高考数学一轮复习第十章统计与统计案例10-1随机抽样学案理.doc

- 1 - / 13【2019【2019 最新最新】精选高考数学一轮复习第十章统计与统计案例精选高考数学一轮复习第十章统计与统计案例10-110-1 随机抽样学案理随机抽样学案理考纲展示 1.理解随机抽样的必要性和重要性2会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本，了解分层抽样和系统抽样考点 1 简单随机抽样1.定义：设一个总体含有 N 个个体，从中_抽取 n 个个体作为样本(nN)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都_，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样答案：逐个不放回地 相等 2最常用的简单随机抽样的方法：_和_答案：抽签法 随机数法(1)教材习题改编在“世界读书日”前夕，为了了解某地 5 000名居民某天的阅读时间，从中抽取了 200 名居民的阅读时间进行统计分析在这个问题中，5 000 名居民的阅读时间的全体是( )A总体B个体C样本的容量D从总体中抽取的一个样本答案：A解析：由题目条件知，5 000 名居民的阅读时间的全体是总体；其中 1 名居民的阅读时间是个体；从 5 000 名居民某天的阅读时间中- 2 - / 13抽取的 200 名居民的阅读时间是从总体中抽取的一个样本，样本容量是 200.(2)教材习题改编2017 年 1 月 6 日8 日某重点中学在毕业班进行了一次模拟考试，为了了解全年级 1 000 名学生的考试成绩，从中随机抽取了 100 名学生的成绩单，下面说法：1 000 名学生是总体；每名学生是个体；1 000 名学生的成绩是一个个体；样本的容量是 100.其中正确的序号是_答案：解析：1 000 名学生的成绩是总体，每名学生的成绩是个体，被抽取的 100 名学生的成绩是一个样本，其样本的容量是 100.频数问题：频数样本容量×频率2017·湖北武汉××区模拟已知某地区中小学生人数和近视情况如下表所示.年级人数近视率小学3 50010%初中4 50030%高中2 00050%为了解该地区中小学生近视形成的原因，用分层抽样的方法抽取2%的学生进行调查，则：(1)样本容量为_；(2)抽取的高中生中，近视的人数为_答案：(1)200 (2)20解析：由题意可得，总人数为 10 000，因为抽取 2%的学生进行调查，所以样本容量为 10 000×2%200，则抽取的高中生有200×40，- 3 - / 13其中近视的人数为 40×50%20.典题 1 (1)老师在班级 50 名学生中，依次抽取学号为5,10,15,20,25,30,35,40,45,50 的学生进行作业检查，这种抽样方法是( )A随机抽样 B分层抽样C系统抽样 D以上都不是答案 C解析 因为抽取学号是以 5 为公差的等差数列，故采用的抽样方法应是系统抽样(2)总体由编号为 01,02，19,20 的 20 个个体组成，利用下面的随机数表选取 5 个个体，选取方法是从随机数表第 1 行的第 5 列和第 6 列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( )A.08 B07C02 D01答案 D解析 从第 1 行第 5 列和第 6 列组成的数 65 开始由左到右依次选出的数为 08,02,14,07,01，所以第 5 个个体的编号为 01.(3)下列抽取样本的方式不属于简单随机抽样的有_(填序号)从无限多个个体中抽取 100 个个体作为样本盒子里共有 80 个零件，从中选出 5 个零件进行质量检验在抽样操作时，从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里从 20 件玩具中一次性抽取 3 件进行质量检验- 4 - / 13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 解析 不是简单随机抽样因为被抽取样本的总体的个数是无限的，而不是有限的不是简单随机抽样因为它是有放回抽样不是简单随机抽样因为这是“一次性”抽取，而不是“逐个”抽取不是简单随机抽样因为不是等可能抽样点石成金 1.