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文檔簡介
高中數(shù)學(xué)精講精練第十一章統(tǒng)計(jì)與概率
【知識(shí)圖解】
*估計(jì)
簡
單
隨
機(jī)
抽
樣
【方法點(diǎn)撥】
1、準(zhǔn)確理解公式和區(qū)分各種不同的概念
正確使用概率的加法公式與乘法公式、隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望與方差的計(jì)算公式.注意事件的獨(dú)立性與
互斥性是兩個(gè)不同的概念,古典概型與幾何概型都是等可能事件,對(duì)立事件一定是互斥事件,反之
卻未必成立.
2、掌握抽象的方法
抽象分為簡單的隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣.系統(tǒng)抽樣適用于總體較多情況,分層抽樣適用于總
體由幾個(gè)差異明顯的部分組成的情況.
3、學(xué)會(huì)利用樣本和樣本的特征數(shù)去估計(jì)總體
會(huì)列頻率分布表,會(huì)畫頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖,并體會(huì)它們各自特點(diǎn),特別注意頻
率分布直方圖的縱坐標(biāo)為頻率/組距;會(huì)計(jì)算樣本數(shù)據(jù)平均數(shù)、方差(標(biāo)準(zhǔn)差),利用樣本的平均數(shù)
可以估計(jì)總體的平均數(shù),利用樣本的方差估計(jì)總體的穩(wěn)定程度.
4、關(guān)于線性回歸方程的學(xué)習(xí)
在線性相關(guān)程度進(jìn)行校驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立線性回歸分析的基本算法步驟.學(xué)會(huì)利用線性回歸的方法和
最小二乘法研究回歸現(xiàn)象,得到的線性回歸方程(不要求記憶系數(shù)公式)可用于預(yù)測(cè)和估計(jì),為決
策提供依據(jù).
第1課抽樣方法
【考點(diǎn)導(dǎo)讀】
1.抽樣方法分為簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣.
2.系統(tǒng)抽樣適用于總體個(gè)數(shù)較多情況,分層抽樣適用于總體由幾個(gè)差異明顯的部分組成的情況.
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.為了了解全校900名高一學(xué)生的身高情況,從中抽取90名學(xué)生進(jìn)行測(cè)量,下列說法正確的是④.
①總體是900②個(gè)體是每個(gè)學(xué)生③樣本是90名學(xué)生④樣本容量是90
2.對(duì)總數(shù)為N的一批零件抽取一個(gè)容量為30的樣本,若每個(gè)零件被抽到的概率為0.25,則N的值為120.
3.高三年級(jí)有12個(gè)班,每班50人按1—50排學(xué)號(hào),為了交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),要求每班學(xué)號(hào)為18的同學(xué)留
下進(jìn)行交流,這里運(yùn)用的是系統(tǒng)抽樣法.
4.某校有學(xué)生2000人,其中高三學(xué)生500人.為了解學(xué)生身體情況,采用按年級(jí)分層抽樣的方法,從
該校學(xué)生中抽取一個(gè)200人的樣本,則樣本中高三學(xué)生的人數(shù)為50
5.將參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的1000名學(xué)生編號(hào)如下:0001,0002,0003,…,1000,打算從中抽取一個(gè)容量為
50的樣本,按系統(tǒng)抽樣的方法分成50個(gè)部分,如果第一部分編號(hào)為0001,0002,0003,…,0020,第
一部分隨機(jī)抽取一個(gè)號(hào)碼為0015,則抽取的第40個(gè)號(hào)碼為0795.
【范例解析】
例1:某車間工人加工一種軸100件,為了了解這種軸的直徑,要從中抽取10件軸在同一條件下測(cè)量,
如何采用簡單隨機(jī)抽樣的方法抽取樣本?
分析簡單隨機(jī)抽樣一般采用兩種方法:抽簽法和隨機(jī)數(shù)表法.
解法1:(抽簽法)將100件軸編號(hào)為1,2,…,100,并做好大小、形狀相同的號(hào)簽,分別寫上這100
個(gè)數(shù),將這些號(hào)簽放在一起,進(jìn)行均勻攪拌,接著連續(xù)抽取10個(gè)號(hào)簽,然后測(cè)量這個(gè)10個(gè)號(hào)簽對(duì)應(yīng)的
軸的直徑.
解法2:(隨機(jī)數(shù)表法)將100件軸編號(hào)為00,01,…99,在隨機(jī)數(shù)表中選定一個(gè)起始位置,如取第21
行第1個(gè)數(shù)開始,選取10個(gè)為68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,這10件即為所要抽取的樣
本.
點(diǎn)評(píng)從以上兩種方法可以看出,當(dāng)總體個(gè)數(shù)較少時(shí)用兩種方法都可以,當(dāng)樣本總數(shù)較多時(shí),方法2
優(yōu)于方法1.
例2、某校高中三年級(jí)的295名學(xué)生已經(jīng)編號(hào)為1,2,……,295,為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,要按1:
5的比例抽取一個(gè)樣本,用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽取,并寫出過程.
分析按1:5分段,每段5人,共分59段,每段抽取一人,關(guān)鍵是確定第1段的編號(hào).
