摘要:
**基本信息**
聚焦统计与成对数据分析,整合基础概念与实际应用,覆盖抽样、数字特征、回归分析等核心考点,通过分层题型培养数据观念与模型意识。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|选择1-7、填空12-13|概念辨析与性质应用|从数据数字特征到抽样方法,构建统计量计算与性质的逻辑链|
|数据处理|选择2-3、填空10-11、解答16-17|图表分析与分层抽样|频率分布直方图与分位数计算,体现数据收集到分析的完整过程|
|统计推断|选择8-9、填空15、解答18-20|独立性检验与回归分析|结合实际情境,通过“新考法”题实现从相关关系判断到统计决策的应用拓展|
内容正文:
第九章 统计与成对数据的统计分析(综合训练)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.已知一组数据,,…,的平均数为2,方差为1,则数据 , ,…, 的平均数和方差分别为( )
A.1,4 B.2,1 C.1,1 D.2,4
2.某学校组织“综合体能测试”,现从所有参加体能测试的学生中,随机抽取100名学生的“综合体能测试”成绩,且成绩为整数,并统计如下,则下列说法不一定正确的是( )
成绩
频数
6
12
18
30
24
10
A.这100名学生的“综合体能测试”成绩高于80的学生超八成
B.这100名学生的“综合体能测试”成绩的第50百分位数大于85
C.这100名学生的“综合体能测试”成绩的众数为85
D.这100名学生的“综合体能测试”成绩的平均数在85至90之间
3.为普及环保知识,增强环保意识,某中学随机抽取100名学生参加环保知识测试,整理他们的成绩(单位:分),进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出如图所示的频率分布直方图,下列结论正确的是( )
A.估计样本数据的中位数为75分 B.样本中得分低于80分的人数大约为35人
C.估计样本数据的众数为70分 D.
4.下列命题中是真命题的是( )
A.已知,,如果,那么
B.若抛掷一枚质地均匀硬币10次,有6次正面朝上,则根据此实验可得:抛掷一枚质地均匀硬币,正面朝上的概率为0.6
C.若甲组数据4,8,10,14的方差为,乙组数据8,8,10,10的方差为,则
D.一组数据2,1,4,7,10的极差为8
5.下列说法正确的是( )
A.扇形的半径与面积之间的关系是相关关系
B.若变量和之间的相关系数,则和之间的线性相关关系很弱
C.当样本相关系数满足时,对样本数据,,,落在一条直线上
D.若变量,呈正相关,则变量,的线性相关性较强
6.下列命题正确的是( )
A.两个随机变量的线性相关性越强,相关系数越大
B.设,且,则
C.线性回归直线不一定经过样本点的中心
D.随机变量,若,,则
7.下列说法中,正确的个数是( )
①随机变量X服从正态分布,且,则;
②用相关系数r刻画两个变量的相关程度强弱,r值越大两个变量的相关程度越强.
③残差图中,残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高;
④决定系数,甲、乙两个模型的分别约为0.98和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
A.1 B.2 C.3 D.4
8.【新考法】下列结论中,正确的选项个数是( )
①统计某大型超市连续高温天数与当日瓶装矿泉水闭店剩余库存,得到相关系数,说明连续高温天数与矿泉水剩余库存呈负相关;
②某电商平台分析广告投入(万元)与销售额(万元)的关系,根据历史数据由最小二乘法求得回归方程为,则当广告投入为5万元时,该平台当月的销售额一定是26万元;
③对具有线性相关关系的变量,,且回归方程为,若样本点的中心为,则实数的值是;
④设具有相关关系的两个变量、的相关系数为,越接近于1,说明两个变量之间的线性相关性越强.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.下列说法中,正确的个数是( )
①若随机变量服从正态分布,且,则;
②可以用相关系数刻画两个变量的相关程度强弱,值越大两个变量的相关程度越强.
