高考数学专题精讲 (7).doc
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1、第 2 讲 统计、统计案例考情研析 1.以选择题、填空题的形式考查随机抽样、样本的数字特征、统计图表、回归方程、独立性检验等 2.概率与统计的交汇问题是高考的热点,以解答题形式出现,难度中等.核心知识回顾1.三种抽样方法的特点简单随机抽样:操作简便、适当,总体个数较少分层抽样:按比例抽样系统抽样:等距抽样2必记公式数据 x1,x2,x3,xn的数字特征公式:(1)平均数:.x01x1x2x3xnn(2)方差:s2(x1)2(x2)2(xn)2021nxxx(3)标准差:s .031nx1 x2x2 x2xn x23重要性质及结论(1)频率分布直方图的三个结论小长方形的面积组距频率;01频率 组
2、距各小长方形的面积之和等于 1;小长方形的高,所有小长方形高的和为.02频率 组距1组距(2)回归直线方程:一组具有线性相关关系的数据(x1,y1),(x2,y2),(xn,yn)其回归方程 x ,其过样本点中心(,)y03ba04xy.(其中bn i1xi xyi yn i1x2 in x2,a ybx)(3)独立性检验K2(其中 nabcd 为样本容量)nadbc2abcdacbd热点考向探究考向 1 抽样方法例 1 (1)从编号为 001,002,500 的 500 个产品中用系统抽样的方法抽取一个样本,已知样本中编号最小的两个编号分别为 007,032,则样本中最大的编号应该为( )A
3、480B481 C482D483答案 C解析 样本中编号最小的两个编号分别为 007,032,样本数据组距为 32725,则样本容量为20,则对应的号码数50025x725(n1),当 n20 时,x 取得最大值,此时 x72519482.故选 C.(2)(2019广州普通高中高三综合测试)某公司生产 A,B,C 三种不同型号的轿车,产量之比依次为 234,为检验该公司的产品质量,用分层抽样的方法抽取一个容量为 n 的样本,若样本中 A 种型号的轿车比 B 种型号的轿车少 8辆,则 n( )A96B72 C48D36答案 B解析 由题意,得 n n8,n72.选 B.2939系统抽样与分层抽样
4、的求解方法(1)系统抽样的最基本特征是“等距性” ,每组内所抽取的号码需要依据第一组抽取的号码和组距唯一确定每组抽取样本的号码依次构成一个以第一组抽取的号码 m 为首项,组距 d 为公差的等差数列an,第 k 组抽取样本的号码akm(k1)d.(2)分层抽样的关键是根据样本特征的差异进行分层,实质是等比例抽样,求解此类问题需先求出抽样比样本容量与总体容量的比,则各层所抽取的样本容量等于该层个体总数与抽样比的乘积在每层抽样时,应采用简单随机抽样或系统抽样进行1(2019云南省第二次高三统一检测)某中学高一年级有学生 1200 人,高二年级有学生 900 人,高三年级有学生 1500 人,现按年级
5、为标准,用分层抽样的方法从这三个年级学生中抽取一个容量为 720 的样本进行某项研究,则应从高三年级学生中抽取学生( )A200 人B300 人 C320 人D350 人答案 B解析 由分层抽样可得高三抽取的学生人数为720300.故选 B.1500120090015002采用系统抽样方法从 960 人中抽取 32 人做问卷调查,为此将他们随机编号为 1,2,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的 32 人中,编号落入1,450的人做问卷 A,编号落入451,750的人做问卷 B,其余的人做问卷 C,则抽到的人中,做问卷 B 的人数为_答案 10解析 由题意得系统抽
6、样的抽样间隔为30,又因为第一组内抽取的号96032码为 9,则由 451930k750(kN*),得 14k24,所以做问卷 B 的1115710人数为 10.考向 2 用样本估计总体例 2 (1)甲、乙两名学生在 5 次数学考试中的成绩统计如茎叶图所示,若甲,乙分别表示甲、乙两人的平均成绩,则下列结论正确的是( )xxA.甲乙,乙比甲稳定xxB.甲乙,甲比乙稳定xxC.甲乙x15xx因为 s (12)2(4)222529254,2 甲15s (5)2(5)2(4)24210236.4,所以 ss,故乙比甲2 乙152 甲2 乙稳定故选 A.(2)(2019皖南八校高三第三次联考)从某地区年
