2023年高考数学重难点复习:统计与统计案例.pdf
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1、2023年高考数学重难点复习:统计与统计案例 考情分析 高考对本讲内容的考查往往以实际问题为背景,考查随机抽样与用样本估计总体,线性回归方程的求解与运用,独立性检验问题.常与概率综合考查,中等难度.考点一统计图表【核心提炼】1.频率分布直方图中横坐标表示组距,纵坐标表示期类,频率=组距x型土组距 组距2.频率分布直方图中各小长方形的面积之和为I.3.利用频率分布直方图求众数、中位数与平均数.频率分布直方图中:(1)最高的小长方形底边中点的横坐标即众数.(2)中位数左边和右边的小长方形的面积和相等.(3)平均数是频率分布直方图的“重心”,等于频率分布直方图中每个小长方形的面积乘以小长方形底边中点
2、的横坐标之和.例1 (1)(多选)(2020新高考全国H)我国新冠肺炎疫情防控进入常态化,各地有序推进复工复产,下面是某地连续11天复工复产指数折线图,下列说法正确的是()A.这11天复工指数和复产指数均逐日增加B.这11天期间,复产指数增量大于复工指数的增量C.第3天至第11天复工复产指数均增大都超过80%D.第9天至第11天复产指数增量大于复工指数的增量答 案CD(2)学校为了了解新课程标准提升阅读要求对学生阅读兴趣的影响情况,随机抽取了 100名学生进行调查.根据调查结果绘制学生周末阅读时间的频率分布直方图如图所示:第1页 共1 7页将阅读时间不低于3 0 分钟的学生称为“阅读霸”,则下
3、列结论正确的是()A.抽样表明,该校约有一半学生为阅读霸B.该校只有5 0 名学生不喜欢阅读C.该校只有5 0 名学生喜欢阅读D.抽样表明,该校有5 0 名学生为阅读霸答 案 A解 析 根据频率分布直方图可列下表:阅读时间(分钟)0,1 0)1 0,2 0)2 0,3 0)3 0,4 0)4 0,5 0)5 0,6 0 抽样人数(名)1 01 82 22 52 05抽 样 1 0 0 名学生中有5 0 名为阅读霸,占一半,据此可判断该校约有一半学生为阅读霸.易 错 提 醒(1)对于给出的统计图表,一定要结合问题背景理解图表意义,不能似懂非懂.(2)频率分布直方图中纵坐标不要误以为频率.跟踪演练
4、1 (1)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中力点表示十月的平均最高气温约为15 ,8点表示四月的平均最低气温约为5 .下面叙述不正确的是()-平均最低气温一平均最高气温A.各月的平均最低气温都在0 以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温不低于2 0 的月份有5个答 案 D第2页 共1 7页解析 由题中雷达图易知A,C正确.七月份平均最高气温超过2 0 C,平均最低气温约为13 ;一月份平均最高气温约为6 C,平均最低气温约为2 C,所以七月的平均温差比一月平均温差大,故 B 正确
5、.由题图知平均最高气温不低于2 0 C 的月份为六、七、八月,有 3个.(2)(多选)(2 02 0重庆模拟)新高考方案规定,普通高中学业水平考试分为合格性考试(合格考)和选择性考试(选择考),其 中“选择考”成绩将计入高考总成绩,即将学生考试时的原始卷面分数由高到低进行排序,评定为4 B,C,D,E五个等级,再转换为分数计入高考总成绩.某试点高中2 02 0年参加“选择考”总人数是2 018 年参加“选择考”总人数的2倍,为了更好地分析该校学生“选择考”的水平情况,统计了该校2 018 年和2 02 0年“选择考”成绩等级结果,得到如图所示的统计图.2018年该校学业水平选择性考试数据统计b
6、 2020年该校学业水平选择性考试数据统计频率40%-28%.-r-24%-i6%-1 I2%卜-T -1 I-1 I-O A B C D E 等级针对该校“选择考”情况,2 02 0年与2 018 年比较,下列说法正确的是()A.获得/等级的人数增加了B.获得B 等级的人数增加了 1.5 倍C.获得。等级的人数减少了一半D.获得E等级的人数相同答 案 A B解析 设 2 018 年参加“选择考”的总人数为x,则 2 02 0年参加“选择考”的总人数为2 x,根据图表得出2 018 年和2 02 0年各个等级的人数如表所示.X.等级年ABCDE2 0180.2 8 x0.3 2 x0.3 0
7、x0.08 x0.02 x第3页 共1 7页2 02 00.4 8 x0.8%0.5 6%0.12 x0.04 x由表可知,获得4等级的人数增加了,故 A正确;获得8等级的人数增加了 5。VQ=1.50.3 2 x倍,故 B 正确;获得。等级的人数增加了,故 C错误;获得E等级的人数不相同,故 D错误.考点二回归分析【核心提炼】在分析两个变量的相关关系时,可根据样本数据作出散点图来判断两个变量之间是否具有相关关系.若具有线性相关关系,则回归直线过样本点的中心(x ,y),并且可通过线性回归方程估计预报变量的值.例 2 (2 02 0全国H)某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量