解:按照1:5的比例,應(yīng)該抽取的樣本容量為295+5=59,我們把259名同學(xué)分成59組,每組5人,
第一組是編號(hào)為1?5的5名學(xué)生,第2組是編號(hào)為6?10的5名學(xué)生,依次下去,59組是編號(hào)為291?
295的5名學(xué)生.采用簡單隨機(jī)抽樣的方法,從第一組5名學(xué)生中抽出一名學(xué)生,不妨設(shè)編號(hào)為k(lWk
<5),那么抽取的學(xué)生編號(hào)為k+5L(L=0,1,2,……,58),得到59個(gè)個(gè)體作為樣本,如當(dāng)k=3時(shí)的樣本
編號(hào)為3,8,13,.......,288,293.
點(diǎn)評(píng)系統(tǒng)抽樣可按事先規(guī)定的規(guī)則抽取樣本.本題采用的規(guī)則是第一組隨機(jī)抽取的學(xué)生編號(hào)為k,那么
第m組抽取的學(xué)生編號(hào)為k+5(m-l).
例3:一個(gè)地區(qū)共有5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),人口3萬人,其中人口比例為3:2:5:2:3,從3萬人中抽取一個(gè)300
人的樣本,分析某種疾病的發(fā)病率,已知這種疾病與不同的地理位置及水土有關(guān),問應(yīng)采取什么樣的方
法?并寫出具體過程.
分析采用分層抽樣的方法.
解:因?yàn)榧膊∨c地理位置和水土均有關(guān)系,所以不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)病情況差異明顯,因而采用分層抽樣的方
法,具體過程如下:
(1)將3萬人分為5層,其中一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一層.
(2)按照樣本容量的比例隨機(jī)抽取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)抽取的樣本.
300X3/15=60(人),300X2/15=40(人),300X5/15=100(人),300X2/15=40(人),300X3/15=60
(人),因此各鄉(xiāng)鎮(zhèn)抽取人數(shù)分別為60人、40人、100人、40人、60人.
(3)將300人組到一起,即得到一個(gè)樣本.
點(diǎn)評(píng)分層抽樣在日常生活中應(yīng)用廣泛,其抽取樣本的步驟尤為重要,應(yīng)牢記按照相應(yīng)的比例去抽取.
【反饋演練】
1.一個(gè)總體中共有200個(gè)個(gè)體,用簡單隨機(jī)抽樣的方法從中抽取一個(gè)容量為20的樣本,則某一特定個(gè)
體被抽到的可能性是0.1.
2.為了了解參加運(yùn)動(dòng)會(huì)的2000名運(yùn)動(dòng)員的年齡情況,從中抽取100名運(yùn)動(dòng)員;就這個(gè)問題,下列說法
中正確的有2個(gè).
①2000名運(yùn)動(dòng)員是總體;②每個(gè)運(yùn)動(dòng)員是個(gè)體;③所抽取的100名運(yùn)動(dòng)員是一個(gè)樣本;
④樣本容量為100;⑤這個(gè)抽樣方法可采用按年齡進(jìn)行分層抽樣;⑥每個(gè)運(yùn)動(dòng)員被抽到的概率相等.
3.對(duì)于簡單隨機(jī)抽樣,下列說法中正確的命題為①②③④.
①它要求被抽取樣本的總體的個(gè)數(shù)有限,以便對(duì)其中各個(gè)個(gè)體被抽取的概率進(jìn)行分析;②它是從總體中
逐個(gè)地進(jìn)行抽取,以便在抽取實(shí)踐中進(jìn)行操作;③它是一種不放回抽樣;④它是一種等概率抽樣,不僅
每次從總體中抽取一個(gè)個(gè)體時(shí),各個(gè)個(gè)體被抽取的概率相等,而且在整個(gè)抽樣過程中,各個(gè)個(gè)體被抽取
的概率也相等,從而保證了這種方法抽樣的公平性.
4.某公司甲、乙、丙、丁四個(gè)地區(qū)分別有150個(gè)、120個(gè)、180個(gè)、150個(gè)銷售點(diǎn).公司為了調(diào)查銷售
的情況,需從這600個(gè)銷售點(diǎn)中抽取一個(gè)容量為100的樣本,記這項(xiàng)調(diào)查為①;在丙地區(qū)中有20個(gè)特
大型銷售點(diǎn),要從中抽取7個(gè)調(diào)查其收入和售后服務(wù)等情況,記這項(xiàng)調(diào)查為②.則完成①、②這兩項(xiàng)調(diào)
查宜采用的抽樣方法依次是分層抽樣法,簡單隨機(jī)抽樣法.
5.下列抽樣中不是系統(tǒng)抽樣的是③.
①.從標(biāo)有1?15號(hào)的15個(gè)球中,任選三個(gè)作樣本,按從小號(hào)到大號(hào)排序,隨機(jī)選起點(diǎn)以后i0+5,
r0+10(超過15則從1再數(shù)起)號(hào)入樣:
②.工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品,用傳送帶將產(chǎn)品送入包裝車間前,檢驗(yàn)人員從傳送帶上每隔五分鐘抽一件產(chǎn)品進(jìn)行
檢驗(yàn);
③.搞某一市場(chǎng)調(diào)查,規(guī)定在商場(chǎng)門口隨機(jī)抽一個(gè)人進(jìn)行詢問調(diào)查,直到調(diào)查到事先規(guī)定的人數(shù)為止;
④.電影院調(diào)查觀眾的某一指標(biāo),通知每排(每排人數(shù)相同)座位號(hào)為14的觀眾留下座談.
