9.1 随机抽样【十大题型】讲义-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列

2026-05-27
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普通
启明数学物理探究室
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第二册
年级 高一
章节 9.1 随机抽样
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 875 KB
发布时间 2026-05-27
更新时间 2026-05-27
作者 启明数学物理探究室
品牌系列 -
审核时间 2026-05-27
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦高中数学“随机抽样”核心知识点,系统梳理从全面调查与抽样调查的基础概念,到简单随机抽样(抽签法、随机数法)、分层随机抽样的具体方法,再到用样本估计总体、抽样概率计算等应用,构建完整知识脉络,为学生提供阶梯式学习支架。 该资料以核心素养为导向,通过“典例+变式”题型设计,如用牛奶抽样、学生健康调查等实例,培养学生用数学眼光观察现实问题、用数学思维分析抽样逻辑、用数学语言表达数据结论的能力。课中辅助教师高效授课,课后助力学生通过分层练习查漏补缺,强化知识应用。

内容正文:

9.1 随机抽样 【考点梳理】 · 考点一:简单随机抽样的理解 · 考点二:抽签法的理解 · 考点三:随机数表法 · 考点四:简单随机抽样估计总体 · 考点五:简单随机抽样的概率 · 考点六:分层随机抽样的理解 · 考点七:分层数据的计算 · 考点八:获取数据的途径 · 考点九:总体和样本 · 考点十:随机抽样的综合问题 【知识梳理】 知识点01:全面调查(普查)、抽样调查 1.全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查. 总体:调查对象的全体. 个体:组成总体的每一个调查对象. 2.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. 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. 知识点02:简单随机抽样 1.定义: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(1≤n<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.方法:抽签法和随机数法. 知识点03:抽签法、随机数法 1.抽签法:把总体中的N个个体编号,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,将号签放在一个不透明容器中,充分搅拌后,每次从中不放回地抽取一个号签,连续抽取n次,使与号签上的编号对应的个体进入样本,就得到一个容量为n的样本. 2.随机数法 (1)用随机试验生成随机数 (2)用信息技术生成随机数:①用计算器生成随机数;②用电子表格软件生成随机数;③用R统计软件生成随机数. 知识点04:分层随机抽样 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. (1)每一个子总体称为层,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. (2)如果总体分为2层,两层包含的个体数分别为M,N,两层抽取的样本量分别为m,n,两层的样本平均数分别为,,两层的总体平均数分别为,,总体平均数为,样本平均数为.则=+.=+. (3)在比例分配的分层随机抽样中,可以直接用样本平均数估计总体平均数. 知识点05:获取数据的途径 获取数据的基本途径有通过调查获取数据、通过试验获取数据、通过观察获取数据、通过查询获得数据等. 【题型归纳】 题型一:简单随机抽样的理解 【典例1】.(24-25高一下·全国)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】.(25-26高一下·全国·课后作业)下面的抽样方法是简单随机抽样的是(   ) A.某班45名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的某项活动 B.从20个零件中随机逐个抽取3个进行质量检验 C.一个儿童从玩具箱中的20件玩具中拿出一件自己喜欢的来玩,玩后放回再拿下一件,连续玩了5件 D.从无限多个个体中抽取50个个体作为样本 【变式2】.(25-26高一上·全国·课后作业)对于简单随机抽样,下列说法正确的是(    ) ①它要求被抽取样本的总体的个体数有限; ②它是从总体中逐个进行抽取的,以便在抽样实践中进行操作; ③它分无放回抽样和有放回抽样; ④它是一种等可能抽样,在整个抽样过程中,每个个体被抽到的机会相等,从而保证了这种抽样方法的公平性. A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④ 题型二:抽签法的理解 【典例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1】.(19-20高一下·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5 000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18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18件)产品中抽取6件进行质量检验 D.从某厂生产的5 000件产品中抽取10件进行质量检验 【变式2】.(2025高三·全国·专题练习)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) 题型三:随机数表法 【典例3】.(25-26高二上·上海·阶段检测)现从500袋牛奶中抽取50袋进行检验,将它们编号为000,001,002,…499,利用随机数表抽取样本,从下表第1行第5列的数开始,按3位数依次向右读取,到行末后接着从下一行第一个数继续.则抽出的第三袋牛奶的编号是_______. 35025      83921      20676      63016      47859      16955      56719 98105      07185      12867      35807      44395      23879      33211 【变式1】.(25-26高一下·宁夏银川·期中)现从编号为的支水笔中抽取支水笔进行书写长度检测,若从以下随机数表第个数字开始由左向右读取,则抽取的第支水笔的编号为__________. 【变式2】.(2026·上海杨浦·模拟预测)设总体由编号为00,01…,59的60个个体组成,利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从该随机数表第1行的第6个数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为__________. 5044664421 6606580562 6165643502 4235489632 1452415248 2266221586 2663754199 5842367224 5837521851 0337183911 题型四:简单随机抽样估计总体 【典例4】.(23-24高一下·江苏常州·期末)为估计某草场内兔子的数量,使用以下方法:先随机从草场中捕捉兔子100只,在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只,若尾巴上有记号的兔子共有10只,估计此草场内约有兔子__________只. 