一个抽样试验能否用抽签法，关键看两点：一是抽签是否方便；二是号签是否易搅匀一般地，当总体容量和样本容量都较小时可用抽签法2在使用随机数表时，如遇到三位数或四位数时，可从选择的随机数表中的某行某列的数字计起，每三个或四个作为一个单位，自左向右选取，有超过总体号码或出现重复号码的数字舍去考点 2 系统抽样系统抽样(1)定义：在抽样时，将总体分成_的几个部分，然后按照_的规则，从每一部分抽取一个个体，得到所需要的样本，这种抽样方法叫做系统抽样(也称为机械抽样)(2)适用范围：适用于_很多且_总体抽样答案：(1)均衡 事先确定 (2)元素个数 均衡的(1)教材习题改编为规范学校办学，省教育厅督察组对某所高中进行了抽样调查抽到的班级一共有 52 名学生，现将该班学生随- 5 - / 13机编号，用系统抽样的方法抽取一个容量为 4 的样本，已知 7 号、33号、46 号同学在样本中，那么样本中还有一位同学的编号应为( )A13 B19C20 D51答案：C解析：抽样间隔为 463313，故另一位同学的编号为 71320，故选 C.(2)教材习题改编为了检查某超市货架上的饮料是否含有塑化剂，要从编号依次为 1 到 50 的塑料瓶装饮料中抽取 5 瓶进行检验，用系统抽样的方法确定所选取的 5 瓶饮料的编号可能是_(填序号)5,10,15,20,25 2,4,8,16,321,2,3,4,5 7,17,27,37,47答案：解析：利用系统抽样，把编号分为 5 段，每段 10 个，每段抽取1 个，号码间隔为 10.只有正确.典题 2 (1)为了解 1 000 名学生的学习情况，采用系统抽样的方法，从中抽取容量为 40 的样本，则分段的间隔为( )A50 B40C25 D20答案 C解析 由系统抽样的定义知，分段间隔为25.(2)2017·东北三省哈尔滨、长春、沈阳、大连四市联考将高一·九班参加社会实践编号为 1,2,3，48 的 48 名学生，采用系统抽样的方法抽取一个容量为 4 的样本，已知 5 号、29 号、41 号学- 6 - / 13生在样本中，则样本中还有一名学生的编号是_答案 17解析 根据系统抽样的概念，所抽取的 4 个样本的编号应成等差数列，因为在这组数中的间距为 412912，所以所求的编号为51217.点石成金 解决系统抽样问题的两个关键步骤(1)分组的方法应依据抽取比例而定，即根据定义每组抽取一个样本(2)起始编号的确定应用简单随机抽样的方法，一旦起始编号确定，其他编号便随之确定了考点 3 分层抽样分层抽样(1)定义：在抽样时，将总体_的层，然后按照_，从各层独立地抽取一定数量的个体，将各层取出的个体合在一起作为样本，这种抽样方法是一种分层抽样(2)分层抽样的应用范围：当总体是由_几个部分组成时，往往选用分层抽样答案：(1)分成互不交叉 一定的比例(2)差异明显的(1)教材习题改编一支田径队共有运动员 98 人，其中女运动员42 人，用分层抽样的方法抽取一个样本，每名运动员被抽到的概率都是，则应抽取男运动员_人答案：16解析：设应抽取男运动员 x 人，则，解得 x16.(2)教材习题改编某校高一年级有 900 名学生，其中女生 400- 7 - / 13名按男女比例用分层抽样的方法，从该年级学生中抽取一个容量为45 的样本，则应抽取的男生人数为_答案：25解析：由题意知，男生共有 500 名，根据分层抽样的特点，在容量为 45 的样本中男生应抽取的人数为 45×25.分层抽样：差异明显；按比例抽样某工厂生产 A，B，C 三种不同型号的产品，产品数量之比依次为k53，现用分层抽样的方法抽出一个容量为 120 的样本，已知 A种型号的产品共抽取了 24 件，则 C 种型号产品抽取的件数为_答案：36解析：A，B，C 三种产品的数量之比依次为 k53，由，解得 k2，则 C 种型号产品抽取的件数为 120×36.