6.為了解初一學(xué)生的身體發(fā)育情況,打算在初一年級(jí)10個(gè)班的某兩個(gè)班按男女生比例抽取樣本,正確
的
抽樣方法是③.
①隨機(jī)抽樣②分層抽樣③先用抽簽法,再用分層抽樣④先用分層抽樣,再用隨機(jī)數(shù)表法
7.寫出下列各題的抽樣過程.
(1)請(qǐng)從擁有500個(gè)分?jǐn)?shù)的總體中用簡單隨機(jī)抽樣方法抽取一個(gè)容量為30的樣本.
(2)某車間有189名職工,現(xiàn)在要按1:21的比例選派質(zhì)量檢查員,采用系統(tǒng)抽樣的方式進(jìn)行.
(3)一個(gè)電視臺(tái)在因特網(wǎng)上就觀眾對(duì)某一節(jié)目喜愛的程度進(jìn)行調(diào)查,參加調(diào)查的總?cè)藬?shù)為12000人,其中
持各種態(tài)度的人數(shù)如下:
很喜愛喜愛一般不喜愛
2435456739261072
打算從中抽取60人進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,如何抽???
解:(D①將總體的500個(gè)分?jǐn)?shù)從001開始編號(hào),一直到500號(hào);
②從隨機(jī)數(shù)表第1頁第0行第2至第4列的758號(hào)開始使用該表;
③抄錄入樣號(hào)碼如下:335、044、386、446、027、420、045、094、382、5215>342、148、407、349、
322、027、002、323、141、052、177、001、456、491、261、036、240、115、143、402
④按以上編號(hào)從總體至將相應(yīng)的分?jǐn)?shù)提取出來組成樣本,抽樣完畢.
(2)采取系統(tǒng)抽樣189+21=9,所以將189人分成9組,每組21人,在每一組中隨機(jī)抽取1人,這9
人組成樣本.
(3)采取分層抽樣總?cè)藬?shù)為12000人,12000+60=200,
2345,,...,4567”.3926,.人,“1072,A.
11,?,145人,----—22,?,167人,-----—19…余126,---------5…才;72人
200200200200
所以從很喜愛的人中剔除145人,再抽取11人;從喜愛的人中剔除167人,再抽取22人;從一般喜愛
的人中剔除126人,再抽取19人;從不喜愛的人中剔除72人,再抽取5人.
第2課總體分布的估計(jì)
【考點(diǎn)導(dǎo)讀】
1.掌握頻率分布直方圖、折線圖表與莖葉圖的做法,體會(huì)它們各自的特點(diǎn).
2.會(huì)用頻率分布直方圖、折線圖表與莖葉圖對(duì)總體分布規(guī)律進(jìn)行估計(jì).
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.一個(gè)容量為n的樣本,分成若干組,已知某組的頻數(shù)和頻率分別為60,0.25,則n的值是240
2.用樣本頻率分布估計(jì)總體頻率分布的過程中,下列說法正確的是③
①總體容量越大,估計(jì)越精確②總體容量越小,估計(jì)越精確
③樣本容量越大,估計(jì)越精確④樣本容量越小,估計(jì)越精確
3.已知某工廠工人加工的零件個(gè)數(shù)的莖葉圖如右圖所示
(以零件個(gè)數(shù)的前兩位為莖,后一位為葉),那么工人生產(chǎn)
零件的平均個(gè)數(shù)及生產(chǎn)的零件個(gè)數(shù)超過130的比例分別是1078
120.5與10%.1102223666778
120012234466788
130234
4.容量為100的樣本數(shù)據(jù),按從小到大的順序分為8組,如下表:
組號(hào)12345678
頻數(shù)1013X141513129
第三組的頻數(shù)和頻率分別是14和0.4.
5.200輛汽車通過某一段公路時(shí)的時(shí)速頻率
分布直方圖如圖所示,則時(shí)速在[50,60)的汽
車大約有&輛.
【范例解析】
例1.如圖,從參加環(huán)保知識(shí)競(jìng)賽的學(xué)生中抽出60名,將其成績(均為整數(shù))整理后畫出的頻率分布直
方圖如下:觀察圖形,回答下列問題:
(2)估計(jì)這次環(huán)保知識(shí)競(jìng)賽的及格率(60分及以上為及格).
解:(1)頻率為:0.025x10=0.25,頻數(shù):60x0.25=15
(2)0.015x10+0.025x10+0.03x10+0.005x10=0.75.
例2.在參加世界杯足球賽的32支球隊(duì)中,隨機(jī)抽取20名隊(duì)員,調(diào)查其年齡為25,21,23,25,27,
29,25,28,30,29,26,24,25,27,26,22,24,25,26,28.填寫下面的頻率分布表,據(jù)此估計(jì)全
體隊(duì)員在哪個(gè)年齡段的人數(shù)最多?占總數(shù)的百分之幾?并畫出頻率分布直方圖.
解:(1)
分組頻數(shù)頻率
[20.5,22.5)20.1
[22.5,24.5)30.15
[24.5,26.5)80.4
[26.5,28.5)40.2
[28.5,30.5]30.15
合計(jì)201
分組頻數(shù)頻率
[20.5,22.5)
[22.5,24.5
[24.5,26.5)
[26.5,28.5)
[28.5,30.5]
合計(jì)
(3)估計(jì)全體隊(duì)員在24.5?26.5處人數(shù)最多,占總數(shù)的百分之四十.
