摘要:
**基本信息**
本同步练通过基础巩固、能力拓展、素养提升三层递进设计,覆盖简单随机抽样的概念辨析、操作应用及综合建模,实现从知识理解到素养发展的巩固路径。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|随机数法编号、抽样定义、抽签法步骤等|以选择、填空为主,如第1题辨析编号范围,夯实抽象能力与推理意识|
|能力拓展|抽样概率、随机数表复杂应用、样本估计总体|通过概率对比(第9题)和数据处理(第11题),培养数据观念与运算能力|
|素养提升|抽样方法的实际建模|结合二战坦克编号案例,发展模型观念与创新意识,体现数学语言表达现实世界|
内容正文:
9.1.1 简单随机抽样
【基础巩固】
1.某班有55人,要抽出3人,用随机数法确定人选,班长给全班同学编号为01,02,03,…,55,依次得到4个随机数为02,29,68,47,其中,不能作为编号的随机数是( )
A.02 B.29 C.68 D.47
【答案】C
【解析】由于,所以68不能作为编号.
故选:C.
2.下列抽取样本的方式是简单随机抽样的是( )
A.从无限多个个体中抽取100个个体作为样本
B.盒子里共有80个零件,从中逐个不放回地选出5个零件进行质量检验
C.从100部手机中一次性抽取5部进行质量检验
D.某班有56名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛
【答案】B
【解析】简单随机抽样的定义:设一个总体中含有N个个体,从中逐个抽取个个体作为样本,每个个体被抽取的概率是均等的.
对于A中,根据简单的随机抽样的定义,从无限多个个体中抽取100个个体作为样本不满足简单的随机抽样的定义,所以A不符合题意;
对于B中,根据简单的随机抽样的定义,80个零件,从中逐个不放回地选出5个零件进行质量检验,满足简单的随机抽样的条件,所以B符合题意;
对于C中,根据简单的随机抽样的定义,从100部手机中一次性抽取5部进行质量检验,不满足简单的随机抽样的定义,所以C不符合题意;
对于D中,根据简单的随机抽样的定义,从56名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛,不满足简单的随机抽样的定义,所以D不符合题意.
故选:B.
3.某班级有60名学生,班主任用不放回的简单随机抽样的方法从这60名学生中抽取5人进行家访,则同学被抽到的可能性为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】总体有60个个体,每个个体被抽到的概率相同,均为.
故选A.
4.某校在一次期中作业检查中,对高一(6)班61位同学的作业进行抽样调查,先采用抽签法从中剔除一个人,再从余下的60人中随机抽取6人,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.每个人被抽到的机会不相等
C.每个人在整个抽样过程中被抽到的机会相等,因为每个人被剔除的可能性相等,那么,不被剔除的机会也是相等的
D.由于采用了两步进行的抽样,所以无法判断每个人被抽的可能性是多少
【答案】C
【解析】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6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:C.
5.(多选)下列抽样中,不是简单随机抽样的为( )
A.从无数个个体中抽取个个体作为样本
B.仓库中有万支奥运火炬,从中一次性抽取支火炬进行质量检查
C.一彩民选号,从装有个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出个号签
D.箱子里共有个零件,从中选出个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出个零件进行质量检验后,再把它放回箱子里
【答案】ABD
【解析】对于A,简单随机抽样的总体个数是有限个,所以A不是简单随机抽样;
对于B,简单随机抽样是逐一抽取,所以B不是简单随机抽样;
对于C,符合简单随机抽样;
对于D, 取出个零件进行质量检验后,再把它放回箱子里,这违背了等可能性,所以不是简单随机抽样.
故选:ABD.
6.用抽签法进行抽样有以下几个步骤:①把号码写在形状、大小相同的号签(号签可以用小球、卡片、纸条制作)上;②将总体中的个体编号;③从容器中逐个不放回地抽取号签,将取出号签所对应的个体作为样本;④将这些号签放在一个容器内并搅拌均匀.这些步骤的先后顺序应为_____.(填序号)
【答案】②①④③
【解析】用抽签法进行抽样的第一步要对总体中的个体进行编号,然后做号签,放入容器并搅拌均匀,最后逐个不放回地抽取号签,取出的号签所对应的个体作为样本,所以这些步骤的先后顺序为②①④③.