典题 3 (1)某校老年、中年和青年教师的人数见下表，采用分层抽样的方法调查教师的身体状况，在抽取的样本中，青年教师有320 人，则该样本中的老年教师人数为( )类别人数老年教师900中年教师1 800青年教师1 600合计4 300A.90 B100 C180 D300答案 C解析 设该样本中的老年教师人数为 x，由题意及分层抽样的特点，得，故 x180.- 8 - / 13(2)2017·云南统一复习检测某公司员工对户外运动分别持“喜欢” “不喜欢”和“一般”三种态度，其中持“一般”态度的比持“不喜欢”态度的多 12 人，按分层抽样方法从该公司全体员工中选出部分员工座谈户外运动，如果选出的人有 6 位对户外运动持“喜欢”态度，有 1 位对户外运动持“不喜欢”态度，3 位持“一般 ”态度那么这个公司全体员工中对户外运动持“喜欢”态度的人数为( )A36 B30 C24 D18答案 A解析 设持“不喜欢”态度的有 x 人，则持“一般”态度的有(x12)人按分层抽样方法，可得.解得 x6.持“喜欢”态度的有 6×636(人)故选 A.点石成金 进行分层抽样的相关计算时，常利用以下关系式巧解：(1)；(2)总体中某两层的个体数之比样本中这两层抽取的个体数之比.方法技巧 三种抽样方法中简单随机抽样是最基本的抽样方法，是其他两种方法的基础，适用范围不同，要根据总体的具体情况选用不同的方法；它们的共同点都是等概率抽样，即抽样过程中每个个体被抽取的概率相等，体现了这三种抽样方法的客观性和公平性，若样本容量为 n，总体的个体数为 N，则用这三种方法抽样时，每一个个体被抽到的概率都是.易错防范 应用分层抽样应遵循的三点：- 9 - / 13(1)分层，将相似的个体归为一类，即为一层，分层要求每层的各个个体互不交叉，即不重复不遗漏(2)分层保证每个个体等可能被抽取，需遵循在各层中进行简单随机抽样，每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等(3)若各层应抽取的个体数不都是整数，则应当调整样本容量，先剔除“多余”的个体真题演练集训 12016·山东卷某高校调查了 200 名学生每周的自习时间(单位：小时)，制成了如图所示的频率分布直方图，其中自习时间的范围是17.5,30，样本数据分组为17.5,20)，20,22.5)，22.5,25)，25,27.5)，27.5,30根据直方图，这 200 名学生中每周的自习时间不少于 22.5 小时的人数是( )A56 B60 C120 D140答案：D解析：由频率分布直方图可知，这 200 名学生每周的自习时间不少于 22.5 小时的频率为(0.160.080.04)×2.50.7，故这 200名学生中每周的自习时间不少于 22.5 小时的人数为 200×0.7140.故选 D.22015·湖北卷我国古代数学名著数书九章有“米谷粒分”题：粮仓开仓收粮，有人送来米 1 534 石，验得米内夹谷，抽样取米一把，数得 254 粒内夹谷 28 粒，则这批米内夹谷约为( )A134 石 B169 石 C338 石 D1 365 石答案：B解析：设 1 534 石米内夹谷 x 石，则由题意知，解得 x169.- 10 - / 13故这批米内夹谷约为 169 石32015·新课标全国卷根据下面给出的 2004 年至 2013 年我国二氧化硫年排放量(单位：万吨)柱形图，以下结论中不正确的是( )A逐年比较，2008 年减少二氧化硫排放量的效果最显著B2007 年我国治理二氧化硫排放显现成效C2006 年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D2006 年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关答案：D解析：对于 A 选项，由图知从 2007 年到 2008 年二氧化硫排放量下降得最多，故 A 正确对于 B 选项，由图知，由 2006 年到 2007 年矩形高度明显下降，因此 B 正确对于 C 选项，由图知从 2006 年以后除 2011 年稍有上升外，其余年份都是逐年下降的，所以 C 正确由图知 2006 