7、龄在 2555 岁的人员中,随机抽出 100 人,了解他们对今年两会的热点问题的看法,绘制出频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是( )A抽出的 100 人中,年龄在 4045 岁的人数大约为 20B抽出的 100 人中,年龄在 3545 岁的人数大约为 30C抽出的 100 人中,年龄在 4050 岁的人数大约为 40D抽出的 100 人中,年龄在 3550 岁的人数大约为 50答案 A解析 根据频率分布直方图的性质得(0.010.050.06a0.020.02)51,解得 a0.04,所以抽出的 100 人中,年龄在 4045 岁的人数大约为0.04510020,所以 A 正确;年龄在
8、 3545 岁的人数大约为(0.060.04)510050,所以 B 不正确;年龄在 4050 岁的人数大约为(0.040.02)510030,所以 C 不正确;年龄在 3550 岁的人数大约为(0.060.040.02)510060,所以 D 不正确故选 A.(1)频率分布直方图中每个小矩形的面积为对应的频率,不要混淆频率分布条形图和频率分布直方图,误把频率分布直方图纵轴的几何意义当成频率,导致样本数据的频率求错(2)由于茎叶图完全反映了所有的原始数据,解决由茎叶图给出的统计图表题时,就要充分使用这个图表提供的数据进行相关的计算或者是对某些问题作出判断1(2019福建省高三模拟)为比较甲、乙
9、两名高二学生的数学素养,对课程标准中规定的数学六大素养进行指标测验(指标值满分为 5 分,分值高者为优),根据测验情况绘制了如图所示的六大素养指标雷达图,则下面叙述正确的是( )A乙的数据分析素养优于甲B乙的数学建模素养优于数学抽象素养C甲的六大素养整体水平优于乙D甲的六大素养中数据分析最差答案 C解析 根据雷达图得到如下数据所示由数据可知选 C.2(2019江西省吉安一中、九江一中、新余一中等八所重点中学高三 4 月联考)某地区某村的前三年的经济收入分别为 100,200,300 万元,其统计数据的中位数为 x,平均数为 y;经过今年政府新农村建设后,该村经济收入在上年基础上翻番,则在这 4
10、 年里收入的统计数据中,下列说法正确的是( )A中位数为 x,平均数为 1.5yB中位数为 1.25x,平均数为 yC中位数为 1.25x,平均数为 1.5yD中位数为 1.5x,平均数为 2y答案 C解析 依题意,前三年中位数 x200,平均数 y200,1002003003第四年收入为 600 万元,故中位数为2501.25x,平均数为20030023001.5y.故选 C.1002003006004考向 3 回归分析与独立性检验角度 1 回归分析在实际中的应用例 3 某市地产数据研究所的数据显示,2016 年该市新建住宅销售均价走势如下图所示,3 月至 7 月房价上涨过快,政府从 8 月
11、开始采取宏观调控措施,10 月份开始房价得到很好的抑制(1)地产数据研究所发现,3 月至 7 月的各月均价 y(万元/平方米)与月份 x 之间具有较强的线性相关关系,试建立 y 关于 x 的回归方程;政府若不调控,依此相关关系预测第 12 月份该市新建住宅销售均价;(2)地产数据研究所在 2016 年的 12 个月中,随机抽取三个月的数据作样本分析,若关注所抽三个月份的所属季度,记所属季度的个数为 X,求 X 的分布列和数学期望参考数据:xi25,yi5.36, (xi)(yi)0.64;5i15i15i1xy回归方程 x 中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为: ybab, .ni1 xi
12、xyi yni1 xi x2aybx解 (1)月份 x34567均价 y0.950.981.111.121.20计算可得5,1.072, (xi)210,xy5i1x所以 0.064, 1.0720.06450.752.b0.6410aybx所以从 3 月份至 7 月份 y 关于 x 的回归方程为 0.064x0.752.y将 2016 年的 12 月份 x12 代入回归方程,得0.064120.7521.52,y所以预测 12 月份该市新建住宅的销售均价约为 1.52 万元/平方米(2)根据题意,X 的可能取值为 1,2,3.P(X1),P(X3),C1 4C 3 12155C3 4C1 3
13、C1 3C1 3C 3 122755P(X2)1P(X1)P(X3),2755所以 X 的分布列为X123P15527552755因此,X 的数学期望 E(X)123.1552755275513655在分析实际中两个变量的相关关系时,可根据样本数据作出散点图来确定两个变量之间是否具有相关关系,若具有线性相关关系,则可通过线性回归方程估计和预测变量的值(2019太原市高三模拟)近年来随着互联网的高速发展,旧货交易市场也得以快速发展某网络旧货交易平台对 2018 年某种机械设备的线上交易进行了统计,得到如图所示的频率分布直方图和散点图现把直方图中各组的频率视为概率,用 x(单位:年)表示该设备的使