7.劳动课中要考查上一届学生种出来的950颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将950颗种子按001,002,…,950进行编号,如果从随机数表第3行第4列的数开始并向右读,下列选项中属于最先检验的4颗种子编号依次是________.(下面抽取了随机数表第1行至第3行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
【答案】662,276,656,502
【解析】根据随机数表读取规则可知,第一个数是662,第二个数是276,第三个数是656,第四个是502.
故答案是:662;276;656;502
8.某些商家为消费者提供免费塑料袋,使购物消费更加方便快捷,但是我们更应关注它对环境的潜在危害.为了解某市所有家庭每年丢弃塑料袋个数的情况,统计人员采用了科学的方法,随机抽取了200户,对他们某日丢弃塑料袋的个数进行了统计,结果如下表:
(1)求当日这200户家庭平均每户丢弃塑料袋的个数;
(2)假设某市现有家庭100万户,据此估计全市所有家庭每年(以365天计算)丢弃塑料袋的总数.
【答案】见解析
【解析】(1)
故当日这200户家庭平均每户丢弃塑料袋的个数为3.
(2)
故全市所有家庭每年丢弃塑料袋109500万个.
【能力拓展】
9.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. , B.,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】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.
10.自2016年起,每年4月24日设立为“中国航天日”,以纪念1970年4月24日长征一号火箭将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功送入太空.2025年4月24日是第10个“中国航天日”,搭乘陈冬、 陈中瑞、王杰3名航天员的神舟二十号载人飞船成功发射,以更有纪念意义的太空行动完成了对中国第10个航天日的庆祝活动,同时神舟十九号载人飞船航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也于五一国际劳动节前夕凯旋回家.
某学校举行了“我向航天员提问”的趣味活动,同学们踊跃参与了活动.现从同学们提出的问题中初选40个不同类型问题进行连续编号(每个编号都由两个数字组成):01,02,03,…39,40,从中随机抽取5个问题请大家投票排名.从下列随机数表第1行第16个数字2开始由左向右依次选取两个数字,重复的跳过,则选出的5个问题编号依次为( )
A.28,03,36,24,40 B.03,36,24,40,04
C.28,03,65,67,52 D.28, 03,40,01,11
【答案】D
【解析】从随机数表第1行第16个数字2开始由左向右依次选取两个数字为:28,03,65(舍去),67(舍去),52(舍去),40,44(舍去),01,85(舍去),11.
所以选出的5个问题编号依次为:28,03,40,01,11.
故选:D
11.有4万个不小于70的两位数,从中随机抽取了3000个数据,统计如下:
请根据表格中的信息,估计这4万个数据的平均数为__________ .
【答案】85.23
【解析】这3000个数据的平均数为.用样本平均数估计总体平均数,可知这4万个数据的平均数约为85.23.
【素养提升】
12.二战期间盟军的统计学家主要是将缴获的德军坦克序列号作为样本,用样本估计总体的方法得出德军某月生产的坦克总数.假设德军某月生产的坦克总数是,缴获的该月生产的辆坦克编号从小到大为,,…,,即最大编号为,且缴获的坦克是从所生产的坦克中随机获取的,因为生产坦克是连续编号的,所以缴获坦克的编号,,…,,相当于从中随机抽取的个整数,这个数将区间分成个小区间,由于是未知的,除了最右边的区间外,其他个区间都是已知的.由于这个数是随机抽取的,所以可以用前个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,进而得到的估计值.例如,缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,则统计学家可利用上述方法估计德军每月生产的坦克数.
【答案】见解析
【解析】由于用前n个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,
而缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,即,
故,
即则统计学家利用上述方法估计德军每月生产的坦克数为24.