【变式1】.(24-25高一下·全国·课后作业)某学校有1200名学生,随机抽出300名进行调查研究,调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全相同的10个红球、10个绿球和10个白球的袋子.调查中有两个问题: 问题1:你的阳历生日月份是不是奇数? 问题2:你是否抽烟? 每个被调查者随机从袋中摸出1个球(摸出后再放回袋中).若摸到红球就如实回答第一个问题;若摸到绿球,则不回答任何问题:若摸到白球,则如实回答第二个问题.所有回答“是”的调查者只需往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的被调查者什么也不用做.最后收集回来53个小石子,估计该学校吸烟的人数为__________. 【变式2】.(2024高一下·全国·专题练习)中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰,而南宋时期的数学家秦九韶正是其中的代表人物.作为秦九韶的集大成之作,《数书九章》一书所承载的数学成就非同一般.可以说,但凡是实际生活中需要运用到数学知识的地方,《数书九章》一书皆有所涉及,例如“验米夹谷”问题:今有谷3318石,抽样取谷一把,数得168粒内有秕谷22粒,则粮仓内的秕谷约为________石(结果四舍五入取整数). 题型五:简单随机抽样的概率 【典例5】.(24-25高一上·全国·课后作业)学校要从10名品学兼优的学生中,随机选出2人参加某活动,用简单随机抽样的方法选取,每个学生被选到的可能性为________,如果老师在第一次抽取后无意透露了结果,结果是第一位同学已被抽取,那么对其他同学是________的(填“公平”或“不公平”). 【变式1】.(23-24高一下·全国·课后作业)用简单随机抽样的方法从含有6个个体的总体中,抽取一个样本量为2的样本,某一个个体a“第一次被抽到的概率”、“第二次被抽到的概率”、“在整个抽样过程中被抽到的概率”分别是________、________、________. 【变式2】.(22-23高一下·云南保山·期末)一个总体含有100个个体,以简单随机抽样方式从该总体中抽取一个容量为30的样本,则指定的某个个体被抽到的概率为______. 题型六:分层随机抽样的理解 【典例6】.(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1】.(24-25高二上·上海·课堂例题)下列问题中,最适合用分层随机抽样方法抽样的是(    ) A.某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40.有一次报告会坐满了听众,报告会结束以后为听取意见,要留下32名听众进行座谈 B.从10台冰箱中抽出3台进行质量检查 C.某乡农田有山地5平方千米,丘陵8平方千米,平地16平方千米,洼地2.5平方千米,现抽取农田1平方千米估计全乡农田平均每平方千米的产量 D.从50个零件中抽取5个做质量检验 【变式2】.(23-24高一下·云南丽江·阶段检测)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 题型七:分层数据的计算 【典例7】.(25-26高一下·贵州遵义·开学考试)某校高一年级共有500名学生参加学校组织的活动(每人只参加一项活动),其中参加“党团队一体化公益实践活动”的有125人,参加“心理健康游园活动”的有人、参加“湿地奔跑活动”的有人,现用分层抽样的方法,从中抽取100名学生了解他们的健康情况;如果已知参加“心理健康游园活动”的学生抽取了56人,则参加“湿地奔跑活动”的学生要抽取的人数为________. 【变式1】.(25-26高一上·江西新余·期末)2025年9月3日,以“铭记历史,开创未来”为核心的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在天安门广场隆重举行,已知从11000名甲校大学生,10000名乙校大学生和4000名丙校大学生中采用分层抽样方法抽取名大学生组成志愿者,若乙校大学生比丙校大学生多抽取60人,则_____. 题型八:获取数据的途径 【典例8】.(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 【变式1】.(25-26高一上·全国·课后作业)在以下调查中,适合用普查的个数是(    ) ①调查一个班级学生的吃早餐情况;    ②调查某种饮料质量合格情况; ③调查某批飞行员的身体健康指标;    ④调查某个水库中草鱼所占的比例. A.1 B.2 C.3 D.4 【变式2】.(23-24高一下·内蒙古通辽·月考)下列调查,比较适用普查而不适用抽样调查方式的是(    ) A.为了了解中央电视台春节联欢晚会的收视率 B.为了了解高一某班的每个学生星期六晚上的睡眠时间 C.为了了解夏季冷饮市场上冰淇淋的质量情况 D.为了考查一片实验田某种水稻的穗长情况 题型九:总体和样本 【典例9】.(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 【变式1】.(23-24高一下·新疆伊犁·月考)为了解某中学高一年级600名学生的身高情况,抽查了其中100名学生的身高进行统计分析.下列叙述错误的是(    ) A.以上调查属于全面调查 B.每名学生的身高是总体的一个个体 C.100名学生的身高是总体的一个样本 D.600名学生的身高是总体 题型十:随机抽样的综合问题 【典例10】.(25-26高一上·全国·单元测试)某英语老师负责甲、乙两个班的英语课,其中甲班有60名学生,乙班有48名学生,为分析他们的英语成绩,该老师计划用分层随机抽样的方法抽取部分学生,统计他们英语考试的分数,若乙班抽取了8人. (1)求计划抽取的学生人数; (2)该老师在甲班采用随机数法抽取所需要的学生,为此将甲班学生随机编号为01~60,按照以下随机数表,以第2行第21列的数字4为起点,从左到右依次读取数据,每次读取两位随机数,重复的跳过,一行读完之后接下一行左端,求抽出的甲班学生的编号. 7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198 3204 9243 4935 8200 3623 4869 6938 7481 2976 3413 2841 4241 2424 1985 9313 2322 8303 9822 5888 2410 1158 2729 6443 2943 【变式1】.(24-25高一上·全国·周测)有以下三个案例: 案例一:从同一批次同类型号的10袋牛奶中抽取3袋检测其三聚氰胺含量; 案例二:某公司有员工800人,其中具有高级职称的160人,具有中级职称的320人,具有初级职称的200人,其余人员120人.从中抽取容量为40的样本,了解该公司职工收入情况; 案例三:从某校1000名高一学生中抽取10人参加一项主题为“学雷锋,树新风”的志愿者活动. (1)你认为这些案例应采用怎样的抽样方式较为合适? (2)在你使用的分层抽样案例中写出抽样过程? 【变式2】.(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 【双基达标】 一、单选题 1.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)下列调查中,最适合采用全面调查(普查)方式的是(    ) A.对某市市民知晓“礼让行人”交通新规情况的调查 B.对某品牌手机电池待机时间的调查 C.对某校九年级(1)班学生视力情况的调查 D.对长江水质情况的调查 2.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)某学校高一年级共有1 500名学生,从中随机抽取300名学生以了解学生对四大名著的阅读情况,其中只阅读两本名著的有135人,至少阅读三本名著的有96人,请估计该校高一全体1 500名学生中,至多阅读一本名著的人数约为(    ) A.350 B.345 C.450 D.485 3.