阶梯电价的用电量(kW·h)的取值范围为(176,230].故选C.
7.D 由题意知x1+x2+…+xm=m,y1+y2+…+yn=n,
,所以,可得3m=n,所以.故选D.
8.B 由频率分布直方图,得这100名顾客评分的极差最小不低于90-50=40,最大不高于100-40=60,A错误;由0.05+0.1+0.1+0.2+10a+0.25=1,解得a=0.030,B正确;顾客评分不低于80的人数为(0.3+0.25)×100=55,所以顾客评分的中位数不低于80,C错误;100名顾客评分的平均值为=45×0.05+55×0.1+65×0.1+75×0.2+85×0.3+95×0.25=78.5,D错误.故选B.
9.CD xi,+c,故A错误;两组样本数据的样本中位数相差c,故B错误;(xi-)2,[(xi+c)-(+c)]2=,故C正确;x极差=xmax-xmin,y极差=(xmax+c)-(xmin+c)=xmax-xmin,故D正确.
10.BCD 这组数从小到大排列为4,4,5,7,7,7,8,9,9,10,所以这组数据的平均数为×(4+4+5+7+7+7+8+9+9+10)=7,所以选项A错误;这组数据的众数是7,所以选项B正确;这组数据的极差是10-4=6,所以选项C正确;因为10×75%=7.5,且第8个数是9,所以这组数据的第75百分位数为9,所以选项D正确.故选BCD.
11.ABC 对于A,甲运动员得分的极差为47-18=29,乙运动员得分的极差为29-17=12,甲运动员得分的极差大于乙运动员得分的极差,因此A正确;对于B,甲的数据从小到大排列后,处于中间的数是33,35,所以甲运动员得分的中位数是34,同理求得乙运动员得分的中位数是22.5,因此甲运动员得分的中位数大于乙运动员得分的中位数,故B正确;对于C,甲运动员得分的平均值为≈32.33,乙运动员得分的平均值为≈22.83,因此甲运动员得分的平均值大于乙运动员得分的平均值,故C正确;对于D,分别计算甲、乙两个运动员得分的方差,方差小的成绩更稳定,可以算出甲的方差为≈109.22,乙的方差为=21.47,因为乙的方差小于甲的方差,所以乙运动员的成绩比甲运动员的成绩稳定,故D不正确.故选ABC.
12.80 某高校进行自主招生,先从报名者中筛选出400人参加笔试,再按笔试成绩择优选出100人参加面试.现随机抽取了24名笔试者的成绩,24×=6.∵第6名的成绩最低为80,∴估计允许参加面试的分数线为80分.故答案为80.
13.甲、丁、戊 因为丁的体测成绩为77,且一定要参加,又3人的体测成绩总分要超过240分,所以另外两人的成绩之和要超过163.因为3人的体测成绩方差要小,所以分数较集中,故另两个数据可能是(78,83),(78,86),(83,86),通过计算知77,78,83的方差最小,故另外两人应选择甲78,戊83,所以参加集体赛3人的名单应为甲、丁、戊.故答案为甲、丁、戊.
14.136 0.76 ∵样本数据落在[6,14)内的频率为0.08×4+0.09×4=0.68,且样本容量为200,∴样本数据落在[6,14)内的频数为0.68×200=136.
数据落在[2,14)内的频率为(0.02+0.08+0.09)×4=0.76.
15.解 (1)=(1+0+2+0+2+3+0+4+1+2)×=1.5,
=(1+3+2+1+0+2+1+1+0+1)×=1.2.
∵,∴乙车床次品数的平均数较小.
(2)[(1-1.5)2+(0-1.5)2+(2-1.5)2+(0-1.5)2+(2-1.5)2+(3-1.5)2+(0-1.5)2+(4-1.5)2+(1-1.5)2+(2-1.5)2]=1.65,
同理=0.76,∴,
∴乙车床的生产状况比较稳定.
16.解 (1)由频数分布表得,
解得a=37,b=0.1,c=0.32.
(2)估计用户的满意度评分的平均数为1×0.05+3×0.1+5×0.37+7×0.32+9×0.16=5.88.
(3)从这100名用户中随机抽取25人,估计满意度评分低于6分的人数为25×(0.05+0.1+0.37)=13.
17.解 (1)甲厂10个轮胎宽度的平均值×(195+194+196+193+194+197+196+195+193+197)=195(mm),
乙厂10个轮胎宽度的平均值×(195+196+193+192+195+194+195+192+195+193)=194(mm).
(2)甲厂10个轮胎中宽度在[194,196]内的数据为195,194,196,194,196,195,
平均数×(195+194+196+194+196+195)=195,方差×[(195-195)2+(194-195)2+(196-195)2+(194-195)2+(196-195)2+(195-195)2]=.
乙厂10个轮胎中宽度在[194,196]内的数据为195,196,195,194,195,195,
平均数×(195+196+195+194+195+195)=195,
方差×[(195-195)2+(196-195)2+(195-195)2+(194-195)2+(195-195)2+(195-195)2]=.
∵两厂标准轮胎宽度的平均数相等,但乙厂的方差更小,
∴乙厂的轮胎相对更好.
18.解 (1)设分数在[70,80)内的频率为x,根据频率分布直方图,则有(0.01+0.015×2+0.025+0.005)×10+x=1,解得x=0.3,
∴分数在[70,80)内的频率为0.3,补全的频率分布直方图如图所示.
(2)∵分数在[70,80)内的小矩形最高,众数是最高小矩形中点的横坐标,
∴众数为75.
∵分数在[40,70)内的频率为(0.01+0.015+0.015)×10=0.4,
∴中位数在(70,80]内.
∵中位数要平分直方图的面积,
∴中位数为70+≈73.3.
(3)利用组中值估算抽样学生的平均分为
45×0.1+55×0.15+65×0.15+75×0.3+85×0.25+95×0.05=71,
∴估计这次考试的平均分是71分.
19.解 (1)当x≤19时,y=3 800;
当x>19时,y=3 800+500(x-19)=500x-5 700.
所以y与x的函数解析式为
y=x∈N.
(2)由统计图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于19的频率为0.7,故n的最小值为19.
(3)若每台机器在购机的同时都购买19个易损零件,则这100台机器中有70台在购买易损零件上的费用为3 800,20台的费用为4 300,10台的费用为4 800,
因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为×(3 800×70+4 300×20+4 800×10)=4 000(元).
若每台机器在购机的同时都购买20个易损零件,则这100台机器中有90台在购买易损零件上的费用为4 000,10台的费用为4 500,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为×(4 000×90+4 500×10)=4 050.
比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买19个易损零件.
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