【反饋演練】
1.對(duì)于樣本頻率直方圖與總體密度曲線的關(guān)系,下列說法正確的是④
①頻率分布直方圖與總體密度曲線無關(guān)②頻率分布直方圖就是總體密度曲
線
③樣本容量很大的頻率分布直方圖就是總體密度曲線
④如果樣本容量無限增大,分組的組距無限的減小,那么頻率分布直方圖就會(huì)無限接近于總體密度曲線
2.在某餐廳內(nèi)抽取100人,其中有30人在15歲以下,35人在16至25歲,25人在26至45歲,10人在46歲
以上,則數(shù)0.35是16到25歲人員占總體分布的
①概率②頻率③累計(jì)頻率④頻數(shù)
3.10名工人某天生產(chǎn)同一零件,生產(chǎn)的件數(shù)是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12.
設(shè)其平均數(shù)為a,中位數(shù)為b,眾數(shù)為c,則a,b,c的大小關(guān)系為c>b>a
4.已知樣本:10,8,6,10,13,8,10,12,11,7,8,9,11,9,12,9,10,11,12,12則頻率為0.3的范圍是(2)
(1)[5.5,7.5)(2)[7.5,9.5)(3)[9.5,11.5)(4)[11.5,13.5]
5.已知10個(gè)數(shù)據(jù)如下:63,65,67,69,66,64,66,64,65,68.根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作頻率直方圖,
其
中[64.5,66.5)這組所對(duì)應(yīng)矩形的高為0.2
6.某中學(xué)高一年級(jí)有400人,高二年級(jí)有320人,高三有280人,以每人被抽取的頻率為0.2,向
該
中學(xué)抽取一個(gè)樣本容量為n的樣本,則n=200
7.一個(gè)容量為20的樣本數(shù)據(jù),分組后,組距與頻數(shù)如下:[10,20),2;[20,30),3;[30,40),4;
[40,50),5;[50,60),4;[60,70],2.則樣本在區(qū)間(-8.50)上的頻率為0.7
8.觀察新生嬰兒的體重,其頻率分布直方圖如圖所示,則新生嬰兒體重在(2700.3其01的頻率為0.3
(第8題)
9.某校為了了解學(xué)生的課外閱讀情況,隨機(jī)調(diào)查了50名輯/哥如他們?cè)谀骋惶旄髯哉n外閱讀所用
時(shí)間的數(shù)據(jù),結(jié)果用右上面的條形圖表示.根據(jù)條形圖可得這50名學(xué)生這一天平均每人的課外閱讀時(shí)
間為0.9小時(shí)_______
10.從甲、乙兩臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)的零件中隨機(jī)抽取15個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn),相關(guān)指標(biāo)的檢驗(yàn)結(jié)果為:
甲:534,517,528,522,513,516,527,526,520,508,533,524,518,522,512;
乙:512,520,523,516,530,510,518,521,528,532,507,516,524,526,514.
(1).畫出上述數(shù)據(jù)莖葉圖;
(2).試比較分析甲、乙兩臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)零件的情況.8507
解(1)用指標(biāo)的兩位數(shù)作莖,然后作莖葉圖:8763251024668
(2)從圖中可以看出,甲機(jī)器生產(chǎn)零件的指標(biāo)
876422052013468
分布大致對(duì)稱,指標(biāo)平均在520左右,中位數(shù)
435302
和眾數(shù)均為522;乙機(jī)器生產(chǎn)零件的指標(biāo)分布為
大致對(duì)稱,指標(biāo)平均在520左右,中位數(shù)和眾數(shù)
分別為520和516,總的來看,甲機(jī)器生產(chǎn)的零
件的指標(biāo)略大些..
點(diǎn)評(píng)注意作莖葉圖時(shí),莖可以放兩位數(shù).
第3課總體特征數(shù)的估計(jì)
【考點(diǎn)導(dǎo)讀】
理解樣本數(shù)據(jù)的方差、標(biāo)準(zhǔn)差的意義并且會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)的方差、標(biāo)準(zhǔn)差,使學(xué)生掌握通過合理抽樣對(duì)總體
穩(wěn)定性作出科學(xué)的估計(jì)的思想.
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.已知數(shù)據(jù)飛,毛,…,x,的平均數(shù)為1=5,則數(shù)據(jù)3±+7,3%+7,…,3x+7的平均數(shù)為22.
MX+NY
2.若M個(gè)數(shù)的平均數(shù)是X,N個(gè)數(shù)的平均數(shù)是Y,則這M+N個(gè)數(shù)的平均數(shù)是------
M+N
3.數(shù)據(jù)a1,a2,a3,…,an的方差為。1則數(shù)據(jù)2ai,2a2,2a3,…,2a”的方差為4。上.
4.已知同一總體的兩個(gè)樣本,甲的樣本方差為"一,乙的樣本方差為6-J5,則下列說法
<2+1
正確的是④.