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)某校对高一新生进行了数学摸底测试,现利用随机数表从中抽取60名学生进行成绩分析,先将全体900名学生编号为001,002,003,…,900,从中抽取60个样本,并提供了随机数表的第1行到第2行,如下所示.若从该随机数表中第1行第4列开始向右读取数据,则得到的第5个样本的编号为(    ) 95226000 49840128 66175168 39682927 43772366 27096623 92580956 43890890 06482834 59741458 29778149 64608925 A.175 B.866 C.751 D.615 4.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)统计学中,常以前个区间的平均长度估计所有区间的平均长度.某工厂生产的零件以个为一箱,成箱出售().每箱中的零件按照生产顺序,从1到连续编号.现从一箱中随机抽取6个零件,发现上面的编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60,则下列4个选项中,作为的估计值,最合适的一项是(    ) A.61 B.70 C.98 D.120 5.(25-26高二上·贵州毕节·期末)下面情况中,更适合用抽样调查的有(   ) ①某学校全体学生体质健康检测    ②某小区全体住户燃气、水电设施安全检查 ③一批待售袋装牛奶的细菌数调查    ④调查一个县各村的粮食播种面积 ⑤调查一条河流的水质    ⑥某连锁酒店顾客满意度的调查 A.②③④ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.③⑤⑥ 6.(25-26高一上·江西南昌·期末)某工厂利用随机数表对生产的个零件进行抽样测试,先将个零件进行编号,编号分别为,从中抽取个样本,下面提供随机数表的第行到第行: ,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, 若从表中第行第列开始向右依次读取数据,则得到的第个样本编号是(    ) A. B. C. D.4 7.(22-23高一下·海南海口·期末)某中学有300名教师,其中初级教师60名,随机编号为1~60,中级教师150名,随机编号为61~210,高级教师90名,随机编号为211~300.从全校教师中抽取10人参加一个教学座谈会,对于下列两组样本:①7,34,61,88,115,142,169,223,250,288;②26,32,90,100,138,172,188,215,254,297,下列说法正确的是(   ) A.①②都可能是按比例分层随机抽样 B.①②都不是按比例分层随机抽样 C.仅①可能是按比例分层随机抽样 D.仅②可能是按比例分层随机抽样 二、多选题 8.(25-26高一下·甘肃武威·阶段检测)某工厂甲、乙、丙三个车间生产了同一种产品,数量分别为120件、80件、60件.为了解它们的产品质量是否存在显著差异,用分层抽样方法抽取了一个容量为的样本进行调查,其中从丙车间的产品中抽取了3件,则下列说法正确的是(    ) A.甲车间应抽取6件 B.乙车间应抽取8件 C. D.该抽样方法是随机抽样 9.(25-26高一下·全国·课堂例题)在100个零件中,有一级品20个,二级品30个,三级品50个,从中抽取20个作为样本. 方法一:采用简单随机抽样的方法,将零件编号为00,01,…,99,用抽签法抽取20个; 方法二:采用分层抽样的方法,从一级品中随机抽取4个,从二级品中随机抽取6个,从三级品中随机抽取10个. 对于上述问题,下列说法中正确的有(    ) A.不论采用哪种抽样方法,这100个零件中每个零件被抽到的概率都是 B.采用不同的方法,这100个零件中每一个零件被抽到的可能性各不相同 C.在上述两种抽样方法中,方法一抽到的样本比方法二抽到的样本更能反映总体的特征 D.在上述两种抽样方法中,方法二抽到的样本比方法一抽到的样本更能反映总体的特征 10.(25-26高一上·全国·单元测试)某高中学校从有120名学生的“航天”社团中随机抽取30名参加一个交流会,若按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样,则高一年级抽取10人;若按性别比例分层随机抽样,则男生抽取18人.则下列结论正确的有 (    ) A.样本量为30 B.120名社团成员中男生有72人 C.高二与高三年级的社团成员共有85人 D.高一年级的社团成员中女生最多有48人 11.(25-26高一上·全国·课后作业)为了了解某社区居民有无收看“春节联欢晚会”,某记者分别从某社区的老、中、青三个年龄段中的160人、x人、200人中,采用分层抽样的方法进行调查,下列结论正确的是(   ) A.若抽查的样本数为30,且在老年组中抽取了8人,则 B.若老、中、青人数之比为,且在老年组中抽取了16人,则样本容量 C.若,则当抽查的样本容量为50时,在青年组中抽取了20人 D.若老、中、青人数之比为,且样本容量,则 三、填空题 12.(25-26高一下·江西赣州·期中)某志愿者团队共有名男性志愿者和名女性志愿者,现按比例用分层随机抽样的方法选取名志愿者,则男性志愿者被选中的人数为______. 12.(2026高一·全国·专题练习)已知某工厂有三条流水线用于生产同一种产品,三条流水线的产量之比为,根据比例分层抽样得到流水线2的样本平均数为9.0,流水线3的样本平均数为9.4,所有样本的平均数为9.3,则流水线1的样本平均数为_____. 13.(2025高一上·全国·专题练习)某居民小区户主人数和户主对住房户型结构的满意率分别如图1和图2所示,为了解该小区户主对户型结构的满意程度,用分层随机抽样方法抽取25%的户主作为样本进行调查,则样本容量为______,抽取的户主对四居室满意的人数为______.    四、解答题 14.(2026高一·全国·专题练习)为调查某地区居民奶制品年消费支出情况,以居民户为抽样单元,根据经济及收入水平将居民户划分为4层,每层按简单随机抽样法抽取户,调查获得如下数据(单位:元),试估计该地区居民奶制品的年消费平均支出. 样本户奶制品年消费支出 层 居民户总数 样本户奶制品年消费支出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 0 2 3 0 4 0 15.(25-26高一下·全国·课堂例题)下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么? (1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本. (2)箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里. (3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本. 16.(24-25高一下·安徽·阶段检测)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. 17.(24-25高一下·四川巴中·期末)统计学家将战争中摧毁敌军的战机序列号作为样本,用样本估计总体的方法推断敌军每年生产的战机数量.假设敌军某年生产的战机数量为,摧毁某年生产的架战机编号从小到大为,,,…,,最大的编号为,摧毁敌军战机是随机的,摧毁战机的编号,,,…,,相当于从随机抽取的个整数,这个数将区间分成个小区间(如下图),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. 