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1、2022年高考總復習文數(shù)(北師大版)講義:第11章 第02節(jié) 隨機抽樣 Word版含答案
考點
高考試題
考查內容
核心素養(yǎng)
抽樣方法
三年未單獨考查
命題分析
本節(jié)主要考查分層抽樣、系統(tǒng)抽樣,一般以選擇題填空題形式出現(xiàn).
(1)先將總體的N個個體__編號__;
(2)確定__分段間隔k__,對編號進行__分段__.當(n是樣本容量)是整數(shù)時,取k=;
(3)在第1段用__簡單隨機抽樣__確定第一個個體編號l(l≤k);
(4)按照一定的規(guī)則抽取樣本.通常是將l加上間隔k得到第2個個體編號__l+k__,再加k得到第3個個體編號__(l+2k)__,依次進行下去,直到獲
2、取整個樣本.
提醒:
1.辨明兩個易誤點
(1)簡單隨機抽樣中易忽視樣本是從總體中逐個抽取,是不放回抽樣,且每個個體被抽到的概率相等.
(2)分層抽樣中,易忽視每層抽取的個體的比例是相同的,即.
2.三種抽樣方法的比較
類別
各自特點
相互聯(lián)系
適用范圍
共同點
簡單
隨機
抽樣
從總體中逐個抽取
最基本的抽樣方法
總體中的個體數(shù)較少
抽樣過程中每個個體被抽到的可能性相等
系統(tǒng)
抽樣
將總體平均分成幾部分,按事先確定的規(guī)則分別在各部分中抽取
在起始部分抽樣時,采用簡單隨機抽樣
總體中的個體數(shù)較多
分層
抽樣
將總體分成幾層,按各層個體數(shù)之比
3、抽取
各層抽樣時采用簡單隨機抽樣或系統(tǒng)抽樣
總體由差異明顯的幾部分組成
抽樣過程中每個個體被抽到的可能性相等
1.判斷下列結論的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)在簡單隨機抽樣中,某一個個體被抽到的可能性與第幾次抽取有關,第一次抽到的可能性最大.( )
(2)在100件玩具中隨機拿出一件,放回后再拿出一件,連續(xù)拿5次,是簡單隨機抽樣.( )
(3)系統(tǒng)抽樣適用于元素個數(shù)較多且分布均衡的總體.( )
(4)要從1 002個學生中用系統(tǒng)抽樣的方法選取一個容量為20的樣本,需要剔除2個學生,這樣對被剔除者不公平.( )
(5)分層抽樣中,每個個體被抽到的
4、可能性與層數(shù)及分層有關.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.在“世界讀書日”前夕,為了了解某地5 000名居民某天的閱讀時間,從中抽取了200名居民的閱讀時間進行統(tǒng)計分析.在這個問題中,5 000名居民的閱讀時間的全體是( )
A.總體 B.個體
C.樣本的容量 D.從總體中抽取的一個樣本
解析:選A 由題目條件知,5 000名居民的閱讀時間的全體是總體;其中1名居民的閱讀時間是個體;從5 000名居民某天的閱讀時間中抽取的200名居民的閱讀時間是從總體中抽取的一個樣本,樣本容量是200.
3.某科考隊有男隊員56人,女隊員42人,用
5、分層抽樣的方法從全體隊員中抽出一個容量為14的樣本,則男、女隊員各抽取的人數(shù)分別為( )
A.6,8 B.8,6
C.9,5 D.5,9
解析:選B 男隊員人數(shù)×56=8,
女隊員人數(shù)×42=6.
4.某公司有員工500人,其中不到35歲的有125人,35~49歲的人有280人,50歲以上的有95人,為了調查員工的身體健康狀況,從中抽取100名員工則應在這三個年齡段分別抽取人數(shù)為( )
A.33 34 33 B.25 56 19
C.20 40 30 D.30 50 20
解析:選B 35歲以下:125×=25;
35~49歲:280×=56;
50歲以
6、上:95×=19.
簡單隨機抽樣
[明技法]
抽簽法與隨機數(shù)法的適用情況
(1)抽簽法適用于總體中個體數(shù)較少的情況,隨機數(shù)法適用于總體中個體數(shù)較多的情況.
(2)一個抽樣試驗能否用抽簽法,關鍵看兩點:
一是抽簽是否方便;二是號簽是否易攪勻.一般地,當總體容量和樣本容量都較小時可用抽簽法.
[提能力]
【典例】 (1)下面的抽樣方法是簡單隨機抽樣的是( )
A.在某年明信片銷售活動中,規(guī)定每100萬張為一個開獎組,通過隨機抽取的方式確定號碼的后四位為2 709的為三等獎
B.某車間包裝一種產品,在自動包裝的傳送帶上,每隔30分鐘抽一包產品,稱其重量是否合格
C.某
7、學校分別從行政人員、教師、后勤人員中抽取2人、14人、4人了解學校機構改革的意見
D.用抽簽法從10件產品中選取3件進行質量檢驗
解析:選D A、B是系統(tǒng)抽樣,因為抽取的個體間的間隔是固定的;C是分層抽樣,因為總體的個體有明顯的層次;D是簡單隨機抽樣.