③残差图中,残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高;
④根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验 (),可判断与有关联,此推断犯错误的概率不超过0.05.
⑤决定系数,甲、乙两个模型的分别约为0.98和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
A.2 B.3 C.4 D.5
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
10.学校准备举办王者荣耀比赛,从24名最强王者,16名无双王者,8名荣耀王者中,用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,则抽取最强王者的人数是________.
11.某市开展“全民阅读”实施效果的调查研究,按区域划分为核心区、开发区、远郊区,其中核心区与开发区共有2800人,从所有人员中按照各区采用分层抽样的方法抽取45人进行调研.其中已知从远郊区抽取10人,则远郊区的人数为______.
12.已知一组数据的方差是5,则新数据的方差是__________.
13.对具有线性相关关系的变量,,根据测得的一组数据,,,,利用最小二乘法得到经验回归方程,据此模型预测当时,的估计值为___________.
14.某校高一年级共有学生500人,其中男生300人,女生200人.现采用分层抽样的方法抽取容量为50的样本以调查学生的身高信息(单位:).已知男生样本的平均身高为,女生样本的平均身高为,则总样本的平均身高为________.
15.【新考法】下列说法正确的是____________.
①某项测量结果服从正态分布,若,则;
②若样本数据,,,的方差为,则数据,,,的方差为;
③在回归分析中,决定系数越大,说明残差平方和越小,回归效果越好;
④根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验(),可判断与有关联,此推断犯错误的概率不大于.
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)为了减轻流感对师生身体健康的影响,某学校建议师生进出学校佩戴口罩,现将该学校1000名师生一周的口罩使用数量统计成下表,其中每周的口罩使用数量在6只以上(包含6只)的有700人.
口罩使用数量/只
频率
0.2
0.3
0.1
(1)求m,n的值,根据表中数据,完成上面的频率分布直方图(不要求写出过程,画图即可).
(2)根据频率分布直方图估计该学校师生一周口罩使用数量的75%分位数和平均数(每组数据用每组中间值代替).
(3)按分层抽样的方法在前三组中抽取一个容量为6的样本,从这6人中随机抽取2人检查其口罩使用情况记为事件,请列出事件的样本空间,并求这2人恰好来自同一组的概率.
17.(15分)2026年5月25日至5月31日是第三届全国城市生活垃圾分类宣传周,本次宣传周的主题为“分类齐参与,低碳新时尚”.某中学举行了一次“垃圾分类知识竞赛”,为了了解本次竞赛的成绩情况,从中随机抽取了100名学生的竞赛成绩x(单位:分,得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,将成绩进行整理后,按,,,,分为5组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值;
(2)在这100名学生中,从这次竞赛成绩在内的学生中采用分层随机抽样的方抽取27名学生进行调查,求这100名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数.
(3)若规定成绩在为“良好”等级,成绩在为“优秀”等级,由(2)知被抽取的27名学生中有6名男生,其中4名成绩为“良好”等级,2名成绩为“优秀”等级,随机选取2人进行访谈,求抽到的2人成绩等级相同的概率.
18.(15分)为了研究某校高二年级学生的性别与身高是否大于的关联性,调查了该校所有高二年级的学生,整理得到如下列联表:
性别
身高 低于
不低于
合计
女
360
90
450
男
100
450
550
合计
460
540
1000
(1)从列联表中随机抽取一人,分别用,表示抽到男生、女生,用表示抽到学生身高不低于,计算,,并判断该校高二年级学生的性别和身高的关联性;
(2)从该校所有高二年级学生中随机抽取100名学生,对性别和身高是否不低于进行统计,其中女生占,身高低于的学生占,请完成如下列联表:
性别
身高 低于
不低于
合计
女
25
男
合计
100
并依据的独立性检验,能否认为该校高二年级学生的性别与身高有关联?