已知在某次战斗中摧毁敌军的战机编号为:2,5,7,13,15,17,21,据此回答下列问题. (1)根据材料估计敌军生产的战机数量; (2)已知敌军所有现役战机分为三个等级(四代战机,四代半战机,五代机),通过分层抽样调查三类战机的飞行高度,得到各个等级飞行高度的样本平均数为,,. (ⅰ)根据上述信息是否可以估计敌军所有现役战机的平均飞行高度?若不能,还需要什么条件,请补充条件并写出估计式; (ⅱ)若敌军现役战机是按照比例生产的,四代战机,四代半战机,五代机的战机数量分别为,,,样本量分别为,,,据此证明: 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 9.1 随机抽样 【考点梳理】 · 考点一:简单随机抽样的理解 · 考点二:抽签法的理解 · 考点三:随机数表法 · 考点四:简单随机抽样估计总体 · 考点五:简单随机抽样的概率 · 考点六:分层随机抽样的理解 · 考点七:分层数据的计算 · 考点八:获取数据的途径 · 考点九:总体和样本 · 考点十:随机抽样的综合问题 【知识梳理】 知识点01:全面调查(普查)、抽样调查 1.全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查. 总体:调查对象的全体. 个体:组成总体的每一个调查对象. 2.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. 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. 知识点02:简单随机抽样 1.定义: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(1≤n<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.方法:抽签法和随机数法. 知识点03:抽签法、随机数法 1.抽签法:把总体中的N个个体编号,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,将号签放在一个不透明容器中,充分搅拌后,每次从中不放回地抽取一个号签,连续抽取n次,使与号签上的编号对应的个体进入样本,就得到一个容量为n的样本. 2.随机数法 (1)用随机试验生成随机数 (2)用信息技术生成随机数:①用计算器生成随机数;②用电子表格软件生成随机数;③用R统计软件生成随机数. 知识点04:分层随机抽样 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. (1)每一个子总体称为层,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. (2)如果总体分为2层,两层包含的个体数分别为M,N,两层抽取的样本量分别为m,n,两层的样本平均数分别为,,两层的总体平均数分别为,,总体平均数为,样本平均数为.则=+.=+. (3)在比例分配的分层随机抽样中,可以直接用样本平均数估计总体平均数. 知识点05:获取数据的途径 获取数据的基本途径有通过调查获取数据、通过试验获取数据、通过观察获取数据、通过查询获得数据等. 【题型归纳】 题型一:简单随机抽样的理解 【典例1】.(24-25高一下·全国)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 【分析】利用简单随机抽样的定义,逐一分析各选项即可得解. 【详解】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】.(25-26高一下·全国·课后作业)下面的抽样方法是简单随机抽样的是(   ) A.某班45名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的某项活动 B.从20个零件中随机逐个抽取3个进行质量检验 C.一个儿童从玩具箱中的20件玩具中拿出一件自己喜欢的来玩,玩后放回再拿下一件,连续玩了5件 D.从无限多个个体中抽取50个个体作为样本 【答案】B 【分析】根据简单随机抽样的概念依次判断即可求解. 【详解】对于A,抽取个子最高的5名,不是随机抽取,不是简单随机抽样,故A不符合题意; 对于B,从有限总体中进行随机、不放回抽样,符合简单随机抽样的特征,故B符合题意; 对于C,不具有随机性,不是简单随机抽样,故C不符合题意; 对于D,总体个数是无限的,不是简单随机抽样,故D不符合题意. 故选:B. 【变式2】.(25-26高一上·全国·课后作业)对于简单随机抽样,下列说法正确的是(    ) ①它要求被抽取样本的总体的个体数有限; ②它是从总体中逐个进行抽取的,以便在抽样实践中进行操作; ③它分无放回抽样和有放回抽样; ④它是一种等可能抽样,在整个抽样过程中,每个个体被抽到的机会相等,从而保证了这种抽样方法的公平性. A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④ 【答案】D 【分析】由简单随机抽样的特点逐项分析判断. 【详解】对于①:简单随机抽样要求样本的总体个数有限,这样才能保证样本能够很好地代表总体,所以①正确; 对于②:由于总体数量是有限的,所以为了让数据具有代表性需要从总体中逐个地进行抽取,以便在抽取实践中进行操作,所以②正确; 对于③:简单随机抽样分无放回抽样和有放回抽样,所以③正确; 对于④:在随机抽样的出发点是使每个个体都有相同的机会被抽中,这是基于对样本数据代表性的考虑,所以④正确. 故选:D. 题型二:抽签法的理解 【典例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 【分析】根据随机抽样的特征,即可判断出结果. 【详解】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1】.(19-20高一下·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5 000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18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18件)产品中抽取6件进行质量检验 D.从某厂生产的5 000件产品中抽取10件进行质量检验 【答案】B 【解析】根据抽签法适用样本容量少,并且样本需搅拌均匀,进行逐一判断即可. 【详解】因为A,D中总体的个体数较大,不适合用抽签法; C中甲、乙两厂生产的产品质量可能差别较大, 因此未达到搅拌均匀的条件,也不适合用抽签法; B中总体容量和样本容量都较小,且同厂生产的产品可视为搅拌均匀了. 故选:B 【变式2】.(2025高三·全国·专题练习)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 【分析】由抽签法的定义可判断 【详解】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. 故答案为:②①④③. 题型三:随机数表法 【典例3】.(25-26高二上·上海·阶段检测)现从500袋牛奶中抽取50袋进行检验,将它们编号为000,001,002,…499,利用随机数表抽取样本,从下表第1行第5列的数开始,按3位数依次向右读取,到行末后接着从下一行第一个数继续.则抽出的第三袋牛奶的编号是_______. 35025      83921      20676      63016      47859      16955      56719 98105      07185      12867      35807      44395      23879      33211 【答案】 【详解】根据随机数表,依次被抽取到的编号为:, 所以抽出的第三袋牛奶的编号是. 【变式1】.