04 模块四 统计与概率 【正文】听课手册.docx
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1、微专题12计数原理微点1排列组合基本问题例1 (1)用五种不同颜色给三棱柱ABC-A1B1C1的六个顶点涂色,要求每个顶点涂一种颜色,且在同一条棱上的两个顶点涂不同颜色,则不同的涂法有( )A.840种B.1200种C.1800种D.1920种(2)2023济南二模 已知abc表示一个三位数,如果满足ab且cb,那么我们称该三位数为“凹数”.没有重复数字的三位“凹数”共有个.(用数字作答)听课笔记 【规律提炼】对于排列组合的问题,要熟练掌握基本原则和基本方法,例如有限制条件的排列问题服从特殊元素或特殊位置优先原则,相邻问题用捆绑法、不相邻问题用插空法、定序问题用倍缩法等,分类过多的问题考虑间接
2、法,特别注意分类要谨防重复与漏解.自测题1.2023湛江一模 小明在设置银行卡的数字密码时,计划将自己出生日期的后6个数字0,5,0,9,1,9进行某种排列得到密码.若排列时要求两个9相邻,两个0也相邻,则小明可以设置不同的密码的个数为( )A.16B.24C.166D.1802.2023山东济宁二模 某中学举办田径运动会,某班从甲、乙等6名学生中选4名学生代表班级参加4100米接力赛,其中甲只能跑第1棒或第2棒,乙只能跑第2棒或第4棒,那么甲、乙都参加的不同安排方案种数为( )A.48B.36C.24D.12微点2二项式定理及其应用例2 (1)2023江苏无锡四校联考 已知(x-2)5+(x
3、-1)6=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6,则a1=( )A.11B.74C.86D.-1(2)1x+x2x-1x7的展开式中的常数项为.(3)2023北京房山区二模 若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a0+a1+a2+a3+a4=.听课笔记 【规律提炼】对于求解二项展开式中特定项的系数问题,可用待定系数法利用二项展开式的通项来解决;求展开式中若干项系数的和、差等,一般用赋值法达到解决问题的目的.自测题1.2023山东菏泽二模 若(3-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则|a0|+|a1|+|a2|+|a3
4、|+|a4|+|a5|=.2.2023湖南郴州质检 若x2+1x2-22(x+m)3(m0)的展开式中x3的系数为3,则m=.3.若x8=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+a8(x+1)8,则a3= .1.2023新课标卷 某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法做抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( )A.C40045C20015种B.C40020C20040种C.C40030C20030种D.C40040C20020种2.2022新高考全国卷 甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成
5、一排参加文艺汇演,则甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有( )A.12种B.24种C.36种D.48种3.2020全国新高考卷 6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( )A.120种B.90种C.60种D.30种4.2022浙江卷 已知多项式(x+2)(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a2=,a1+a2+a3+a4+a5=.5.2023天津卷 在2x3-1x6的展开式中,x2的系数为.6.2023新课标卷 某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这
6、8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有种(用数字作答).7.2022新高考全国卷 1-yx(x+y)8的展开式中x2y6的系数为(用数字作答).微专题13统计与成对数据的统计分析微点1数据处理与分析例1 (1)2023江苏南通二模 某校组织1000名学生参加了环保知识竞赛,从中随机抽取20名学生的成绩(单位:分)并作出如图所示的频率分布直方图,则下列说法正确的是( )A.频率分布直方图中a的值为0.004B.估计这20名学生的成绩的第60百分位数为75C.估计这20名学生的成绩的众数为80D.估计这1000名学生中成绩在60,70)内的学生人数为150(2)
7、(多选题)2023福州模拟 某调查机构对我国若干大型科技公司进行调查统计,得到了芯片、软件两个行业从业者的年龄分布的扇形图和90后从事这两个行业的岗位分布的雷达图如图所示,则下列说法中正确的是( )A.芯片、软件行业从业者中,90后占比超过50%B.芯片、软件行业中,从事技术、设计岗位的90后人数超过总人数的25%C.芯片、软件行业从事技术岗位的人中,90后人数比80后人数多D.芯片、软件行业中,90后从事市场岗位的人数比80前的总人数多听课笔记 自测题1.(多选题)2023张家口三模 一组互不相等的样本数据x1,x2,xn,其平均数为x,方差为s2,极差为m,中位数为n,去掉其中的最小值和最
8、大值后,余下数据的平均数为x,方差为s2,极差为m,中位数为n,则下列选项一定正确的是( )A.n=nB.x=xC.s2s2D.mm2.(多选题)2023山东烟台一模 近年来,我国人口老龄化持续加剧,为改善人口结构,促进人口长期均衡发展,国家出台了一系列政策,如2016年起实施全面二孩政策,2021年起实施三孩政策等.根据下面的统计图,下列结论正确的是( )2010年至2022年我国新生儿数量折线图A.2010年至2022年每年新生儿数量的平均数大于1400万B.2010年至2022年每年新生儿数量的第一四分位数小于1400万C.2015年至2022年每年新生儿数量呈现先增加后下降的变化趋势D