(3)在(2)的样本中,根据性别通过分层抽样随机抽取10名学生参加文艺展演,则在这10名学生中,再抽取3名学生做主演,记为抽到的女生人数,求的分布列及数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
19.(15分)国家加大了全民体育锻炼的重视程度,推行全民体育锻炼工作,全民体育锻炼活动在全国各地蓬勃发展,活动规模不断扩大,内容不断充实,方式不断创新,影响日益扩大,使我国国民身体素质得到了大幅度提高.某高中为响应政府号召,在暑假中对某校高二年级的男生和女生各名进行了调查,了解他们每天的体育锻炼情况,现统计得出样本中每天体育锻炼时间低于的学生占样本总数的,其中每天体育锻炼时间低于的女生有人.
(1)完成下面的列联表;
每天体育锻炼时间低于
每天体育锻炼时间不低于
合计
男性
女性
合计
(2)试根据小概率值的独立性检验,分析该校男生和女生在每天体育锻炼时间方面是否存在差异?
附:
20.(16分)随着全国新能源汽车推广力度的加大,新能源汽车消费迎来了前所未有的新机遇.
(1)为了更好了解大众对新能源汽车的接受程度,某城市汽车行业协会依据年龄采用分层随机抽样的方式,从40岁以下和40岁及以上两个年龄层中各抽取100名市民进行调查,并对他们选择新能源汽车,还是选择传统汽车进行意向调查,得到了如下列联表:
选择新能源汽车
选择传统汽车
总计
40岁以下
70
30
100
40岁及以上
40
60
100
总计
110
90
200
(i)记选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的概率为,求的估计值;
(ii)依据小概率值的独立性检验,分析选择新能源汽车是否与年龄有关.
(2)为了了解该地区新能源汽车的销售情况,某机构根据统计数据,用最小二乘法得到该地区新能源汽车销售量(单位:万台)关于年份的线性回归方程,且销售量的方差为,年份的方差为.求与间的样本相关系数,并据此判断该地区新能源汽车销售量与年份的线性相关性强弱.
附:(i)在线性回归方程中,,;
(ii)样本相关系数,若,则可判断与线性相关性很强;
(iii),其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
10 / 10学
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第九章 统计与成对数据的统计分析(综合训练)
参考答案
第一部分(选择题 共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45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。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
D
A
C
C
D
A
C
A
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
10.3 11.800 12. 45 13. 11 14. 166 15. ①③④
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)
(1)由每周的口罩使用个数在6只 以上(含6)的有700人得:
,
故所求,
频率分布直方图如下:
(5分)
(2)由(1)知,又因为口罩使用数量在的频率是0.3,
,
所以假设分位数为,
则,
由频率分布直方图得一周内使用口罩的平均数为:
(只),
故估计所求分位数为9只,平均数估计为7只.(10分)
(3)记第一组抽取的2人为.第二组抽取的1人为,第三组抽取的3人为,可知样本空间:
,
共含有15个样本点,可以认为这个样本点出现的可能性是相等的.
记“这两个人来自同一组”为事件D,则,
样本点有4个,故.(14分)
17.(15分)
(1)由频率分布直方图可知,各组的组距都是各组对应的小长方形面积之和等于总频率,所以
化简得即即即
所以图中(5分)
(2)成绩在内的频率为 则人数为,成绩在内的频率为 人数为.