(25-26高一下·宁夏银川·期中)现从编号为的支水笔中抽取支水笔进行书写长度检测,若从以下随机数表第个数字开始由左向右读取,则抽取的第支水笔的编号为__________. 【答案】 【分析】先确定起始位置,再从起始位置开始,按顺序每次读取两位数字,作为候选编号,最后按顺序筛选出的第个有效编号即可. 【详解】随机数表法 先从随机数表第个数字开始读取: 随机数表: 第个数字是(来自第一组 ),从左向右依次读取两位数字,并筛选出在范围内且不重复的编号: 第个: → 有效,对应编号                 第个: → 无效(),跳过 第个: → 有效,对应编号                 第个: → 无效(),跳过 第个: → 无效(),跳过               第个: → 有效,对应编号 所以,抽取的第支水笔的编号为. 【变式2】.(2026·上海杨浦·模拟预测)设总体由编号为00,01…,59的60个个体组成,利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从该随机数表第1行的第6个数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为__________. 5044664421 6606580562 6165643502 4235489632 1452415248 2266221586 2663754199 5842367224 5837521851 0337183911 【答案】43 【详解】从该随机数表第1行的第6个数字6开始,由左到右依次选取两个数字, 读取的数字对依次为:64(大于59,舍去),42(选取,第1个),16(选取,第2个), 60(大于59,舍去),65(大于59,舍去),80(大于59,舍去),56(选取,第3个), 26(选取,第4个),16(重复,舍去),56(重复,舍去),43(选取,第5个), 故选出来的第5个个体的编号为43. 题型四:简单随机抽样估计总体 【典例4】.(23-24高一下·江苏常州·期末)为估计某草场内兔子的数量,使用以下方法:先随机从草场中捕捉兔子100只,在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只,若尾巴上有记号的兔子共有10只,估计此草场内约有兔子__________只. 【答案】 【分析】利用简单随机抽样,结合样本估计总体可解. 【详解】假设草场约有n只兔子,则,则. 故答案为:600. 【变式1】.(24-25高一下·全国·课后作业)某学校有1200名学生,随机抽出300名进行调查研究,调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全相同的10个红球、10个绿球和10个白球的袋子.调查中有两个问题: 问题1:你的阳历生日月份是不是奇数? 问题2:你是否抽烟? 每个被调查者随机从袋中摸出1个球(摸出后再放回袋中).若摸到红球就如实回答第一个问题;若摸到绿球,则不回答任何问题:若摸到白球,则如实回答第二个问题.所有回答“是”的调查者只需往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的被调查者什么也不用做.最后收集回来53个小石子,估计该学校吸烟的人数为__________. 【答案】36 【分析】根据题意估计出该校吸烟人数的比例,再用总人数乘以该比例即可得到答案. 【详解】由题意可知,每个学生从袋中摸出1个红球或1个绿球或1个白球的概率都是, 即大约有(人)回答了第一个问题,(人)不回答任何问题,(人)回答了第二个问题. 因为阳历生日月份是奇数的概率是, 所以回答第一个问题的100人中,大约有50人回答了“是”. 所以我们能推出,在回答第二个问题的100人中,大约有3人回答了“是”, 即估计该学校大约有3%的学生抽烟,也就是全校大约有36人抽烟. 故答案为:36. 【变式2】.(2024高一下·全国·专题练习)中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰,而南宋时期的数学家秦九韶正是其中的代表人物.作为秦九韶的集大成之作,《数书九章》一书所承载的数学成就非同一般.可以说,但凡是实际生活中需要运用到数学知识的地方,《数书九章》一书皆有所涉及,例如“验米夹谷”问题:今有谷3318石,抽样取谷一把,数得168粒内有秕谷22粒,则粮仓内的秕谷约为________石(结果四舍五入取整数). 【答案】435 【分析】根据给定条件,利用样本的数字特征估计总体的相应特征作答. 【详解】设粮仓内的秕谷有x石,依题意,,解得, 所以粮仓内的秕谷约为435石. 故答案为:435. 题型五:简单随机抽样的概率 【典例5】.(24-25高一上·全国·课后作业)学校要从10名品学兼优的学生中,随机选出2人参加某活动,用简单随机抽样的方法选取,每个学生被选到的可能性为________,如果老师在第一次抽取后无意透露了结果,结果是第一位同学已被抽取,那么对其他同学是________的(填“公平”或“不公平”). 【答案】 /0.2 不公平 【分析】根据简单随机抽样的特征即可求解. 【详解】用简单随机抽样从10个同学中抽2个同学,每个同学被抽到的可能性均为,与抽取的次数无关, 但当第一次抽取结果透露后,相当于从9个同学中抽1个同学,每个同学被抽到的可能性均为,这样对其他同学是不公平的. 【变式1】.(23-24高一下·全国·课后作业)用简单随机抽样的方法从含有6个个体的总体中,抽取一个样本量为2的样本,某一个个体a“第一次被抽到的概率”、“第二次被抽到的概率”、“在整个抽样过程中被抽到的概率”分别是________、________、________. 【答案】 【分析】根据简单随机抽样等可能抽取的特点计算即可. 【详解】从6个个体中抽1个个体,每个个体被抽到的概率均为,与抽取的次数无关,第二次被抽到的概率仍为.但由于在整个抽样过程中是从6个个体中抽2个样本,故个体a被抽到的概率为. 故答案为:;;. 【变式2】.(22-23高一下·云南保山·期末)一个总体含有100个个体,以简单随机抽样方式从该总体中抽取一个容量为30的样本,则指定的某个个体被抽到的概率为______. 【答案】/ 【分析】由简单随机抽样的定义,每个个体被抽到的概率是一样的,结合容量,即可求得概率. 【详解】由题意得,每个个体被抽到的概率为,以简单随机抽样方式从该总体中抽取一个容量为30的样本,则指定的某个个体被抽到的概率为. 故答案为: 题型六:分层随机抽样的理解 【典例6】.(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 【分析】由分层抽样的定义对选项一一判断即可得出答案. 【详解】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1】.(24-25高二上·上海·课堂例题)下列问题中,最适合用分层随机抽样方法抽样的是(    ) A.某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40.有一次报告会坐满了听众,报告会结束以后为听取意见,要留下32名听众进行座谈 B.从10台冰箱中抽出3台进行质量检查 C.某乡农田有山地5平方千米,丘陵8平方千米,平地16平方千米,洼地2.5平方千米,现抽取农田1平方千米估计全乡农田平均每平方千米的产量 D.从50个零件中抽取5个做质量检验 【答案】C 【分析】根据分层抽样的定义逐个分析判断. 【详解】对于A,总体容量较多,差异不明显,所以可以利用系统抽样,所以A错误, 对于B,总体容量较少,所以使用简单随机抽样,所以B错误, 对于C,总体容量较多,样本差异比较明显,所以使用分层抽样,所以C正确, 对于D,总体容量较少,并且差异不明显,所以使用简单随机抽样,所以D错误, 故选:C 【变式2】.(23-24高一下·云南丽江·阶段检测)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 【分析】由随机抽样的定义进行判断. 