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9.1.1 简单随机抽样
【基础巩固】
1.某班有55人,要抽出3人,用随机数法确定人选,班长给全班同学编号为01,02,03,…,55,依次得到4个随机数为02,29,68,47,其中,不能作为编号的随机数是( )
A.02 B.29 C.68 D.47
2.下列抽取样本的方式是简单随机抽样的是( )
A.从无限多个个体中抽取100个个体作为样本
B.盒子里共有80个零件,从中逐个不放回地选出5个零件进行质量检验
C.从100部手机中一次性抽取5部进行质量检验
D.某班有56名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的篮球赛
3.某班级有60名学生,班主任用不放回的简单随机抽样的方法从这60名学生中抽取5人进行家访,则同学被抽到的可能性为( )
A. B. C. D.
4.某校在一次期中作业检查中,对高一(6)班61位同学的作业进行抽样调查,先采用抽签法从中剔除一个人,再从余下的60人中随机抽取6人,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.每个人被抽到的机会不相等
C.每个人在整个抽样过程中被抽到的机会相等,因为每个人被剔除的可能性相等,那么,不被剔除的机会也是相等的
D.由于采用了两步进行的抽样,所以无法判断每个人被抽的可能性是多少
5.(多选)下列抽样中,不是简单随机抽样的为( )
A.从无数个个体中抽取个个体作为样本
B.仓库中有万支奥运火炬,从中一次性抽取支火炬进行质量检查
C.一彩民选号,从装有个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出个号签
D.箱子里共有个零件,从中选出个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出个零件进行质量检验后,再把它放回箱子里
6.用抽签法进行抽样有以下几个步骤:①把号码写在形状、大小相同的号签(号签可以用小球、卡片、纸条制作)上;②将总体中的个体编号;③从容器中逐个不放回地抽取号签,将取出号签所对应的个体作为样本;④将这些号签放在一个容器内并搅拌均匀.这些步骤的先后顺序应为_____.(填序号)
7.劳动课中要考查上一届学生种出来的950颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将950颗种子按001,002,…,950进行编号,如果从随机数表第3行第4列的数开始并向右读,下列选项中属于最先检验的4颗种子编号依次是________.(下面抽取了随机数表第1行至第3行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
8.某些商家为消费者提供免费塑料袋,使购物消费更加方便快捷,但是我们更应关注它对环境的潜在危害.为了解某市所有家庭每年丢弃塑料袋个数的情况,统计人员采用了科学的方法,随机抽取了200户,对他们某日丢弃塑料袋的个数进行了统计,结果如下表:
(1)求当日这200户家庭平均每户丢弃塑料袋的个数;
(2)假设某市现有家庭100万户,据此估计全市所有家庭每年(以365天计算)丢弃塑料袋的总数.
【能力拓展】
9.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. , B.,
C. , D. ,
10.自2016年起,每年4月24日设立为“中国航天日”,以纪念1970年4月24日长征一号火箭将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功送入太空.2025年4月24日是第10个“中国航天日”,搭乘陈冬、 陈中瑞、王杰3名航天员的神舟二十号载人飞船成功发射,以更有纪念意义的太空行动完成了对中国第10个航天日的庆祝活动,同时神舟十九号载人飞船航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也于五一国际劳动节前夕凯旋回家.
某学校举行了“我向航天员提问”的趣味活动,同学们踊跃参与了活动.现从同学们提出的问题中初选40个不同类型问题进行连续编号(每个编号都由两个数字组成):01,02,03,…39,40,从中随机抽取5个问题请大家投票排名.从下列随机数表第1行第16个数字2开始由左向右依次选取两个数字,重复的跳过,则选出的5个问题编号依次为( )
A.28,03,36,24,40 B.03,36,24,40,04
C.28,03,65,67,52 D.28, 03,40,01,11
11.有4万个不小于70的两位数,从中随机抽取了3000个数据,统计如下:
请根据表格中的信息,估计这4万个数据的平均数为__________ .
【素养提升】
12.二战期间盟军的统计学家主要是将缴获的德军坦克序列号作为样本,用样本估计总体的方法得出德军某月生产的坦克总数.假设德军某月生产的坦克总数是,缴获的该月生产的辆坦克编号从小到大为,,…,,即最大编号为,且缴获的坦克是从所生产的坦克中随机获取的,因为生产坦克是连续编号的,所以缴获坦克的编号,,…,,相当于从中随机抽取的个整数,这个数将区间分成个小区间,由于是未知的,除了最右边的区间外,其他个区间都是已知的.由于这个数是随机抽取的,所以可以用前个区间的平均长度估计所有个区间的平均长度,进而得到的估计值.例如,缴获坦克的编号是3,5,12,18,20,则统计学家可利用上述方法估计德军每月生产的坦克数.
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