2010届高三数学:第十一编 统计、统计案例.doc
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1、 中学学科网学科精品系列资料 WWW.ZXXK.COM 上中学学科网,下精品学科资料第十一编 统计、统计案例11.1 抽样方法基础自测1.为了了解所加工的一批零件的长度,抽取其中200个零件并测量了其长度,在这个问题中,总体的一个样本是 .答案 200个零件的长度2.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 004户,其中农民家庭1 600户,工人家庭303户,现要从中抽取容量为40的样本,则在整个抽样过程中,可以用到下列抽样方法:简单随机抽样,系统抽样,分层抽样中的 .答案 3.某企业共有职工150人,其中高级职称15人,中级职称45人,初级职称90人.现采用分层抽样抽取容量为30的样本,则抽
2、取的各职称的人数分别为 .答案 3,9,184.(2008广东理)某校共有学生2 000名,各年级男、女生人数如下表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为 .一年级二年级三年级女生373xy男生377370z答案 165.某工厂生产A、B、C三种不同型号的产品,其相应产品数量之比为235,现用分层抽样方法抽出一个容量为n的样本,样本中A型号产品有16件,那么此样本的容量n= .答案 80 例1 某大学为了支援我国西部教育事业,决定从2007应届毕业生报名的18名志愿者中,选取6人组成志愿小组.请用抽签
3、法和随机数表法设计抽样方案.解 抽签法:第一步:将18名志愿者编号,编号为1,2,3,18.第二步:将18个号码分别写在18张外形完全相同的纸条上,并揉成团,制成号签;第三步:将18个号签放入一个不透明的盒子里,充分搅匀;第四步:从盒子中逐个抽取6个号签,并记录上面的编号;第五步:所得号码对应的志愿者,就是志愿小组的成员.随机数表法:第一步:将18名志愿者编号,编号为01,02,03,18.第二步:在随机数表中任选一数作为开始,按任意方向读数,比如第8行第29列的数7开始,向右读;第三步:从数7开始,向右读,每次取两位,凡不在0118中的数,或已读过的数,都跳过去不作记录,依次可得到12,07
4、,15,13,02,09.第四步:找出以上号码对应的志愿者,就是志愿小组的成员.例2 某工厂有1 003名工人,从中抽取10人参加体检,试用系统抽样进行具体实施.解 (1)将每个人随机编一个号由0001至1003.(2)利用随机数法找到3个号将这3名工人剔除. (3)将剩余的1 000名工人重新随机编号由0001至1000.(4)分段,取间隔k=100将总体均分为10段,每段含100个工人.(5)从第一段即为0001号到0100号中随机抽取一个号l.(6)按编号将l,100+l,200+l,,900+l共10个号码选出,这10个号码所对应的工人组成样本.例3 (14分)某一个地区共有5个乡镇,
5、人口3万人,其中人口比例为32523,从3万人中抽取一个300人 的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程.解 应采取分层抽样的方法.3分过程如下:(1)将3万人分为五层,其中一个乡镇为一层.5分(2)按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应抽取的样本.300=60(人);300=40(人);300=100(人);300=40(人);300=60(人),10分因此各乡镇抽取人数分别为60人,40人,100人,40人,60人.12分(3)将300人组到一起即得到一个样本.14分例4 为了考察某校的教学水平,将抽查这个学校高三年级的部分学
6、生本年度的考试成绩.为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该校高三年级共有20个班,并且每个班内的学生已经按随机方式编好了学号,假定该校每班学生的人数相同):从高三年级20个班中任意抽取一个班,再从该班中任意抽取20名学生,考察他们的学习成绩;每个班抽取1人,共计20人,考察这20名学生的成绩;把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从其中共抽取100名学生进行考察(已知该校高三学生共1 000人,若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根据上面的叙述,试回答下列问题:(1)上面三种抽取方式的总体、个体、样本分别是什么?每一种抽取方式抽取的样本中
7、,样本容量分别是多少?(2)上面三种抽取方式各自采用的是何种抽取样本的方法?(3)试分别写出上面三种抽取方式各自抽取样本的步骤.解 (1)这三种抽取方式的总体都是指该校高三全体学生本年度的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本年度的考试成绩.其中第一种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式的样本为所抽取的100名学生本年度的考试成绩,样本容量为100.(2)三种抽取方式中,第一种采用的是简单随机抽样法;第二种采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种采用的是分层抽样法和简单随机