【详解】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 题型七:分层数据的计算 【典例7】.(25-26高一下·贵州遵义·开学考试)某校高一年级共有500名学生参加学校组织的活动(每人只参加一项活动),其中参加“党团队一体化公益实践活动”的有125人,参加“心理健康游园活动”的有人、参加“湿地奔跑活动”的有人,现用分层抽样的方法,从中抽取100名学生了解他们的健康情况;如果已知参加“心理健康游园活动”的学生抽取了56人,则参加“湿地奔跑活动”的学生要抽取的人数为________. 【答案】19 【详解】分层抽样中,总体共500名学生,抽取100人,因此抽样比为, 由题意得:,因此:, 根据抽样比得:,解得, 因此:, 故参加“湿地奔跑活动”抽取人数为. 【变式1】.(25-26高一上·江西新余·期末)2025年9月3日,以“铭记历史,开创未来”为核心的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在天安门广场隆重举行,已知从11000名甲校大学生,10000名乙校大学生和4000名丙校大学生中采用分层抽样方法抽取名大学生组成志愿者,若乙校大学生比丙校大学生多抽取60人,则_____. 【答案】 【详解】设甲校大学生抽取的人数为,丙校大学生抽取的人数为,则乙校大学生抽取的人数为, 所以,解得,, 从而. 故答案为: 题型八:获取数据的途径 【典例8】.(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 【分析】根据全面调查与抽样调查的定义逐项判断即可. 【详解】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. 【变式1】.(25-26高一上·全国·课后作业)在以下调查中,适合用普查的个数是(    ) ①调查一个班级学生的吃早餐情况;    ②调查某种饮料质量合格情况; ③调查某批飞行员的身体健康指标;    ④调查某个水库中草鱼所占的比例. A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】根据普查的定义逐个分析判断即可. 【详解】①因为一个班级学生的人数不太多,吃早餐情况的全面调查也容易操作,所以适合普查; ②某种饮料数量太多,质量合格情况适合抽样调查; ③飞行员的职业特点决定了身体健康指标必须普查; ④某个水库中鱼的种类和数量一般都较多,不适合普查. 故选:B. 【变式2】.(23-24高一下·内蒙古通辽·月考)下列调查,比较适用普查而不适用抽样调查方式的是(    ) A.为了了解中央电视台春节联欢晚会的收视率 B.为了了解高一某班的每个学生星期六晚上的睡眠时间 C.为了了解夏季冷饮市场上冰淇淋的质量情况 D.为了考查一片实验田某种水稻的穗长情况 【答案】B 【分析】根据普查和抽样调查的适用特征即可结合选项逐一求解. 【详解】A选项中做普查时数量太大,且该调查对调查结果准确性的要求不高,适合采用抽样调查的方式; B选项中班级人数有限,比较容易调查,因而适合普查; C选项中数量大并且时间长,不适合普查; D选项中普查时数量太大,要费太大的人力物力,得不偿失,不适合普查. 故选:B. 题型九:总体和样本 【典例9】.(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 【分析】利用总体、个体、样本与样本量的定义即可得解. 【详解】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. 【变式1】.(23-24高一下·新疆伊犁·月考)为了解某中学高一年级600名学生的身高情况,抽查了其中100名学生的身高进行统计分析.下列叙述错误的是(    ) A.以上调查属于全面调查 B.每名学生的身高是总体的一个个体 C.100名学生的身高是总体的一个样本 D.600名学生的身高是总体 【答案】A 【分析】总体是指考查的对象的全体,个体是总体中的每一个考查的对象,样本是总体中所抽取的一部分个体,而样本容量则是指样本中个体的数目.我们在区分总体、个体、样本、样本容量,这四个概念时,首先找出考查的对象.从而找出总体、个体.再根据被收集数据的这一部分对象找出样本,最后再根据样本确定出样本容量. 【详解】A.以上调查属于抽样调查,故符合题意; B.每名学生的身高情况是总体的一个个体,故不符合题意; C.100名学生的身高是总体的一个样本,故不符合题意; D.600名学生的身高情况是总体,故不符合题意; 故选:A. 题型十:随机抽样的综合问题 【典例10】.(25-26高一上·全国·单元测试)某英语老师负责甲、乙两个班的英语课,其中甲班有60名学生,乙班有48名学生,为分析他们的英语成绩,该老师计划用分层随机抽样的方法抽取部分学生,统计他们英语考试的分数,若乙班抽取了8人. (1)求计划抽取的学生人数; (2)该老师在甲班采用随机数法抽取所需要的学生,为此将甲班学生随机编号为01~60,按照以下随机数表,以第2行第21列的数字4为起点,从左到右依次读取数据,每次读取两位随机数,重复的跳过,一行读完之后接下一行左端,求抽出的甲班学生的编号. 7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198 3204 9243 4935 8200 3623 4869 6938 7481 2976 3413 2841 4241 2424 1985 9313 2322 8303 9822 5888 2410 1158 2729 6443 2943 【答案】(1) (2)48,38,29,34,13,28,41,42,24,19 【分析】(1)先由乙班确定抽样比,再根据分层抽样的规则计算出计划抽取的学生人数; (2)利用分层抽样求出甲班抽取的学生数,再在随机数表中按要求依次读取编号. 【详解】(1)因为乙班48人抽取了8人,所以抽样比为. 甲、乙两班共有(人),所以计划抽取的学生人数为. (2)根据分层随机抽样的方法,需要在甲班抽取的人数为. 在随机数表中依次读取的编号为48,38,29,34,13,28,41,42,24,19, 即为抽出的甲班学生的编号. 【变式1】.(24-25高一上·全国·周测)有以下三个案例: 案例一:从同一批次同类型号的10袋牛奶中抽取3袋检测其三聚氰胺含量; 案例二:某公司有员工800人,其中具有高级职称的160人,具有中级职称的320人,具有初级职称的200人,其余人员120人.从中抽取容量为40的样本,了解该公司职工收入情况; 案例三:从某校1000名高一学生中抽取10人参加一项主题为“学雷锋,树新风”的志愿者活动. (1)你认为这些案例应采用怎样的抽样方式较为合适? (2)在你使用的分层抽样案例中写出抽样过程? 【答案】(1)答案见解析 (2)答案见解析 【分析】(1)根据简单随机抽样、分层抽样、系统抽样的使用范围合理进行选择; (2)分层抽样步骤:分层、确定抽样比、按抽样比确定各层样本数、在各层按简单随机抽样方式抽取样本、汇总. 【详解】(1)案例一数量少,用简单随机抽样,案例二员工收入差距明显,用分层抽样,案例三数量多,用系统抽样. (2)分层抽样的抽样过程如下: ①分层,将总体分为高级职称,中级职称、初级职称及其余人员四层; ②确定抽样比例; ③按上述比例确定各层样本数分别为8人、16人、10人、6人; ④按简单随机抽样方式在各层确定相应的样本; ⑤汇总构成一个容量为40的样本. 【变式2】.(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 【分析】(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. 【详解】(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. 【双基达标】 一、单选题 1.