(2)下列關于簡單隨機抽樣的說法,正確的是( )
①它要求被抽取樣本的總體的個數(shù)有限;
②它是從總體中逐個地進行抽?。?
③它是一種不放回抽樣;
④它是一種等可能性抽樣,每次從總體中抽取一個個體時,不僅各個個體被抽取的可能性相等,而且在整個抽樣過程中,各個個體被抽取的可能性也相等,從而保證了這種抽樣方法的公平性.
A.①②
8、 B.③④
C.①②③ D.①②③④
解析:選D 由簡單隨機抽樣的特征可知:①②③④都正確.
[刷好題]
1.下列抽樣試驗中,適合用抽簽法的是( )
A.從某廠生產的5 000件產品中抽取600件進行質量檢驗
B.從某廠生產的兩箱(每箱18件)產品中抽取6件進行質量檢驗
C.從甲、乙兩廠生產的兩箱(每箱18件)產品中抽取6件進行質量檢驗
D.從某廠生產的5 000件產品中抽取10件進行質量檢驗
解析:選B 因為A,D中總體的個體數(shù)較大,不適合用抽簽法;C中甲、乙兩廠生產的產品質量可能差別較大,因此未達到攪拌均勻的條件,也不適合用抽簽法;B中總體容量和樣本容量都較小
9、,且同廠生產的產品可視為攪拌均勻了.
2.(xx·新余模擬)某班對八校聯(lián)考成績進行分析,利用隨機數(shù)表法抽取容量為7的樣本時,先將70個同學按01,02,03,…,70進行編號,然后從隨機數(shù)表第9行第9列的數(shù)開始向右讀,則選出的第7個個體的編號是( )
(注:下面為隨機數(shù)表的第8行和第9行)
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
10、
A.07 B.44
C.15 D.51
解析:選B 從第9行第9列的數(shù)開始,按2位數(shù)向右讀,大于70和重復的去掉.選出的數(shù)依次為29,64,56,07,52,42,44,故第7個個體的編號是44.故選B.
系統(tǒng)抽樣
[明技法]
解決系統(tǒng)抽樣問題的2個關鍵步驟
(1)分組的方法應依據(jù)抽取比例而定,即根據(jù)定義每組抽取一個樣本.
(2)起始編號的確定應用簡單隨機抽樣的方法,一旦起始編號確定,其他編號便隨之確定了.
[提能力]
【典例】 (1)在一次馬拉松比賽中,35名運動員的成績(單位:min)的莖葉圖如圖所示.
3,若將運動員按成績由好到差編為1~35號,再用系
11、統(tǒng)抽樣方法從中抽取7人,則其中成績在區(qū)間[139,151]上的運動員人數(shù)是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:選B 由系統(tǒng)抽樣可知,35人分為7組,每組5人,第1組成績均大于151,最后兩組成績均小于139,所以成績在[139,151]上的有4人.
(2)“五一”國際勞動節(jié)期間,某超市舉辦了一次有獎購物促銷活動.期間準備了一些有機會中獎的號碼(分段為001~999),在公證部門的監(jiān)督下按照隨機抽樣方法進行抽取,確定后兩位為88的號碼為本次的中獎號碼.則這些中獎號碼為:______________.
解析:根據(jù)該問題提供的數(shù)據(jù)信息,可以發(fā)現(xiàn)本次活動的中獎號
12、碼是每隔一定的距離出現(xiàn)的,根據(jù)系統(tǒng)抽樣的有關概念,可知該問題中是運用系統(tǒng)抽樣法確定中獎號碼的,其間隔數(shù)為100.所以,中獎號碼依次為088,188,288,388,488,588,688,788,888,988.
答案:088,188,288,388,488,588,688,788,888,988
[刷好題]
1.某單位有840名職工,現(xiàn)采用系統(tǒng)抽樣方法抽取42人做問卷調查,將840人按1,2,…,840隨機編號,則抽取的42人中,編號落入?yún)^(qū)間[481,720]的人數(shù)為( )
A. 11 B.12
C.13 D.14
解析:選B 由系統(tǒng)抽樣定義可知,所分組距為=20,每組抽
13、取一個,因為包含整數(shù)個組,所以抽取個體在區(qū)間[481,720]的數(shù)目為(720-480)÷20=12.