所以成绩在内的总人数为
现从这人中采用分层随机抽样的方法抽取人,
则成绩在内被抽取的人数为
所以这名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数为(10分)
(3)由已知,成绩在记为,成绩在记为,
从中任取2名同学的样本空间为:
,共15个样本点,
设“两人的成绩等级相同”,
则包含7个样本点,
所以抽到的两人成绩相同的概率.(15分)
18.(15分)
(1)由表格中的数据可得,,
所以该中学高二年级学生的性别和身高有关联.(5分)
(2)由题意,女生人数为,身高低于170cm的学生人数为,
则列联表如下:
性别
身高
合计
低于170cm
不低于170cm
女
25
15
40
男
25
35
60
合计
50
50
100
零假设该中学高二年级学生的身高与性别无关,
,
依据的独立性检验,没有充分的证据说明不成立,不能认为该校高二年级学生性别与身高有关联;(10分)
(3)结合(2)可知抽取的10人中,男生有6人,女生有4人,
所以随机变量的可能取值有、、、,
,,
,,
故的分布列如下表所示:
0
1
2
3
因此.(15分)
19.(15分)
(1)样本总数为,每天锻炼时间低于的人数为人,
男生低于的人数为,
男生不低于的人数为,
女生不低于的人数为,
不低于的总人数为,
则列联表如下:
每天体育锻炼时间低于
每天体育锻炼时间不低于
合计
男性
女性
合计
(10分)
(2)零假设该校男生和女生每天锻炼时间无差异,
则,
当时,临界值,
因为,故没有充分证据拒绝零假设,
故不能认为该校男生和女生在每天体育锻炼时间方面存在差异.(15分)
20.(16分)
(1)(i)由题可知,样本中选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的频率为,
由样本估计总体可得选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的概率.(5分)
(ii)零假设为:选择新能源汽车与年龄无关,
由列联表中数据代入计算得:,
所以依据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即可以认为选择新能源汽车与年龄有关系,此推断犯错误的概率不超过.(10分)
(2)因为,,
所以,
故与线性相关性很强.(16分)
答案第2页,共2页
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第九章 统计与成对数据的统计分析(综合训练)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.已知一组数据,,…,的平均数为2,方差为1,则数据 , ,…, 的平均数和方差分别为( )
A.1,4 B.2,1 C.1,1 D.2,4
【答案】A
【详解】设原数据的平均数为,方差为,由题意得 , .
设新数据 的平均数为,
则
设新数据的方差为,
则
新数据的平均数为,方差为.
2.某学校组织“综合体能测试”,现从所有参加体能测试的学生中,随机抽取100名学生的“综合体能测试”成绩,且成绩为整数,并统计如下,则下列说法不一定正确的是( )
成绩
频数
6
12
18
30
24
10
A.这100名学生的“综合体能测试”成绩高于80的学生超八成
B.这100名学生的“综合体能测试”成绩的第50百分位数大于85
C.这100名学生的“综合体能测试”成绩的众数为85
D.这100名学生的“综合体能测试”成绩的平均数在85至90之间
【答案】C
【详解】选项A:这100名学生的“综合体能测试”成绩高于80的学生人数如下,
为,故A正确;
选项B:成绩不超过85的学生人数为,故B正确;
选项C:成绩分布在的人数为30,但不一定成绩的众数为85,故C错误;
选项D:由于,
且,
则这100名学生的“综合体能测试”成绩的平均数在85至90之间,故D正确.
3.为普及环保知识,增强环保意识,某中学随机抽取100名学生参加环保知识测试,整理他们的成绩(单位:分),进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出如图所示的频率分布直方图,下列结论正确的是( )
A.估计样本数据的中位数为75分 B.样本中得分低于80分的人数大约为35人
C.估计样本数据的众数为70分 D.
【答案】A
【详解】由于,解得,故D错误;
由于前三组累计频率为,
前四组累计频率为,
故中位数在第四组内,设中位数为,
则,解得,故A正确;
得分低于80分的频率为,
故样本中低于80分的人数大约为人,故B错误;
由直方图知,估计样本数据的众数值为,故C错误.