①甲的樣本容量?、谝业臉颖救萘啃、奂椎牟▌?dòng)較?、芤业牟▌?dòng)較小
【范例解析】
例1.下面是一個(gè)班在一次測(cè)驗(yàn)時(shí)的成績,分別計(jì)算男生和女生的成績平均值、中位數(shù)以及眾數(shù)?試分析
一下該班級(jí)學(xué)習(xí)情況.
男生:55,55,61,65,68,68,71,72,73,74,75,78,80,81,82,87,94;
女生:53,66,70,71,73,73,75,80,80,82,82,83,84,85,87,88,90,93,94,97.
解:17名男生成績的平均值是72.9分,中位數(shù)是73分,眾數(shù)為55和68.
20名女生成績的平均值是80.3分,中位數(shù)是82分,眾數(shù)為73,80和82.
從上述情況來看,這個(gè)班女生成績明顯好于男生成績.
例2.為了比較甲,乙兩位射擊運(yùn)動(dòng)員的成績,在相同的條件下對(duì)他們進(jìn)行了10次測(cè)驗(yàn),測(cè)得他們的環(huán)
數(shù)如下:
環(huán)數(shù)1098765
甲(次)321202
乙(次)222220
試根據(jù)以上數(shù)據(jù),判斷他們誰更優(yōu)秀.
解:x甲=8,x乙=8,S甲2=3.4,S乙2=2,所以乙更優(yōu)秀
例3.某化肥廠甲、乙兩個(gè)車間包裝肥料,在自動(dòng)包裝傳送帶上每隔30分鐘抽取一包產(chǎn)品,
稱其重量,分別記錄抽查數(shù)據(jù)如下:
甲:102,101,99,98,103,98,99;
乙:110,115,90,85,75,115,110.
(1)這種抽樣方法是哪一種方法?
(2)計(jì)算甲、乙兩個(gè)車間產(chǎn)品的平均數(shù)與方差,并說明哪個(gè)車間產(chǎn)品較穩(wěn)定?
解:(1)采用的方法是:系統(tǒng)抽樣;
(2)Z=-002+101+99+98+103+98+99)=100;
7
一1
x乙a10+115+90+85+75+115+110)=100;
,1
5%=-(4+1+1+4+9+4+D=3.42857;
」(100+225+100+225+625+225+100)=228.57
乙7
S)<S2乙故甲車間產(chǎn)品比較穩(wěn)定.
點(diǎn)評(píng)以樣本估計(jì)總體,在生產(chǎn)生活經(jīng)常用到,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,從而更好地指導(dǎo)實(shí)踐.
【反饋演練】
1.下列說法中,正確的是④.
①頻率分布直方圖中各小長方形的面積不等于相應(yīng)各組的頻率
②一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差是這組數(shù)據(jù)的方差的平方
③數(shù)據(jù)2,3,4,5的方差是數(shù)據(jù)4,6,8,10的方差的一半
④一組數(shù)據(jù)的方差越大,說明這組數(shù)據(jù)的波動(dòng)越大
2.從甲、乙兩班分別任意抽出10名學(xué)生進(jìn)行英語口語測(cè)驗(yàn),其測(cè)驗(yàn)成績的方差分別為S.2=13.2,
S?2=26.26,則①.
①甲班10名學(xué)生的成績比乙班10名學(xué)生的成績整齊
②乙班10名學(xué)生的成績比甲班10名學(xué)生的成績整齊
③甲、乙兩班10名學(xué)生的成績一樣整齊
④不能比較甲、乙兩班10名學(xué)生成績的整齊程度
3.已知樣本為101,98,102,100,99,則樣本標(biāo)準(zhǔn)差為五
4.某班45人,一次數(shù)學(xué)考試,班級(jí)均分72分.己知不及格人數(shù)為5人,他們的平均成績是52分,則及
格學(xué)生的平均分為74.5分.
5.高三年級(jí)1000名學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)其中測(cè)試.高三年級(jí)組隨機(jī)調(diào)閱了100名學(xué)生的試卷(滿分為150分),
成績記錄如下:
成績
345678910
(分)
人數(shù)681015153583
求樣本平均數(shù)和樣本方差.
??-6x3+8x4+10x5+15x6+15x7+35x8+8x9+3x10?!?/p>
解:x=-----------------------------------------------------=6.77
100
s1=-!-[6x(3—工產(chǎn)+8x(4—5)2+10x(5—元了+15x(6—工『
60
+15X(7-X)2+35X(8-X)2+8X(9-X)2+3X(10-X)2]=3.1171
6.兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)生產(chǎn)直徑為10的零件,為了檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量,質(zhì)量質(zhì)檢員從兩臺(tái)機(jī)床的產(chǎn)品中各抽取4
件進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如下:
機(jī)床甲109.81010.2
機(jī)床乙10.1109.910
如果你是質(zhì)量檢測(cè)員,在收集到上述數(shù)據(jù)后,你將通過怎樣的運(yùn)算來判斷哪臺(tái)機(jī)床生產(chǎn)的零件質(zhì)量更符
合要求.
解:先考慮各自的平均數(shù):設(shè)機(jī)床甲的平均數(shù)、方差分別為用、s:;機(jī)床乙的平均數(shù)、方差分別為豆、
_10+9.8+10+10.2一10.1+10+9.9+10
x.=-----------------=10,%,=------------------=10
144
...兩者平均數(shù)相同,再考慮各自的方差:
22222
5)=1[(10-10)+(9.8-10)+(10-10)+(10.2-10)]=0.02
=1[(10-10)2+(10.1-10)2+(10-10)2+(9.9-10)2]=0.005
:s;>s;,,機(jī)床乙的零件質(zhì)量更符合要求.