8、有所增加.为 调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的2 0 0 个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取2 0 个作为样区,调查得到样本数据(为,H)(i=1,2,,2 0),其中M 和弘分别表示第,个 样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得错误!尸6 0,错误!,=1 2 0 0,错误!(为一*=8 0,错误!y)2=9 0 0 0,错误!(X L x)(y,-y )=8 0 0.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(如 y,)(i=l,2,2 0)的相关系数(精确到0
9、.0 1):(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很 大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数厂=错误!,/七 1.4 1 4.解(1)由已知得样本平均数V =捕 误!,=6 0,从而该地区这种野生动物数量的估计值为6 0 X 2 0 0=1 2 0 0 0.(2)样本(为,y,)(/=1,2,2 0)的相关系数r=错误!8 0 0 2 也.=I=-心 0.9 4.V 8 0 X 9 0 0 0 3(3)分层抽样:根据植物覆盖面积的大小对地块分层,再对2 0 0 个地块进行分层抽样.第4页 共1 7页理
10、由如下:由(2)知各样区的这种野生动物数量与植物覆盖面积有很强的正相关关系.由于各地块间植物覆盖面积差异很大,从而各地块间这种野生动物数量差异也很大,采用分层抽样的方法较好地保持了样本结构与总体结构的一致性,提高了样本的代表性,从而可以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计.规律方法 样本数据的相关系数 8-X)3 -N)_1=_出8-*M-J反映样本数据的相关程度,越大,则相关性越强.跟踪演练2(1)已知某产品的销售额y与广告费用x之间的关系如下表:M单位:万元)01234武单位:万元)1015203035若求得其线性回归方程为J=6.5 x+a,则预计当广告费用为6万元时的销售额为()A.
11、42万元 B.45万元 C.48万元 D.51万元答 案C解 析 由题意,根据上表中的数据,可得 x=2,y=22,即样本点的中心为(2,22),又线性回归方程;=6.5x+。经过样本点的中心,A A所以 2 2=6.5 X 2+a,解得a=9,A A所以歹=6.5 x+9,当 x=6 时,y=48.(2)(2020河北衡水中学月考)有一散点图如图所示,在5个刃数据中去掉。(3,10)后,下列说法正确的是()y-(10,12)0(3,10)C(4,5)8(2,4)A(l,3)O xA.残差平方和变小B.相关系数尸变小C.相关指数R2变小D.解释变量x与预报变量歹的相关性变弱第5页 共1 7页答
12、 案 A解 析 从散点图可分析得出:只有。点偏离直线远,去掉。点,解释变量x与预报变量y的线性相关性变强,.相关系数变大,相关指数变大,残差平方和变小,故选A.考点三独立性检验【核心提炼】假设有两个分类变量x 和匕 它们的取值分别为*i,刈 和 n,m ,其样本频数列联表(称为2 X2 列联表)为:及总计Xaba+bX2cdc+d总计Q+Ch+da+b+c+d烂=_ n(ad-bc)2_(a+b)(a+c)(b+叶(c+r f)(其中n=a+b+c+d为样本容量).例 3 (2020新高考全国I)为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了 100天空气中的P
13、M 2.5 和 S O 2浓度(单位:ng/m3),得下表:S O2P M 2.5 .0,5 0(5 0,15 0(15 0,4 75 0,3 5 3 2184(3 5,75 6812(75,115 3710(1)估计 事 件“该市一天空气中P M 2.5 浓度不超过75,且 S O 2浓度不超过15 0”的概率;(2)根据所给数据,完成下面的2 X2 列联表:S O 2P M 2.5 .0,15 0(15 0,4 75 0,75(75,115(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中P M 2.5 浓度与S Ch浓度有关?附:烂二M dbcY,(a+b)(c+d)(