4.下列命题中是真命题的是( )
A.已知,,如果,那么
B.若抛掷一枚质地均匀硬币10次,有6次正面朝上,则根据此实验可得:抛掷一枚质地均匀硬币,正面朝上的概率为0.6
C.若甲组数据4,8,10,14的方差为,乙组数据8,8,10,10的方差为,则
D.一组数据2,1,4,7,10的极差为8
【答案】C
【详解】已知,,如果,那么,与矛盾,所以不是真命题,故A错误;
抛掷一枚质地均匀硬币10次,有6次正面朝上,只是一次实验的结果,只能说明本次实验正面朝上的频率为0.6,
而抛掷一枚质地均匀硬币,正面朝上的概率为,所以B错误;
若甲组数据4,8,10,14的方差为,乙组数据8,8,10,10的方差为,
因为两组数据的平均数均为,且乙组数据更集中,所以.
所以C正确;
一组数据2,1,4,7,10的极差为,所以D错误.
5.下列说法正确的是( )
A.扇形的半径与面积之间的关系是相关关系
B.若变量和之间的相关系数,则和之间的线性相关关系很弱
C.当样本相关系数满足时,对样本数据,,,落在一条直线上
D.若变量,呈正相关,则变量,的线性相关性较强
【答案】C
【详解】对于A,扇形的半径与面积之间的关系是函数关系,非相关关系,A错误;
对于B,变量和之间的相关系数,较大,则和之间的线性相关关系很强,B错误;
对于C,当样本相关系数满足时,对样本数据落在一条直线上,C正确;
对于D,变量呈正相关,相关系数为正,变量的线性相关性可能较弱,D错误.
6.下列命题正确的是( )
A.两个随机变量的线性相关性越强,相关系数越大
B.设,且,则
C.线性回归直线不一定经过样本点的中心
D.随机变量,若,,则
【答案】D
【详解】A:因为两个随机变量的线性相关性越强,相关系数的绝对值越接近,
所以本选项说法不正确;
B:因为,且,
所以,
所以,因此本选项说法不正确;
C:因为线性回归直线一定经过样本点的中心,
所以本选项说法不正确;
D:因为随机变量,,,
所以有,所以本选项说法正确.
7.下列说法中,正确的个数是( )
①随机变量X服从正态分布,且,则;
②用相关系数r刻画两个变量的相关程度强弱,r值越大两个变量的相关程度越强.
③残差图中,残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高;
④决定系数,甲、乙两个模型的分别约为0.98和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】对于①,由,且,得,①错误;
对于②,用相关系数r刻画两个变量的相关程度强弱,r绝对值越大两个变量的相关程度越强,②错误;
对于③,残差图中,残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高,③正确;
对于④,决定系数越大,拟合效果越好,因此模型甲的拟合效果更好,④错误.
8.【新考法】下列结论中,正确的选项个数是( )
①统计某大型超市连续高温天数与当日瓶装矿泉水闭店剩余库存,得到相关系数,说明连续高温天数与矿泉水剩余库存呈负相关;
②某电商平台分析广告投入(万元)与销售额(万元)的关系,根据历史数据由最小二乘法求得回归方程为,则当广告投入为5万元时,该平台当月的销售额一定是26万元;
③对具有线性相关关系的变量,,且回归方程为,若样本点的中心为,则实数的值是;
④设具有相关关系的两个变量、的相关系数为,越接近于1,说明两个变量之间的线性相关性越强.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】对于①,因为,故连续高温天数与矿泉水剩余库存呈负相关,①正确;
对于②,线性回归方程的计算结果为预测值,并非确定的实际值,
当广告投入为5万元时,销售额的预测值为万元,不能判定实际销售额一定为26万元,②错误;
对于③,线性回归直线必过样本点的中心,
将样本中心代入回归方程,可得,
化简得,解得,③正确;
对于④,相关系数满足,越接近于1,两个变量的线性相关性越强,越接近于0,线性相关性越弱,故④正确.
综上,正确的结论共3个,答案选C.
9.下列说法中,正确的个数是( )
①若随机变量服从正态分布,且,则;
②可以用相关系数刻画两个变量的相关程度强弱,值越大两个变量的相关程度越强.
③残差图中,残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高;
④根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验 (),可判断与有关联,此推断犯错误的概率不超过0.05.