第4課案例分析
【考點(diǎn)導(dǎo)讀】
1.會(huì)作兩個(gè)有關(guān)聯(lián)變量數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖,并利用散點(diǎn)圖直觀認(rèn)識(shí)變量間的相關(guān)關(guān)系.
2.知道最小二乘法的思想,能根據(jù)給出的線性回歸方程系數(shù)公式建立線性回歸方程.
3.了解獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想、方法及其初步應(yīng)用,了解回歸與分析的基本思想、方法及其初步應(yīng)用.
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.根據(jù)下表中的數(shù)據(jù):可求出與的線性回歸方程是y=0.7x-0.1
X-1012
y-1011
2.線性回歸方程》="+〃表示的直線必經(jīng)過的一個(gè)定點(diǎn)是QJ)
3.設(shè)有一個(gè)直線回歸方程為y=2-l.5x,則變量X增加一個(gè)單位時(shí)③.
①y平均增加1.5個(gè)單位②y平均增加2個(gè)單位
③y平均減少L5個(gè)單位@y平均減少2個(gè)單位
4.對(duì)于給定的兩個(gè)變量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),下列說法正確的是③.
①都可以分析出兩個(gè)變量的關(guān)系②都可以用一條直線近似地表示兩者的關(guān)系
③都可以作出散點(diǎn)圖④都可以用確定的表達(dá)式表示兩者的關(guān)系
5.對(duì)于兩個(gè)變量之間的相關(guān)系數(shù),下列說法中正確的是③.
①卜|越大,相關(guān)程度越大
②|r|e(O,+8),|r|越大,相關(guān)程度越小,"|越小,相關(guān)程度越大
③|r|VI且|r|越接近于1,相關(guān)程度越大;|r|越接近于0,相關(guān)程度越小
【范例解析】
例1.在對(duì)人們的休閑方式的一次調(diào)查中,共調(diào)查了124人,其中女性70人,男性54人.女性中有43人
主要的休閑方式是看電視,另外27人主要的休閑方式是運(yùn)動(dòng);男性中有21人主要的休閑方式是看電視,
另外33人主要的休閑方式是運(yùn)動(dòng).
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)建立一個(gè)2x2的列聯(lián)表;(2)判斷性別與休閑方式是否有關(guān)系.
解:(1)2x2的列聯(lián)表
看電視運(yùn)動(dòng)總計(jì)
女432770
男213354
總計(jì)6460124
(2)假設(shè)“休閑方式與性別無關(guān)”
;124x(43x33-27x21)2
計(jì)算/—70x54x64x60=6.201
因?yàn)?25.024,所以有理由認(rèn)為假設(shè)“休閑方式與性別無關(guān)”是不合理的,
即有97.5%的把握認(rèn)為“休閑方式與性別有關(guān)”.
點(diǎn)評(píng)對(duì)兩個(gè)變量相關(guān)性的研究,可先計(jì)算力2的值,并根據(jù)臨界表進(jìn)行估計(jì)與判斷.
例3.一個(gè)車間為了為了規(guī)定工時(shí)定額,需要確定加工零件所花費(fèi)的時(shí)間,為此進(jìn)行了10次實(shí)驗(yàn),測(cè)得如
下數(shù)據(jù):
零件數(shù)X(個(gè))102030405060708090100
加工時(shí)間y(分)626875818995102108115122
(1)y與x是否具有線性相關(guān)關(guān)系?
(2)如果y與x具有線性相關(guān)關(guān)系,求回歸直線方程;
(3)據(jù)此估計(jì)加工200個(gè)零件所用時(shí)間為多少?
解:(1)r=0.998.查表可得0.05和n-2相關(guān)系數(shù)臨界=0632,
由廠>@)5知y與x具有線性相關(guān)關(guān)系?
(2)回歸直線方程為9=0.668x4-54.96
(3)估計(jì)加工200個(gè)零件所用時(shí)間189分.
【反饋演練】
1.下列兩個(gè)變量之間的關(guān)系不是函數(shù)關(guān)系的是④.
①角度與它的余弦值②正方形的邊長與面積
③正n邊形的邊數(shù)和頂點(diǎn)角度之和④人的年齡與身高
2.為了考察兩個(gè)變量x和y之間的線性相關(guān)性,甲、乙兩個(gè)同學(xué)各自獨(dú)立的做10次和15次試驗(yàn),并
且
利用線性回歸方法,求得回歸直線分布為4和4,已知在兩人的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)對(duì)變量X的觀察數(shù)據(jù)的平均
值
恰好相等都為s,對(duì)變量y的觀察數(shù)據(jù)的平均值恰好相等都為t,那么下列說法正確的是①.
①直線4和4有交點(diǎn)(s,t)②直線4和4相交,但是交點(diǎn)未必是(s,t)
③直線乙和4平行④直線《和4必定重合
3.下列兩個(gè)變量之間的關(guān)系是相關(guān)關(guān)系的是④.