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)下列调查中,最适合采用全面调查(普查)方式的是(    ) A.对某市市民知晓“礼让行人”交通新规情况的调查 B.对某品牌手机电池待机时间的调查 C.对某校九年级(1)班学生视力情况的调查 D.对长江水质情况的调查 【答案】C 【分析】根据全面调查(普查)适合调查范围小、易实施、无破坏性的调查的特点,逐一分析四个选项的调查场景. 【详解】对于A:对某市市民知晓“礼让行人”交通新规情况的调查,人数众多,适合抽样调查; 对于B:对某品牌手机电池待机时间的调查,具有破坏性,适合抽样调查; 对于C:对某校九年级(1)班学生的视力情况的调查,人数较少,适合全面调查; 对于D:对长江水质情况的调查,范围广,适合抽样调查. 2.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)某学校高一年级共有1 500名学生,从中随机抽取300名学生以了解学生对四大名著的阅读情况,其中只阅读两本名著的有135人,至少阅读三本名著的有96人,请估计该校高一全体1 500名学生中,至多阅读一本名著的人数约为(    ) A.350 B.345 C.450 D.485 【答案】B 【分析】先计算抽取的300名样本中至多阅读一本名著的人数,算出样本中该情况的频率,进而即得. 【详解】在这300人中,至多阅读一本名著的人数为(人), 则高一全体名学生中,至多阅读一本名著的人数约为. 3.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)某校对高一新生进行了数学摸底测试,现利用随机数表从中抽取60名学生进行成绩分析,先将全体900名学生编号为001,002,003,…,900,从中抽取60个样本,并提供了随机数表的第1行到第2行,如下所示.若从该随机数表中第1行第4列开始向右读取数据,则得到的第5个样本的编号为(    ) 95226000 49840128 66175168 39682927 43772366 27096623 92580956 43890890 06482834 59741458 29778149 64608925 A.175 B.866 C.751 D.615 【答案】A 【详解】从随机数表中第1行第4列开始向右读取数据,前5个数据依次是260,004,012,866,175,所以得到的第5个样本的编号为175. 4.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)统计学中,常以前个区间的平均长度估计所有区间的平均长度.某工厂生产的零件以个为一箱,成箱出售().每箱中的零件按照生产顺序,从1到连续编号.现从一箱中随机抽取6个零件,发现上面的编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60,则下列4个选项中,作为的估计值,最合适的一项是(    ) A.61 B.70 C.98 D.120 【答案】B 【分析】根据统计估计计算求解. 【详解】根据已知从1到连续编号.现从一箱中随机抽取6个零件,发现上面的编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60, 则,所以. 5.(25-26高二上·贵州毕节·期末)下面情况中,更适合用抽样调查的有(   ) ①某学校全体学生体质健康检测    ②某小区全体住户燃气、水电设施安全检查 ③一批待售袋装牛奶的细菌数调查    ④调查一个县各村的粮食播种面积 ⑤调查一条河流的水质    ⑥某连锁酒店顾客满意度的调查 A.②③④ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.③⑤⑥ 【答案】D 【分析】根据抽样调查与全面调查(普查)的适用条件,判断各情况适合的调查方式即可. 【详解】①某学校全体学生体质健康检测学校学生人数有限,且体质健康检测需要准确结果,适合普查; ②某小区全体住户燃气、水电设施安全检查关系到住户生命财产安全,必须确保全覆盖,适合普查; ③一批待售袋装牛奶的细菌数调查检测细菌数需要破坏牛奶样本(具有破坏性),无法对所有牛奶进行检测,适合抽样调查; ④调查一个县各村的粮食播种面积数据需要精确统计,且县内村庄数量有限,适合普查; ⑤调查一条河流的水质河流范围广,无法对全部水体进行检测,只需抽取不同点位的水样即可推断整体水质,适合抽样调查; ⑥某连锁酒店顾客满意度的调查 连锁酒店顾客数量庞大,全面调查成本高,只需抽取部分顾客即可反映整体满意度,适合抽样调查. 故选:D. 6.(25-26高一上·江西南昌·期末)某工厂利用随机数表对生产的个零件进行抽样测试,先将个零件进行编号,编号分别为,从中抽取个样本,下面提供随机数表的第行到第行: ,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, 若从表中第行第列开始向右依次读取数据,则得到的第个样本编号是(    ) A. B. C. D.4 【答案】C 【分析】利用随机数表法依次写出前5个样本的编号,即可得. 【详解】由随机数表法,第2行第7列是第2行从左到右数到第7个数字,对应数字为6, 前5个样本的编号依次为, 所以第个样本编号是. 故选:C 7.(22-23高一下·海南海口·期末)某中学有300名教师,其中初级教师60名,随机编号为1~60,中级教师150名,随机编号为61~210,高级教师90名,随机编号为211~300.从全校教师中抽取10人参加一个教学座谈会,对于下列两组样本:①7,34,61,88,115,142,169,223,250,288;②26,32,90,100,138,172,188,215,254,297,下列说法正确的是(   ) A.①②都可能是按比例分层随机抽样 B.①②都不是按比例分层随机抽样 C.仅①可能是按比例分层随机抽样 D.仅②可能是按比例分层随机抽样 【答案】A 【分析】根据条件,利用分层抽样的定义,即可求解. 【详解】由题知,①和②均是抽取初级教师2人,中级教师5人,高级教师3人, 又初级教师、中级教师、高级教师的人数比为, 所以①和②均是按比例分层随机抽样, 故选:A. 二、多选题 8.(25-26高一下·甘肃武威·阶段检测)某工厂甲、乙、丙三个车间生产了同一种产品,数量分别为120件、80件、60件.为了解它们的产品质量是否存在显著差异,用分层抽样方法抽取了一个容量为的样本进行调查,其中从丙车间的产品中抽取了3件,则下列说法正确的是(    ) A.甲车间应抽取6件 B.乙车间应抽取8件 C. D.该抽样方法是随机抽样 【答案】AC 【分析】根据分层抽样的步骤及抽样比计算公式即可判断ABC,根据分层抽样的定义及随机抽样的定义即可判断选项D. 【详解】由分层抽样可得,解得,故C正确. 则甲车间应抽取,故A正确. 乙车间应抽取,故B错误. 分层抽样属于概率抽样,随机抽样一般指简单随机抽样,二者概念不同,故D错误. 9.(25-26高一下·全国·课堂例题)在100个零件中,有一级品20个,二级品30个,三级品50个,从中抽取20个作为样本. 方法一:采用简单随机抽样的方法,将零件编号为00,01,…,99,用抽签法抽取20个; 方法二:采用分层抽样的方法,从一级品中随机抽取4个,从二级品中随机抽取6个,从三级品中随机抽取10个. 对于上述问题,下列说法中正确的有(    ) A.不论采用哪种抽样方法,这100个零件中每个零件被抽到的概率都是 B.采用不同的方法,这100个零件中每一个零件被抽到的可能性各不相同 C.在上述两种抽样方法中,方法一抽到的样本比方法二抽到的样本更能反映总体的特征 D.在上述两种抽样方法中,方法二抽到的样本比方法一抽到的样本更能反映总体的特征 【答案】AD 【分析】根据抽样的定义及分类判断各个选项即可. 【详解】根据两种抽样的特点可得,无论哪种抽样,总体中每个个体入样的可能性相等, 都为,故A正确,B错误, 因为总体中有差异比较明显的三个层(一级品,二级品,三级品), 所以方法二抽到的样本更有代表性,故C错误,D正确. 