14、用时间,y(单位:万元)表示其相应的平均交易价格(1)已知 2018 年在此网络旧货交易平台成交的该种机械设备为 100 台,现从这 100 台设备中,按分层抽样抽取使用时间 x(12,20的 4 台设备,再从这4 台设备中随机抽取 2 台,求这 2 台设备的使用时间都在(12,16的概率;(2)由散点图分析后,可用 yebxa作为此网络旧货交易平台上该种机械设备的平均交易价格 y 关于其使用时间 x 的回归方程xyziyi10 i1xizi10 i1x10 i1x 2 i5.58.71.9301.479.75385表中 zln y,i.z11010 i1z根据上述相关数据,求 y 关于 x
15、的回归方程;根据上述回归方程,求当使用时间 x15 时,该种机械设备的平均交易价格的预报值(精确到 0.01)附:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),(un,vn),其回归直线 vu的斜率和截距的最小二乘估计分别为 , .10 i1uivin uv10 i1u2 in u2vu参考数据:e0.551.733,e0.950.3867,e1.850.1572.解 (1)由图 1 中频率分布直方图可知,从 2018 年成交的该种机械设备中使用时间 x(12,16的台数为 10040.0312,使用时间 x(16,20的台数为10040.014,按分层抽样所抽取 4 台中,使用时间 x(12,
16、16的设备有 3 台,分别记为 A,B,C;使用时间 x(16,20的设备有 1 台,记为 d,从这 4 台设备中随机抽取 2 台的结果为(A,B),(A,C),(A,d),(B,C),(B,d),(C,d),共有 6 种等可能出现的结果,其中这 2 台设备的使用时间 x 都在(12,16的结果为(A,B),(A,C),(B,C),共有 3 种,所求事件的概率为 36.12(2)由题意得 zln yln ebxabxa, 0.3,b10 i1xizi10 xz10 i1x2 i10 x279.7510 5.5 1.938510 5.52 1.90.35.53.55,azbxz 关于 x 的线性
17、回归方程为 z0.3x3.55,y 关于 x 的回归方程为 ye0.3x3.55.由知,当使用时间 x15 时,ye0.3153.550.39,故该种机械设备的平均交易价格的预报值为 0.39 万元角度 2 独立性检验在实际中的应用例 4 现如今, “网购”一词不再新鲜,越来越多的人已经接受并喜欢了这种购物方式,但随之也出现了商品质量不能保证与信誉不好等问题,因此,相关管理部门制定了针对商品质量与服务的评价体系,现从评价系统中选出成功交易 200 例,并对其评价进行统计:对商品的好评率为 0.6,对服务的好评率为0.75,其中对商品和服务都做出好评的交易为 80 次(1)依据题中的数据完成下表
18、,并通过计算说明,能否有 99.9%的把握认为“商品好评与服务好评”有关;对服务好评对服务不满意合计对商品好评对商品不满意合计(2)若将频率视为概率,某人在该购物平台上进行了 5 次购物,设对商品和服务全好评的次数为随机变量 X,求 X 的分布列(概率用算式表示)、数学期望和方差参考数据:P(K2k0)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828(K2nadbc2abcdacbd,其中nabcd)解 (1)22 列联表对服务好评对服务不满意合计对商品好评8040120对商品不满意701080合计15
19、050200K211.11110.828.200 80 1070 402150 50 120 80有 99.9%的把握认为“商品好评与服务好评”有关(2)由题意可知,对商品和服务全好评的概率为 .8020025X 的取值为 0,1,2,3,4,5.且 XB.(5,25)P(X0)5,(35)2433125P(X1)C14,1 5(25) (35)162625P(X2)C23,2 5(25) (35)216625P(X3)C32,3 5(25) (35)144625P(X4)C4,4 5(25) (35)48625P(X5)C5,5 5(25)323125分布列为X012345P24331251
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