①正方體的棱長和體積②單位圓中角的度數(shù)和所對(duì)弧長
③單產(chǎn)為常數(shù)時(shí),土地面積和總產(chǎn)量④日照時(shí)間與水稻的畝產(chǎn)量
4.對(duì)于回歸方程y=4.75x+257,當(dāng)x=28時(shí),y的估計(jì)值為390.
5.某高校"統(tǒng)計(jì)初步"課程的教師隨機(jī)調(diào)查了選該課的一些學(xué)生情況,具體數(shù)據(jù)如下表:
非統(tǒng)計(jì)專業(yè)統(tǒng)計(jì)專業(yè)
男1310
女720
為了判斷主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)是否與性別有關(guān)系,根據(jù)
表中的數(shù)據(jù),得到/=50X13x20二1藝7):4344,因?yàn)樾?3.841,所以判定主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)與性別有關(guān)系,
23x27x20x30
那么這種判斷出錯(cuò)的可能性為5%.
6.為了研究失重情況下男女飛行員暈飛船的情況,抽取了89名被試者,他們的暈船情況匯總?cè)缦卤?,?/p>
據(jù)獨(dú)立性假設(shè)檢驗(yàn)的方法,不能認(rèn)為在失重情況下男性比女性更容易暈船(填能或不能)
暈機(jī)不暈機(jī)合計(jì)
男性233255
女性92534
合計(jì)325789
7.打鼾不僅影響別人休息,而且可能與患某種疾病有關(guān),下表是一次調(diào)查所得的數(shù)據(jù),試問:每一晚都
打鼾與患心臟病有關(guān)嗎?
患心臟病未患心臟病合計(jì)
每一晚都打鼾30224254
不打鼾2413551379
合計(jì)5415791633
解:提出假設(shè)H。:打鼾與患心臟病無關(guān),根據(jù)數(shù)據(jù)得
21633x(30x1355-24x224)'“八、+,工、/
r=-------------------------—?68.03.當(dāng)Ho成立時(shí),2>6.635的概率為1%,而這時(shí)L
54x1579x254x1379
/=68.03>6.635,所以我們有99%的把握認(rèn)為打鼾與患心臟病有關(guān).
第5課古典概型
【考點(diǎn)導(dǎo)讀】
1.在具體情境中,了解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性及頻率的穩(wěn)定性,進(jìn)一步了解概率的意義以及概率與頻
率的區(qū)別.
2.正確理解古典概型的兩大特點(diǎn):1)試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè);2)每個(gè)基本事件出
現(xiàn)的可能性相等.
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.某射手在同一條件下進(jìn)行射擊,結(jié)果如下表所示:
射擊次數(shù)n102050100200500
擊中靶心次數(shù)m8194492178455
擊中靶心的頻率生
n
(1)填寫表中擊中靶心的頻率;
(2)這個(gè)射手射擊一次,擊中靶心的概率約是什么?
分析:事件A出現(xiàn)的頻數(shù)11A與試驗(yàn)次數(shù)n的比值即為事件A的頻率,當(dāng)事件A發(fā)生的頻率力(A)穩(wěn)定
在某個(gè)常數(shù)上時(shí),這個(gè)常數(shù)即為事件A的概率.
解:⑴表中依次填入的數(shù)據(jù)為:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91.
(2)由于頻率穩(wěn)定在常數(shù)0.89,所以這個(gè)射手擊一次,擊中靶心的概率約是0.89.
點(diǎn)評(píng)概率實(shí)際上是頻率的科學(xué)抽象,求某事件的概率可以通過求該事件的頻率而得之.
2.將一枚硬幣向上拋擲10次,其中正面向上恰有5次是隨機(jī)事件(必然、隨機(jī)、不可能)
3.下列說法正確的是③.
①任一事件的概率總在(0.1)內(nèi)②不可能事件的概率不一定為0
③必然事件的概率一定為1④以上均不對(duì)
3
4.一枚硬幣連擲3次,只有一次出現(xiàn)正面的概率是一
8_
5.從分別寫有A、B、C、D、E的5張卡片中,任取2張,這2張卡片上的字母恰好是按字母順序相鄰的
2
概率為一
5
【范例解析】
例L連續(xù)擲3枚硬幣,觀察落地后這3枚硬幣出現(xiàn)正面還是反面.
(1)寫出這個(gè)試驗(yàn)的基本事件;
(2)求這個(gè)試驗(yàn)的基本事件的總數(shù);
(3)“恰有兩枚正面向上”這一事件包含哪幾個(gè)基本事件?
解:(1)這個(gè)試驗(yàn)的基本事件Q={(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,
正,正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反));
(2)基本事件的總數(shù)是8.
(3)“恰有兩枚正面向上”包含以下3個(gè)基本事件:(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正).
點(diǎn)評(píng)一次試驗(yàn)中所有可能的結(jié)果都是隨機(jī)事件,這類隨機(jī)事件稱為基本事件.
例2.拋擲兩顆骰子,求:
(1)點(diǎn)數(shù)之和出現(xiàn)7點(diǎn)的概率;
(2)出現(xiàn)兩個(gè)4點(diǎn)的概率.
解:作圖,從下圖中容易看出基本事件空間與點(diǎn)集S={(x,y)|xCN,yCN,lWx<6,l<yW6}中的
元
素一一對(duì)應(yīng).因?yàn)镾中點(diǎn)的總數(shù)是6X6=36(個(gè)),所以基本事件總數(shù)n=36.