2.將參加夏令營的600名學生按001,002,…,600進行編號.采用系統(tǒng)抽樣的方法抽取一個容量為50的樣本,且隨機抽得的號碼為003.這600名學生分別住在三個營區(qū),從001到300在第Ⅰ營區(qū),從301到495在第Ⅱ營區(qū),從496到600在第Ⅲ營區(qū),三個營區(qū)被抽中的人數(shù)依次為( )
A.26,16,8 B.25,17,8
C.25,16,9 D.24,17,9
解析:選B 由題意及系統(tǒng)抽樣的定義可知,將這600名學生按編號依次分成50組,每一組各有12名學生,第k(k∈N*
14、)組抽中的號碼是3+12(k-1).令3+12(k-1)≤300,得k≤,因此第Ⅰ營區(qū)被抽中的人數(shù)是25;令300<3+12(k-1)≤495,得
15、機抽取60名學生,將其數(shù)學成績(均為整數(shù))分成六組[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如圖所示的部分頻率分布直方圖.觀察圖中的信息,回答下列問題.
(1)求分數(shù)在[120,130)內的頻率;
(2)若在同一組數(shù)據(jù)中,將該組區(qū)間的中點值作為這組數(shù)據(jù)的平均分,據(jù)此估計本次考試的平均分;
(3)用分層抽樣的方法在分數(shù)段為[110,130)的學生中抽取一個容量為6的樣本,將該樣本看成一個總體,從中任取2人,求至多有1人在分數(shù)段[120,130)內的概率.
解:(1)分數(shù)在[120,130)內的頻率為1-(0.1+0.15+0.15+0.25+0.05)=1-0
16、.7=0.3.
(2)估計平均分為=95×0.1+105×0.15+115×0.15+125×0.3+135×0.25+145×0.05=121.
(3)由題意,得[110,120)分數(shù)段的人數(shù)為60×0.15=9(人),,[120,130)分數(shù)段的人數(shù)為60×0.3=18(人).,∵用分層抽樣的方法在分數(shù)段為[110,130)的學生中抽取一個容量為6的樣本,
∴需在[110,120)分數(shù)段內抽取2人,分別記為m,n;,在[120,130)分數(shù)段內抽取4人,分別記為a,b,c,d.,設“從樣本中任取2人,至多有1人在分數(shù)段[120,130)內”為事件A,所有基本事件有(m,n),(m,a
17、),(m,b),(m,c),(m,d),(n,a),(n,b),(n,c),(n,d),(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d),共15個,其中事件A包含9個.
∴P(A)==.
命題點2:與概率相結合問題
【典例2】 某電視臺在一次對收看文藝節(jié)目和新聞節(jié)目觀眾的抽樣調查中,隨機抽取了100名電視觀眾,相關的數(shù)據(jù)如下表所示:,
文藝節(jié)目
新聞節(jié)目
總計
20至40歲
40
18
58
大于40歲
15
27
42
總計
55
45
100
(1)由表中數(shù)據(jù)直觀分析,收看新聞節(jié)目的觀眾是否與年齡有關?
(2)用分層抽樣
18、方法在收看新聞節(jié)目的觀眾中隨機抽取5名,大于40歲的觀眾應該抽取幾名?
(3)在上述抽取的5名觀眾中任取2名,求恰有1名觀眾的年齡為20至40歲的概率.
解:(1)因為在20至40歲的58名觀眾中有18名觀眾收看新聞節(jié)目,在大于40歲的42名觀眾中有27名觀眾收看新聞節(jié)目.所以,經直觀分析,收看新聞節(jié)目的觀眾與年齡是有關的.
(2)應抽取大于40歲的觀眾人數(shù)為,×5=×5=3(名).
(3)用分層抽樣方法抽取的5名觀眾中,20至40歲的有2名(記為Y1,Y2),大于40歲的有3名(記為A1,A2,A3).5名觀眾中任取2名,共有10種不同取法:,Y1Y2,Y1A1,Y1A2,Y1A3,
19、Y2A1,Y2A2,Y2A3,A1A2,A1A3,A2A3.,設A表示隨機事件“5名觀眾中任取2名,恰有1名觀眾年齡為20至40歲”,則A中的基本事件有6種:,Y1A1,Y1A2,Y1A3,Y2A1,Y2A2,Y2A3,,故所求概率為P(A)==.
[悟技法]
進行分層抽樣的相關計算時,常用到的2個關系
(1)=;
(2)總體中某兩層的個體數(shù)之比等于樣本中這兩層抽取的個體數(shù)之比.
[刷好題]
某市化工廠三個車間共有工人1 000名,各車間男、女工人數(shù)如下表:,
第一車間
第二車間
第三車間
女工
173
100
y
男工
177
x
z
,已知在全廠工人中隨機抽取1名,抽到第二車間男工的可能性是0.15.
(1)求x的值;
(2)現(xiàn)用分層抽樣的方法在全廠抽取50名工人,問應在第三車間抽取多少名?
解:(1)由=0.15,得x=150.
(2)∵第一車間的工人數(shù)是173+177=350,,第二車間的工人數(shù)是100+150=250.
∴第三車間的工人數(shù)是1 000-350-250=400.,設應從第三車間抽取m名工人,,則由=,得m=20.
∴應在第三車間抽取20名工人.