14、a+c)(b+d)第6页 共1 7页P(烂自)0.05 00.0100.001ko3.84 16.6 3 510.828解(1)由表格可知,该 市 100天中,空气中的P M 2.5 浓度不超过75,且 S O 2浓度不超过15 0的天数为 3 2+6+18+8=6 4,所以该市一天中,空气中的P M 2.5 浓度不超过75,且 S th浓度不超过15 0的概率的估计值为6 4 八-=0.6 4.100(2)由所给数据,可得2 X2 列联表:S O 2 0,15 0(15 0,4 75 0,75 6 416(75,115 1010(3)根据2 X2 列联表中的数据可得K,_ _ _ _ _ _
15、 (a d-6 c)2_ _ _ _ _ _(a+6)(c+d)(a+c)(b+d)=100X(6 4 X 10 16 X 10)280X 20X 74 X 26 7.4 84 6.6 3 5,故有99%的把握认为该市一天空气中P M 2.5 浓度与S O 2浓度有关.规律方法独立性检脸的关键(1)根据2 X2 列联表准确计算K2,若 2 X2 列联表没有列出来,要先列出此表.(2)岸的观测值左越大,对应的假设H o 成立的概率越小,H o 不成立的概率越大.跟踪演练3 (1)随着国家二胎政策的全面放开,为了调查一线城市和非一线城市的二胎生育意愿,某机构用简单随机抽样方法从不同地区调查了 10
16、0位育龄妇女,结果如下表.非一线城市一线城市总计愿生4 5206 5不愿生13223 5总计5 84 2100附表:P(群三例)0.1000.05 00.0100.001ko2.7063.84 16.6 3 510.828第7页 共1 7页由 -Madhc)2-计算得,(a+6)(c+d)(a+c)(b+d)mxw 牯,100X(4 5 X 22-20X 13)2 n r)rK2 的观测值 k=-=9.6 16,5 8X 4 2X 3 5 X 6 5参照附表,得到的正确结论是()A.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认 为“生育意愿与城市级别有关”B.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,
17、认 为“生育意愿与城市级别无关”C.有 99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关”D.有 99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别无关”答 案 C解 析 由题意知,K2 的观测值 9.616 6.63 5,.有9 9%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关”.(2)某校团委对“学生性别和喜欢某视频A P P 是否有关”做了一次调查,其中被调查的女生人数是男生人数的一半,男生喜欢某视频A P P 的人数占男生人数的女生喜欢某视频A P P 的人数占女生人数的|,若有95%的把握认为喜欢某视频A P P 和性别有关,则男生至少有()附:P(烂2%0)0.0 500.0 10ko3.84 16.
18、63 5(a+b)(c+J)(a+c)(b+d)A.12 人 B.6 人 C.10 人 D.18 人答 案 A解析 设被调查的男生人数为x,则被调查的女生人数为三则2X2列联表为2喜欢某视频A P P不喜欢某视频A P P总计男生X65x6X女生X3X6X2总计X2X3x2第8页 共1 7页fxKZx 5x、/n以3v|6-X-6-6 X-3ljb若有95%的把握认为喜欢某视频A P P 和性别有关,则 烂 2 3.84 1,即 晓=2xX-X-Xx2 2 3.84 1,贝 ijx也 包 叁 比 10.2 4 3,又 工,王均为整数,所以男生至少有12 人.8 3 2 3 6专题强化练一、单项
19、选择题1.某人5 次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x,yl0,ll,9,已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x-y|的值为()A.4 B.3 C.2 D.1答 案 A解 析 依 题 意 有+l;+U+9=10,(x-10)2+(y10)2+(10 10)2+(11 10)2+(9-10)2=5 义2,解得 x=8,y=12 或 x=12,y=8,故|xH=4.2.(2 0 19 全 国 H I)西游记 三国演义 水浒传和 红楼梦是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了 10 0 位学生,其中阅读过 西游记或 红楼梦的学生共
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