(1)記“點(diǎn)數(shù)之和出現(xiàn)7點(diǎn)”的事件為A,從圖中可看到事件A包含的基本事件數(shù)共6個(gè):(6,1),(5,
61
2),(4,3),(3,4),(2,5),(1,6),所以P(A)=一=-.
366
(2)記“出現(xiàn)兩個(gè)4點(diǎn)”的事件為B,則從圖中可看到事件B包含的基本事件數(shù)只有1個(gè):(4,4).所
點(diǎn)評(píng)在古典概型下求P(A),關(guān)鍵要找出A所包含的基本事件個(gè)數(shù)然后套用公式
=事件A包含基本事件的個(gè)數(shù)加
()一基本事件的總數(shù)〃
變題.在一次口試中,考生要從5道題中隨機(jī)抽取3道進(jìn)行回答,答對(duì)其中2道題為優(yōu)秀,答對(duì)其中1
道題為及格,某考生能答對(duì)5道題中的2道題,試求:
(1)他獲得優(yōu)秀的概率為多少;
(2)他獲得及格及及格以上的概率為多少;
點(diǎn)撥:這是一道古典概率問題,須用枚舉法列出基本事件數(shù).
解:設(shè)這5道題的題號(hào)分別為1,2,3,4,5,則從這5道題中任取3道回答,有(1,2,3),(1,2,4),
(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),
(2,4,5),(3,4,5)共10個(gè)基本事件.
3
(1)記“獲得優(yōu)秀”為事件4則隨機(jī)事件人中包含的基本事件個(gè)數(shù)為3,故P(A)=3.
109
(2)記“獲得及格及及格以上”為事件B,則隨機(jī)事件B中包含的基本事件個(gè)數(shù)為9,故P(B)=熱.
點(diǎn)評(píng):使用枚舉法要注意排列的方法,做到不漏不重.
例3.從含有兩件正品a”a2和一件次品b的三件產(chǎn)品中,每次任取一件,每次取出后不放回,連續(xù)取
兩
次,求取出的兩件產(chǎn)品中恰有一件次品的概率.
解:每次取出一個(gè),取后不放回地連續(xù)取兩次,其一切可能的結(jié)果組成的基本事件有6個(gè),即(a?a2),
(a,,b2),(a2,a>),(a2,bi),(bi,a)(b2,a2).其中小括號(hào)內(nèi)左邊的字母表示第1次取出的產(chǎn)品,
右邊的字母表示第2次取出的產(chǎn)用A表示“取出的兩種中,恰好有一件次品”這一事件,則
42
A=[(a,,b,),(a2,b,).a)(b,,a2)]事件A由4個(gè)基本事件組成,因而,P(A)=-=-
63
【反饋演練】
1.某人進(jìn)行打靶練習(xí),共射擊10次,其中有2次中10環(huán),有3次環(huán)中9環(huán),有4次中8環(huán),有1次未
中靶,試計(jì)算此人中靶的概率,假設(shè)此人射擊1次,試問中靶的概率約為」2_中1。環(huán)的概率約
為0.2.
9
分析:中靶的頻數(shù)為9,試驗(yàn)次數(shù)為10,所以中靶的頻率為一=0.9,所以中靶的概率約為0.9.
10
解:此人中靶的概率約為0.9;此人射擊1.次,中靶的概率為0.9;中10環(huán)的概率約為0.2.
2.一棟樓房有4個(gè)單元,甲乙兩人被分配住進(jìn)該樓,則他們同住一單元的概率是。.人.
3.在第1,3,6,8,16路公共汽車都要??康囊粋€(gè)站(假定這個(gè)站只能??恳惠v汽車),有一位乘客等候第
6
路或第16路汽車.假定當(dāng)時(shí)各路汽車首先到站的可能性相等,則首先到站正好是這位乘客所需乘的汽車
的
2
概率等于-
5
3
4.把三枚硬幣一起拋出,出現(xiàn)2枚正面向上,一枚反面向上的概率是-
8
3
5.有5根細(xì)木棒,長度分別為1,3,5,7,9,從中任取三根,能搭成三角形的概率是—
10
6.從1,2,3,9這9個(gè)數(shù)字中任取2個(gè)數(shù)字,
(1)2個(gè)數(shù)字都是奇數(shù)的概率為—
18
4
(2)2個(gè)數(shù)字之和為偶數(shù)的概率為-
9
O
7.某小組共有10名學(xué)生,其中女生3名,現(xiàn)選舉2名代表,至少有1名女生當(dāng)選的概率為—
15
8.A、B、C、D、E排成一排,A在B的右邊(A、B可以不相鄰)的概率是—
2
9.在大小相同的5個(gè)球中,2個(gè)是紅球,3個(gè)是白球,若從中任取三個(gè),則所取的2個(gè)球中至少有一個(gè)紅
7
球的概率是—
10
10.用紅、黃、藍(lán)三種不同顏色給下圖中3個(gè)矩形隨機(jī)涂色,每個(gè)矩形只涂一種顏色,求:
(1)3個(gè)矩形顏色都相同的概率;(2)3個(gè)矩形顏色都不同的概率.
解:所有可能的基本事件共有27個(gè),如圖所示.
久
紅
r紅Fr
紅
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