8、抽样法.(3)第一种方式抽样的步骤如下:第一步,首先用抽签法在这20个班中任意抽取一个班.第二步,然后从这个班中按学号用随机数表法或抽签法抽取20名学生,考察其考试成绩.第二种方式抽样的步骤如下:第一步,首先用简单随机抽样法从第一个班中任意抽取一名学生,记其学号为a.第二步,在其余的19个班中,选取学号为a的学生,加上第一个班中的一名学生,共计20人.第三种方式抽样的步骤如下:第一步,分层,因为若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人,所以在抽取样本时,应该把全体学生分成三个层次.第二步,确定各个层次抽取的人数.因为样本容量与总体的个体数之比为:1001 000=1
9、10,所以在每个层次中抽取的个体数依次为,即15,60,25.第三步,按层次分别抽取.在优秀生中用简单随机抽样法抽取15人;在良好生中用简单随机抽样法抽取60人;在普通生中用简单随机抽样法抽取25人.1.有一批机器,编号为1,2,3,112,为调查机器的质量问题,打算抽取10台入样,问此样本若采用简单随机抽样方法将如何获得?解 方法一 首先,把机器都编上号码001,002,003,112,如用抽签法,则把112个形状、大小相同的号签放在同一个箱子里,进行均匀搅拌,抽签时,每次从中抽出1个号签,连续抽取10次,就得到一个容量为10的样本.方法二 第一步,将原来的编号调整为001,002,003,
10、112.第二步,在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如:选第9行第7个数“3”,向右读.第三步,从“3”开始,向右读,每次读取三位,凡不在001112中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到074,100,094,052,080,003,105,107,083,092.第四步,对应原来编号74,100,94,52,80,3,105,107,83,92的机器便是要抽取的对象.2.某单位在岗职工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,该单位工会决定抽取10%的工人进行调查,请问如何采用系统抽样法完成这一抽样?解 (1)将624名职工用随机方式编号由000至6
11、23.(2)利用随机数表法从总体中剔除4人.(3)将剩下的620名职工重新编号由000至619.(4)分段,取间隔k=10,将总体分成62组,每组含10人.(5)从第一段,即为000到009号随机抽取一个号l.(6)按编号将l,10+l,20+l,,610+l,共62个号码选出,这62个号码所对应的职工组成样本.3.某电台在因特网上就观众对某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为12 000人,其中持各种态度的人数如下表:很喜爱喜爱一般不喜爱2 4354 5673 9261 072电视台为进一步了解观众的具体想法和意见,打算从中抽取60人进行更为详细的调查,应当怎样进行抽样?解 可用分层
12、抽样方法,其总体容量为12 000.“很喜爱”占,应取6012(人);“喜爱”占,应取6023(人);“一般”占,应取6020(人);“不喜爱”占,应取605(人).因此采用分层抽样在“很喜爱”、“喜爱”、“一般”和“不喜爱”的2 435人、4 567人、3 926人和1 072人中分别抽取12人、23人、20人和5人.4.某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案,使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,270,使用系统抽样时,将学生统一随机编号为
13、1,2,270,并将整个编号依次分为10段,如果抽得号码有下列四种情况:7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;30,57,84,111,138,165,192,219,246,270.关于上述样本的下列结论中,正确的是 (填序号).(1)、都不能为系统抽样(2)、都不能为分层抽样(3)、都可能为系统抽样(4)、都可能为分层抽样答案 (4)一、填空题1.(2008安庆模拟)某校高中生共有900人,其中高一年级300人,高二
14、年级200人,高三年级400人,现分层抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三年级抽取的人数分别为 .答案 15,10,202.某牛奶生产线上每隔30分钟抽取一袋进行检验,则该抽样方法为;从某中学的30名数学爱好者中抽取3人了解学习负担情况,则该抽样方法为.那么,分别为 .答案 系统抽样,简单随机抽样3.下列抽样实验中,最适宜用系统抽样的是 (填序号).某市的4个区共有2 000名学生,且4个区的学生人数之比为3282,从中抽取200人入样某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取5个入样从某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取200个入样从某厂生产的20个电子元件中随机抽取5个入样答案 4