故选:AD. 10.(25-26高一上·全国·单元测试)某高中学校从有120名学生的“航天”社团中随机抽取30名参加一个交流会,若按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样,则高一年级抽取10人;若按性别比例分层随机抽样,则男生抽取18人.则下列结论正确的有 (    ) A.样本量为30 B.120名社团成员中男生有72人 C.高二与高三年级的社团成员共有85人 D.高一年级的社团成员中女生最多有48人 【答案】AB 【分析】根据分层抽样的相关概念及等比例性质依次判断各项的正误. 【详解】A:从中随机抽取30名,则样本量为30,对; B:设120名社团成员中男生有人,因为按性别比例分层随机抽样时男生抽取18人, 所以,解得,所以120名社团成员中男生有72人,对; C:设高二与高三年级的社团成员共有人, 因为按社团中高一、高二、高三年级的成员人数比例分层随机抽样时高一年级抽取10人, 所以,解得,所以高二与高三年级的社团成员共有80人,错; D:根据C知,高一年级的社团成员有(人),故高一年级的社团成员中女生最多有40人,错. 故选:AB 11.(25-26高一上·全国·课后作业)为了了解某社区居民有无收看“春节联欢晚会”,某记者分别从某社区的老、中、青三个年龄段中的160人、x人、200人中,采用分层抽样的方法进行调查,下列结论正确的是(   ) A.若抽查的样本数为30,且在老年组中抽取了8人,则 B.若老、中、青人数之比为,且在老年组中抽取了16人,则样本容量 C.若,则当抽查的样本容量为50时,在青年组中抽取了20人 D.若老、中、青人数之比为,且样本容量,则 【答案】AC 【详解】对于A,由题意得,所以;对于B,由,得;对于C,设在青年组中抽取了y人,由题意得,解得;对于D,,解得. 三、填空题 12.(25-26高一下·江西赣州·期中)某志愿者团队共有名男性志愿者和名女性志愿者,现按比例用分层随机抽样的方法选取名志愿者,则男性志愿者被选中的人数为______. 【答案】 【详解】由题可知,男性志愿者占比为:, 男性志愿者被选中的人数为. 12.(2026高一·全国·专题练习)已知某工厂有三条流水线用于生产同一种产品,三条流水线的产量之比为,根据比例分层抽样得到流水线2的样本平均数为9.0,流水线3的样本平均数为9.4,所有样本的平均数为9.3,则流水线1的样本平均数为_____. 【答案】9.5 【分析】由题干中的比例,根据平均数的计算公式建立方程,可得答案. 【详解】根据题意,不妨设抽取的样本容量分别为,,, 设三条流水线的样本平均数分别为,总体样本平均数为, 则 根据样本平均数公式可得, 解得,所以流水线1的样本平均数为9.5. 13.(2025高一上·全国·专题练习)某居民小区户主人数和户主对住房户型结构的满意率分别如图1和图2所示,为了解该小区户主对户型结构的满意程度,用分层随机抽样方法抽取25%的户主作为样本进行调查,则样本容量为______,抽取的户主对四居室满意的人数为______.    【答案】 400 32 【分析】根据图(1)及分层抽样可得样本容量及抽取的四居室户主人数,再结合图(2)可得抽取的户主对四居室满意的人数. 【详解】由图1得该小区户主总人数为, 所以样本容量为,其中四居室户主有(人), 由图2得抽取的户主中对四居室满意的有(人). 故答案为:400,32. 四、解答题 14.(2026高一·全国·专题练习)为调查某地区居民奶制品年消费支出情况,以居民户为抽样单元,根据经济及收入水平将居民户划分为4层,每层按简单随机抽样法抽取户,调查获得如下数据(单位:元),试估计该地区居民奶制品的年消费平均支出. 样本户奶制品年消费支出 层 居民户总数 样本户奶制品年消费支出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 0 2 3 0 4 0 【答案】 【分析】根据已知总体大小,再分别求出各层样本平均值,进而求出该地区居民奶制品的年消费平均支出. 【详解】由题意得,各层居民户总数分别为: , , ,, 居民总量, 各层样本平均值为: , , , 该地区居民奶制品年消费平均支出为: (元). 15.(25-26高一下·全国·课堂例题)下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么? (1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本. (2)箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里. (3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本. 【答案】(1)不是简单随机抽样,理由见解析 (2)是简单随机抽样,理由见解析 (3)是简单随机抽样,理由见解析 【分析】(1)(2)(3)利用简单随机抽样的特征逐一判断各个命题. 【详解】(1)不是简单随机抽样,因为被抽取的样本的总体的个数是无限的而不是有限的. (2)是简单随机抽样,因为有放回随机抽样与不放回随机抽样都是简单随机抽样. (3)是简单随机抽样,因为一次性抽取5个个体,与“逐个”抽取5个个体是等价的,都是简单随机抽样. 16.(24-25高一下·安徽·阶段检测)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) 【分析】(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. 【详解】(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. 17.(24-25高一下·四川巴中·期末)统计学家将战争中摧毁敌军的战机序列号作为样本,用样本估计总体的方法推断敌军每年生产的战机数量.假设敌军某年生产的战机数量为,摧毁某年生产的架战机编号从小到大为,,,…,,最大的编号为,摧毁敌军战机是随机的,摧毁战机的编号,,,…,,相当于从随机抽取的个整数,这个数将区间分成个小区间(如下图),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. 已知在某次战斗中摧毁敌军的战机编号为:2,5,7,13,15,17,21,据此回答下列问题. (1)根据材料估计敌军生产的战机数量; (2)已知敌军所有现役战机分为三个等级(四代战机,四代半战机,五代机),通过分层抽样调查三类战机的飞行高度,得到各个等级飞行高度的样本平均数为,,. (ⅰ)根据上述信息是否可以估计敌军所有现役战机的平均飞行高度?若不能,还需要什么条件,请补充条件并写出估计式; (ⅱ)若敌军现役战机是按照比例生产的,四代战机,四代半战机,五代机的战机数量分别为,,,样本量分别为,,,据此证明: 【答案】(1)24架; (2)(ⅰ)不能,需要知道这三个等级战机具体的个体数量,,,或者抽取样本的数量,,,估计式见解析;(ⅱ)证明见解析. 【详解】(1)因为可用估计,所以,得,故敌军每年生产战机24架. (2)(ⅰ)不能估计敌军所有现役战机的平均飞行高度, 需要知道这三个等级战机具体的个体数量,,,或者抽取样本的数量,,, 估计式为或 (ⅱ)因为样本是按比例在各层抽取的且各层抽取的样本量分别为、、, 所以,则, 所以,,, 又因为样本平均数为, 所以. 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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9.1 随机抽样【十大题型】讲义-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列
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