9、.2010年至2016年每年新生儿数量的方差大于2016年至2022年每年新生儿数量的方差微点2回归模型角度1变量间的相关关系例2 大坝是具有灌溉、防洪、发电、航运、养殖和游览等综合效益的大型水利枢纽工程.为预测渗压值和控制水库水位,工程师在水库中选取一支编号为BS3的渗压计,随机收集10个该渗压计管内水位和水库水位监测数据:样本号i12345678910合计水库水位xi/m75.6975.7475.7775.7875.8175.8575.6775.8775.9075.93758.01BS3号渗压计管内水位yi/m72.8872.9072.9272.9272.9372.9472.9472.95
10、72.9672.98729.32并计算得i=110xi257 457.98,i=110yi253 190.77,i=110xiyi55 283.20.(1)分别估计该水库的平均水位与BS3号渗压计管内的平均水位;(2)求该水库BS3号渗压计管内水位y关于水库水位x的经验回归方程(系数精确到0.01);(3)某天雨后工程师测量了水库水位,并得到水库的水位为76 m,利用以上数据估计此时BS3号渗压计管内水位.附:经验回归方程y=a+bx中,b=i=1n(xi-x)(yi-y)i=1n(xi-x)2,a=y-b x.角度2拟合模型例3 2023广东汕头二模 汽车轮胎凹槽深度是影响汽车刹车的因素,汽
11、车行驶会导致轮胎胎面磨损.某机构通过试验测得行驶里程x(单位:万千米)与某品牌轮胎凹槽深度y(单位:毫米)的数据如下:x0.000.641.291.932.573.223.864.515.15y10.028.377.396.485.825.204.554.163.82以行驶里程为横坐标、轮胎凹槽深度为纵坐标作散点图,如图所示.(1)根据散点图,可认为散点集中在直线y=bx+a附近,由此判断行驶里程x与轮胎凹槽深度y线性相关,并计算得如下数据,请求出行驶里程x与轮胎凹槽深度y的样本相关系数r(保留两位有效数字),并推断它们线性相关程度的强弱.xyi=19xiyii=19xi2-9x2i=19yi
12、2-9y22.576.20115.1029.30(2)通过散点图,也可认为散点集中在曲线y=c1+c2ln(x+1)附近,考虑使用非线性回归模型,并求得非线性经验回归方程为y=10.11-3.75ln(x+1)及该模型的决定系数R220.998.已知(1)中的线性回归模型的决定系数R120.952,试比较哪个模型的拟合效果更好?附:样本相关系数r=i=1nxiyi-nx yi=1nxi2-nx2i=1nyi2-ny2,对于变量x,y,如果|r|0.75,1,那么线性相关程度很强.【规律提炼】1.(1)正确理解计算b,a的公式和准确地计算是求经验回归方程的关键;(2)经验回归直线y=bx+a必过
13、点(x,y).2.(1)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线性相关关系,若具有线性相关关系,则可通过经验回归方程来估计和预测;(2)对于非线性回归分析问题,应先进行变量代换,求出代换后的经验回归方程,再求非线性经验回归方程.自测题2023运城三模 数据显示中国车载音乐已步入快速发展期,随着车载音乐的商业化模式进一步完善,市场将持续扩大,下表为20182022年中国车载音乐市场规模(单位:十亿元)数据,其中年份20182022对应的代码为15.年份代码x12345车载音乐市场规模y2.83.97.312.017.0(1)由上表数据知,可用非线性经验回归
14、方程y=abx拟合y与x的关系,求a,b的值;(2)综合考虑2023年及2024年的经济环境,相关部门把b-1.3作为2023年与2024年这两年的年平均增长率,请预测2024年的中国车载音乐市场规模.参考数据:vi=15xivie0.524e0.4721.9433.821.71.6其中v=ln y,v=15i=15vi.参考公式:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),(un,vn),其经验回归直线v=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为=i=1nuivi-nuvi=1nui2-nu2,=v- u.微点3独立性检验例4 2023浙江湖州、衢州、丽水三地联考 为提升学生的人文素养,培养学生
15、的文学学习兴趣,某学校举办诗词竞答大赛.该竞赛由3道必答题和3道抢答题构成,必答题双方都需给出答案,答对得1分,答错不得分;抢答题由抢到的一方作答,答对得2分,答错扣1分.两个环节结束后,累计总分高者获胜.因为学生普遍反映该赛制的公平性不足,所以学校将进行赛制改革:调整为必答题4道,抢答题2道,且每题的分值不变.(1)为测试新赛制对选手成绩的影响,该校选择甲、乙两位学生在两种赛制下分别进行演练,并统计双方的胜负次数.请补全以下22列联表,依据小概率值=0.05的独立性检验,分析获胜方与赛制是否有关联.单位:次获胜方赛制合计旧赛制新赛制甲6乙1合计1020(2)学生丙擅长抢答,已知丙抢到抢答题作
16、答机会的概率为0.6,答对每道抢答题的概率为0.8,答对每道必答题的概率为p(0p1),且每道题的作答情况相互独立.(i)记丙在1道抢答题中的得分为X,求X的分布列与数学期望;(ii)已知学生丙在新、旧赛制下总得分的数学期望之差的绝对值不超过0.1,求p的取值范围.附:2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中a+b+c+d=n.0.100.050.01x2.7063.8416.635自测题2022新高考全国卷 一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在
17、未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:不够良好良好病例组4060对照组1090(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”,P(B|A)P(B|A)与P(B|A)P(B|A)的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.(i)证明:R=P(A|B)P(A|B)P(A|B)P(A|B);(ii)利用该调查数据,给出P(A|B),P(A|B)的估计值,并利用(i)的结果给出R的估计值.附:2=n(ad-bc)2(a
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