15、.(2008重庆文)某校高三年级有男生500人,女生400人,为了解该年级学生的健康情况,从男生中任意抽取25人,从女生中任意抽取20人进行调查,这种抽样方法是 .答案 分层抽样法5.某中学有高一学生400人,高二学生300人,高三学生200人,学校团委欲用分层抽样的方法抽取18名学生进行问卷调查,则下列判断不正确的是 (填序号).高一学生被抽到的概率最大高三学生被抽到的概率最大高三学生被抽到的概率最小每名学生被抽到的概率相等答案 6.某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测,若采用分层抽样
16、的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是 .答案 67.(2008天津文,11)一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,应抽取超过45岁的职工 人.答案 108.将参加数学竞赛的1 000名学生编号如下0001,0002,0003,1000,打算从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样的方法分成50个部分,如果第一部分编号为0001,0002,0020,从第一部分随机抽取一个号码为0015,则第40个号码为 .答案 0795二、解答题9.为了检验某种作业本的印刷质量
17、,决定从一捆(40本)中抽取10本进行检查,利用随机数表抽取这个样本时,应按怎样的步骤进行?分析 可先对这40本作业本进行统一编号,然后在随机数表中任选一数作为起始号码,按任意方向读下去,便会得到10个号码.解 可按以下步骤进行:第一步,先将40本作业本编号,可编为00,01,02,39.第二步,在附录1随机数表中任选一个数作为开始.如从第8行第4列的数78开始.第三步,从选定的数78开始向右读下去,得到一个两位数字号码59,由于5939,将它去掉;继续向右读,得到16,由于1639,将它取出;继续读下去,可得到19,10,12,07,39,38,33,21,后面一个是12,由于在前面12已经
18、取出,将它去掉;再继续读,得到34.至此,10个样本号码已经取满,于是,所要抽取的样本号码是16,19,10,12,07,39,38,33,21,34.10.某政府机关有在编人员100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级机关为了了解政府机构改革意见,要从中抽取一个容量为20的样本,试确定用何种方法抽取,如何抽取?解 用分层抽样抽取.(1)20100=15,=2,=14,=4从副处级以上干部中抽取2人,一般干部中抽取14人,从工人中抽取4人.(2)因副处级以上干部与工人人数较少,可用抽签法从中分别抽取2人和4人;对一般干部可用随机数表法抽取14人.(3)将2人、4人、1
19、4人编号汇合在一起就得到了容量为20的样本.11.从某厂生产的10 002辆电动自行车中随机抽取100辆测试某项性能,请合理选择抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.解 因为总体容量和样本容量都较大,可用系统抽样.抽样步骤如下:第一步,将10 002辆电动自行车用随机方式编号;第二步,从总体中剔除2辆(剔除法可用随机数表法),将剩下的10 000辆电动自行车重新编号(分别为00001,00002,10000)并分成100段;第三步,在第一段00001,00002,00100这100个编号中用简单随机抽样抽出一个作为起始号码(如00006);第四步,把起始号码依次加间隔100,可获得样本.12.某单
20、位有工程师6人,技术员12人,技工18人,要从这些人中抽取一个容量为n的样本.如果采用系统抽样法和分层抽样法抽取,不用剔除个体;如果样本容量增加一个,则在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除1个个体,求样本容量n.解 总体容量为6+12+18=36.当样本容量是n时,由题意知,系统抽样的间隔为,分层抽样的比例是,抽取工程师6=(人),抽取技术人员12=(人),抽取技工18=(人).所以n应是6的倍数,36的约数即n=6,12,18,36.当样本容量为(n+1)时,在总体中剔除1人后还剩35人,系统抽样的间隔为,因为必须是整数,所以n只能取6,即样本容量为6.11.2 总体分布的估计与总体特征数的
21、估计基础自测1.一个容量为20的样本,已知某组的频率为0.25,则该组的频数为 .答案 52.(2008山东理)右图是根据山东统计年鉴2007中的资料作成的1997年至2006年我省城镇居民百户家庭人口数的茎叶图.图中左边的数字从左到右分别表示城镇居民百户家庭人口数的百位数字和十位数字,右边的数字表示城镇居民百户家庭人口数的个位数字.从图中可以得到1997年至2006年我省城镇居民百户家庭人口数的平均数为 .答案 303.63.在抽查产品的尺寸过程中,将其尺寸分成若干组,a,b)是其中的一组,抽查出的个体在该组上的频率为m,该组在频率分布直方图的高为h,则|a-b|= .答案 4.(2008山
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