⑤决定系数,甲、乙两个模型的分别约为0.98和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【详解】①.正态分布的对称轴为,故,
已知,因此,①错误;
②.相关系数刻画线性相关程度,是越接近,线性相关程度越强;
并非值越大越强,例如的相关程度强于, ②错误;
③.残差图中,残差点分布的水平带状区域越窄,说明残差波动越小,
回归方程的拟合效果越好,预报精确度越高,③正确;
④.,根据的独立性检验,拒绝 “与独立” 的原假设,
判断与有关联,该推断犯错误的概率不超过,④正确;
⑤.决定系数越接近,模型拟合效果越好,甲模型更接近,
因此甲的拟合效果更好,而非乙,⑤错误;
综上,正确的说法为③④,共个.
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
10.学校准备举办王者荣耀比赛,从24名最强王者,16名无双王者,8名荣耀王者中,用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,则抽取最强王者的人数是________.
【答案】3
【详解】抽取最强王者的人数是.
11.某市开展“全民阅读”实施效果的调查研究,按区域划分为核心区、开发区、远郊区,其中核心区与开发区共有2800人,从所有人员中按照各区采用分层抽样的方法抽取45人进行调研.其中已知从远郊区抽取10人,则远郊区的人数为______.
【答案】800
【详解】因为一共抽取了45人,其中远郊区抽取10人,则核心区与开发区共抽取35人;
因为核心区与开发区共有2800人,则抽样比为;
故远郊区的人数为人.
12.已知一组数据的方差是5,则新数据的方差是__________.
【答案】45
【详解】因为数据的方差是5,
所以数据的方差是.
13.对具有线性相关关系的变量,,根据测得的一组数据,,,,利用最小二乘法得到经验回归方程,据此模型预测当时,的估计值为___________.
【答案】11
【详解】依题意,,
由经验回归方程过点,得,
因此经验回归方程,当时,,
所以据此模型预测当时,的估计值为11.
14.某校高一年级共有学生500人,其中男生300人,女生200人.现采用分层抽样的方法抽取容量为50的样本以调查学生的身高信息(单位:).已知男生样本的平均身高为,女生样本的平均身高为,则总样本的平均身高为________.
【答案】166
【详解】由题意可知:在50的样本中,男生30人,女生20人,
所以总样本的平均身高为.
15.【新考法】下列说法正确的是____________.
①某项测量结果服从正态分布,若,则;
②若样本数据,,,的方差为,则数据,,,的方差为;
③在回归分析中,决定系数越大,说明残差平方和越小,回归效果越好;
④根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验(),可判断与有关联,此推断犯错误的概率不大于.
【答案】①③④
【详解】已知,正态分布曲线的对称轴为,
和关于对称轴对称,
根据正态分布的对称性,有,
已知,且总概率为,
所以 ,
因此,,①正确;
设原数据的方差为,新数据为,
根据方差的性质,
新数据的方差,
题目中称方差为,与计算结果不符,②错误;
决定系数的计算公式为,
对于给定的样本数据,总平方和是一个定值,
因此,的值越大,意味着的值越小,即残差平方和越小,
残差平方和越小,说明观测值与回归模型的拟合程度越高,回归效果越好,③正确;
已知,临界值,因为,
所以在小概率值的水平上拒绝零假设(即认为与独立),
从而判断 与有关联(基于),则错误地拒绝它的概率不超过 ,
即推断与有关联时,犯错误的概率不大于,④正确.
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)为了减轻流感对师生身体健康的影响,某学校建议师生进出学校佩戴口罩,现将该学校1000名师生一周的口罩使用数量统计成下表,其中每周的口罩使用数量在6只以上(包含6只)的有700人.
口罩使用数量/只
频率
0.2
0.3
0.1
(1)求m,n的值,根据表中数据,完成上面的频率分布直方图(不要求写出过程,画图即可).