年以来我国二氧化硫年排放量与年份负相关，故选 D.42014·天津卷某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为 300 的样本进行调查已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为 4556，则应从一年级本科生中抽取_名学生答案：60解析：设应从一年级本科生中抽取 x 名学生，则，解得 x60.52015·湖南卷在一次马拉松比赛中，35 名运动员的成绩(单位：分钟)的茎叶图如图所示若将运动员按成绩由好到差编为 135 号，再用系统抽样方法从中抽取 7 人，则其中成绩在区间139,151上的运动员人数是- 11 - / 13_答案：4解析：对数据进行分组，在区间139,151上，有几组就有几个运动员35÷75，因此可将编号为 135 的 35 个数据分成 7 组，每组有 5 个数据，在区间139,151上共有 20 个数据，分在 4 个小组中，每组取一人，共取 4 人课外拓展阅读 分层抽样与其他知识的综合分层抽样是历年高考的重要考点之一，高考中常把分层抽样、频率分布、概率综合起来进行考查，反映了当前高考的命题方向，这类试题难度不大，但考查的知识面较为宽广，在解题中要注意准确使用所学知识，不然在一个点上的错误就会导致整体失误典例 1 从 1,2，500 这 500 个号中用系统抽样的方法抽取一个容量为 10 的样本，已知样本中最小号为 15，从样本中随机抽出3 个号，至少有两个号能被 3 整除的抽法种数为('')B40 A60 D36C120 思路分析 先根据系统抽样的定义求出样本间隔，然后根据排列组合进行求解即可解析 样本间隔为 500÷1050，若样本中最小号为 15，则抽取的样本号满足 an1550(n1)50n35(nN*)对应的号码为 15,65,115,165,215,265,315,365,415,465，其中不能够被 3 整除的号码为 65,115,215,265,365,415，有 6 个，能被 3 整除的号码有 4 个从样本中随机抽出 3 个号，有两个号能被 3 整除的抽法种数为- 12 - / 13CC36，有 3 个号能被 3 整除的抽法种数为 C4.则至少有两个号能被 3 整除的抽法种数为 36440.答案 B典例 2 某公司有一批专业技术人员，对他们进行年龄状况和接受教育程度(学历)的调查，其结果(人数分布)如下表：学历35 岁以下3550 岁50 岁以上本科803020研究生x20y(1)用分层抽样的方法在 3550 岁年龄段的专业技术人员中抽取一个容量为 5 的样本，将该样本看成一个总体，从中任取 2 人，求至少有 1 人学历为研究生的概率；(2)在这个公司的专业技术人员中按年龄状况用分层抽样的方法抽取 N 个人，其中 35 岁以下 48 人，50 岁以上 10 人，再从这 N 个人中随机抽取 1 人，此人的年龄为 50 岁以上的概率为，求 x，y 的值思路分析 解 (1)用分层抽样的方法在 3550 岁年龄段的专业技术人中抽取一个容量为 5 的样本，设抽取学历为本科的人数为 m，所以，解得 m3.抽取的样本中有研究生 2 人，本科生 3 人，分别记作S1，S2；B1，B2，B3.从中任取 2 人的所有等可能基本事件共有 10 个：(S1，B1)，(S1，B2)，(S1，B3)，(S2，B1)，(S2，B2)，(S2，B3)，(S1，S2)，(B1，B2)，(B1，B3)，(B2，B3)其中至少有 1 人的学历为研究生的基本事件有 7 个：(S1，B1)，(S1，B2)，(S1，B3)，(S2，B1)，(S2，B2)，(S2，B3)，(S1，S2)所以从中任取 2 人，至少有 1 人学历为研究生的概率为.- 13 - / 13(2)由题意，得，解得 N78.所以 3550 岁中被抽取的人数为 78481020，所以，解得 x40，y5.即 x，y 的值分别为 40,5.温馨提示分层抽样与概率结合的题目多与实际问题紧密联系，计算量和阅读量都比较大，且会有图表，求解时容易造成失误，平时需注意多训练此类型的题目