(2)根据频率分布直方图估计该学校师生一周口罩使用数量的75%分位数和平均数(每组数据用每组中间值代替).
(3)按分层抽样的方法在前三组中抽取一个容量为6的样本,从这6人中随机抽取2人检查其口罩使用情况记为事件,请列出事件的样本空间,并求这2人恰好来自同一组的概率.
【答案】(1);
(2)只,只
(3)记第一组抽取的2人为.第二组抽取的1人为,第三组抽取的3人为,
,
这两人恰好来自同一组的概率为.
【详解】(1)由每周的口罩使用个数在6只 以上(含6)的有700人得:
,
故所求,
频率分布直方图如下:
(2)由(1)知,又因为口罩使用数量在的频率是0.3,
,
所以假设分位数为,
则,
由频率分布直方图得一周内使用口罩的平均数为:
(只),
故估计所求分位数为9只,平均数估计为7只.
(3)记第一组抽取的2人为.第二组抽取的1人为,第三组抽取的3人为,可知样本空间:
,
共含有15个样本点,可以认为这个样本点出现的可能性是相等的.
记“这两个人来自同一组”为事件D,则,
样本点有4个,故.
17.(15分)2026年5月25日至5月31日是第三届全国城市生活垃圾分类宣传周,本次宣传周的主题为“分类齐参与,低碳新时尚”.某中学举行了一次“垃圾分类知识竞赛”,为了了解本次竞赛的成绩情况,从中随机抽取了100名学生的竞赛成绩x(单位:分,得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,将成绩进行整理后,按,,,,分为5组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值;
(2)在这100名学生中,从这次竞赛成绩在内的学生中采用分层随机抽样的方抽取27名学生进行调查,求这100名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数.
(3)若规定成绩在为“良好”等级,成绩在为“优秀”等级,由(2)知被抽取的27名学生中有6名男生,其中4名成绩为“良好”等级,2名成绩为“优秀”等级,随机选取2人进行访谈,求抽到的2人成绩等级相同的概率.
【答案】(1)(2)6(3)
【详解】(1)由频率分布直方图可知,各组的组距都是各组对应的小长方形面积之和等于总频率,所以
化简得即即即
所以图中
(2)成绩在内的频率为 则人数为,成绩在内的频率为 人数为.
所以成绩在内的总人数为
现从这人中采用分层随机抽样的方法抽取人,
则成绩在内被抽取的人数为
所以这名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数为
(3)由已知,成绩在记为,成绩在记为,
从中任取2名同学的样本空间为:
,共15个样本点,
设“两人的成绩等级相同”,
则包含7个样本点,
所以抽到的两人成绩相同的概率.
18.(15分)为了研究某校高二年级学生的性别与身高是否大于的关联性,调查了该校所有高二年级的学生,整理得到如下列联表:
性别
身高 低于
不低于
合计
女
360
90
450
男
100
450
550
合计
460
540
1000
(1)从列联表中随机抽取一人,分别用,表示抽到男生、女生,用表示抽到学生身高不低于,计算,,并判断该校高二年级学生的性别和身高的关联性;
(2)从该校所有高二年级学生中随机抽取100名学生,对性别和身高是否不低于进行统计,其中女生占,身高低于的学生占,请完成如下列联表:
性别
身高 低于
不低于
合计
女
25
男
合计
100
并依据的独立性检验,能否认为该校高二年级学生的性别与身高有关联?
(3)在(2)的样本中,根据性别通过分层抽样随机抽取10名学生参加文艺展演,则在这10名学生中,再抽取3名学生做主演,记为抽到的女生人数,求的分布列及数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1),,二者差异显著,可判断该校高二年级学生性别与身高有关联;
(2)列联表见解析,依据的独立性检验,不能认为该校高二年级学生性别与身高有关联;
(3)
0
1
2
3
数学期望(或)。
【详解】(1)由表格中的数据可得,,
所以该中学高二年级学生的性别和身高有关联.
(2)由题意,女生人数为,身高低于170cm的学生人数为,
则列联表如下:
性别
身高
合计
低于170cm
不低于170cm
女
25
15
40
男
25
35
60
合计
50
50
100
零假设该中学高二年级学生的身高与性别无关,
,
依据的独立性检验,没有充分的证据说明不成立,不能认为该校高二年级学生性别与身高有关联;
(3)结合(2)可知抽取的10人中,男生有6人,女生有4人,
所以随机变量的可能取值有、、、,
,,
,,
故的分布列如下表所示:
0
1
2
3
因此.
19.(15分)国家加大了全民体育锻炼的重视程度,推行全民体育锻炼工作,全民体育锻炼活动在全国各地蓬勃发展,活动规模不断扩大,内容不断充实,方式不断创新,影响日益扩大,使我国国民身体素质得到了大幅度提高.某高中为响应政府号召,在暑假中对某校高二年级的男生和女生各名进行了调查,了解他们每天的体育锻炼情况,现统计得出样本中每天体育锻炼时间低于的学生占样本总数的,其中每天体育锻炼时间低于的女生有人.
(1)完成下面的列联表;
每天体育锻炼时间低于
每天体育锻炼时间不低于
合计
男性
女性
合计
(2)试根据小概率值的独立性检验,分析该校男生和女生在每天体育锻炼时间方面是否存在差异?
附:
【答案】(1)补全的列联表如下:
每天体育锻炼时间低于
每天体育锻炼时间不低于
合计
男性
女性
合计
(2)依据的独立性检验,不能认为该校男生和女生在每天体育锻炼时间方面存在差异
【详解】(1)样本总数为,每天锻炼时间低于的人数为人,
男生低于的人数为,
男生不低于的人数为,
女生不低于的人数为,
不低于的总人数为,
则列联表如下:
每天体育锻炼时间低于
每天体育锻炼时间不低于
合计
男性
女性
合计
(2)零假设该校男生和女生每天锻炼时间无差异,
则,
当时,临界值,
因为,故没有充分证据拒绝零假设,
故不能认为该校男生和女生在每天体育锻炼时间方面存在差异.
20.(16分)随着全国新能源汽车推广力度的加大,新能源汽车消费迎来了前所未有的新机遇.
(1)为了更好了解大众对新能源汽车的接受程度,某城市汽车行业协会依据年龄采用分层随机抽样的方式,从40岁以下和40岁及以上两个年龄层中各抽取100名市民进行调查,并对他们选择新能源汽车,还是选择传统汽车进行意向调查,得到了如下列联表:
选择新能源汽车
选择传统汽车
总计
40岁以下
70
30
100
40岁及以上
40
60
100
总计
110
90
200
(i)记选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的概率为,求的估计值;
(ii)依据小概率值的独立性检验,分析选择新能源汽车是否与年龄有关.
(2)为了了解该地区新能源汽车的销售情况,某机构根据统计数据,用最小二乘法得到该地区新能源汽车销售量(单位:万台)关于年份的线性回归方程,且销售量的方差为,年份的方差为.求与间的样本相关系数,并据此判断该地区新能源汽车销售量与年份的线性相关性强弱.
附:(i)在线性回归方程中,,;
(ii)样本相关系数,若,则可判断与线性相关性很强;
(iii),其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)(i)(ii)可以认为选择新能源汽车与年龄有关系
(2),与线性相关性很强
【详解】(1)(i)由题可知,样本中选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的频率为,
由样本估计总体可得选择新能源汽车者中年龄在40岁以下的概率.
(ii)零假设为:选择新能源汽车与年龄无关,
由列联表中数据代入计算得:,
所以依据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即可以认为选择新能源汽车与年龄有关系,此推断犯错误的概率不超过.
(2)因为,,
所以,
故与线性相关性很强.
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