第八章 概率与统计初步 知识考点讲练 (原卷版+解析版)中职数学人教版(2021)基础模块 下册

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第八章 概率与统计初步 知识考点讲练 (原卷版+解析版)中职数学人教版(2021)基础模块 下册

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知识点一:概率初步
1.随机试验
(1)定义:把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验.
(2)特点:①试验可以在相同条件下重复进行;②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;③每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
2.样本点和样本空间
(1)定义:我们把随机试验的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验的样本空间.
(2)表示:一般地,我们用表示样本空间,用表示样本点.如果一个随机试验有个可能结果,,…,,则称样本空间为有限样本空间.
3.事件的分类
(1)随机事件:
①我们将样本空间的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件.
②随机事件一般用大写字母,,,…表示.
③在每次试验中,当且仅当中某个样本点出现时,称为事件发生.
(2)必然事件:作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以总会发生,我们称为必然事件.
(3)不可能事件:空集不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称为不可能事件.
4.古典概型
如果一个试验具有如下性质:
(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
称这样的为古典概率模型,简称古典概型.
5.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间包含个样本点,事件包含其中的个样本点,则定义事件的概率,其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
6.频率与概率
(1)随机事件的频率
在相同的条件下重复次试验,观察某一事件是否出现,称次试验中事件出现的次数为事件出现的频数,称事件出现的比例为事件出现的频率.
大量试验表明,在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数的增大,频率偏离概概率的幅度会缩小,即事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率.我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率估计概率.
由概率的定义可知:
(1)对于任意事件,都有;
(2)必然事件的概率为1,即;
(3)不可能事件的概率为0,即.
7.互斥事件
一般地,如果事件与事件不能同时发生,也就是说是一个不可能事件,即,则称事件与事件互斥(或互不相容),符号表示:,图示:.
8.对立事件
一般地,如果事件和事件在任何一次试验中有且仅有一个发生,即,且,那么称事件与事件互为对立,事件的对立事件记为,符号表示:,且,图示:.
9.互斥事件与相互独立事件的区别与联系
相互独立事件 互斥事件
判断方法 一个事件发生与否对另一个事件发生的概率没有影响 两个事件不可能同时发生, 即
概率公式 事件与相互独立等价于 事件与互斥, 则
知识点二:统计初步
1.统计的相关概念
全面调查(普查)、抽样调查
①全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查
②总体:调查对象的全体
③个体:组成总体的每一个调查对象
④抽样调查:根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法
⑤样本:从总体中抽取的那部分个体
⑥样本量:样本中包含的个体数
⑦样本数据:调查样本获得的变量值
2.简单随机抽样
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.
最常用的简单随机抽样方法是抽签法.
抽签法(抓阄法):一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取1个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.
简单随机抽样有操作简便易行的优点,在总体个数不多的情况下是行之有效的.
3.系统抽样
一般地,假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,我们可以按下列步骤进行系统抽样:
①先将总体的N个个体编号.有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等;
②确定分段间隔k,对编号进行分段.当(n是样本容量)是整数时,取k=,如果遇到不是整数的情况,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除;
③在第1段用简单随机抽样方法确定第一个个体编号l(l≤k);
④按照一定的规则抽取样本.通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号(l+k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本.
当总体中元素个数较少时,常采用简单随机抽样,当总体中元素个数较多时,常采用系统抽样.
4.分层抽样
(1)分层抽样的概念:一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样.
(2)当总体是由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样的方法.
(3)分层抽样时,每个个体被抽到的机会是均等的.
5.统计图表
名称 概念
频数、 频率 将一批数据按要求分为若干个组,各组内数据的个数,叫作该组的频数.每组频数除以全体数据个数的商叫作该组的频率.频率反映该组数据在样本中所占比例的大小
样本的频率分布 根据随机所抽样本的大小,分别计算某一事件出现的频率,这些频率的分布规律(取值状况)就叫作样本的频率分布
极差 若一组数据的最小值为a,最大值为b,则b-a的差就叫作极差
组距 把所有数据分成若干组,每个小组的两个端点之间的距离称为组距
频率直方图的制作步骤:
(1)求极差(即一组数据中最大值与最小值的差)
(2)决定组距与组数
组距是指每个小组的两个端点之间的距离.为方便起见一般取等长组距,并且组距的选择应力求“取整”.极差、组距、组数有如下关系:
若为整数,则=组数;若不为整数,则[]+1=组数。
(3)将数据分组:通常对组内数据所在区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间。
(4)列频率分布表:统计各组数据的频数,计算频率,填入表格中,完成频率分布表。
(5)画频率直方图:画图时,以横轴表示分组,纵轴(小长方形的高)表示频率与组距的比值。
在频率分布直方图中,纵轴表示 ,数据落在各小组内的频率用各小长方形的面积表示,各小长方形的面积总和等于1.
6.样本的均值和标准差
(1)众数,中位数,平均数
众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.
中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或者最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.
平均数:样本数据的算术平均数,即=(x1+x2+…+xn) .
在频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等.
(2)样本方差,样本标准差
标准差
s=,其中xn是样本数据的第n项,n是样本容量,是平均数.标准差是反映总体波动大小的特征数,样本方差是样本标准差的平方.通常用样本方差估计总体方差,当样本容量接近总体容量时,样本方差很接近总体方差.
考点一 随机试验
1.下列说法正确的是( )
A.随机现象至少有两种可能结果 B.随机现象必然会发生
C.样本空间所包含的样本点是有限的 D.射击一个目标除了命中和末命中外还有其他结果
【答案】A
【解析】对于A,随机现象有两种或两种以上可能的结果,故A正确;对于B,随机现象是指可能产生的结果,不是必然发生,故B错误;对于C,样本空间所包含的样本点可能是无限的,比如在某一区间内取一个实数,则有无数种可能,故C错误;对于D,射击一个目标只有命中和末命中两种情况,故D错误,故选:A.
2.采用抽签法从含有3个个体的总体中抽取一个容量为2的样本,则所有可能的样本为______.
【答案】,,
【解析】从总体中任取两个个体即可组成样本,即所有可能的样本为,,,故答案为:,,.
3.下列四个命题中真命题的个数为( )个
①有一批产品的次品率为,则从中任意取出件产品中必有件是次品;
②抛次硬币,结果次出现正面,则出现正面的概率是;
③随机事件发生的概率就是这个随机事件发生的频率;
④掷骰子次,得点数为的结果有次,则出现点的频率为.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对于①,一批产品的次品率即出现次品的概率,它表示的是产品中出现次品的可能性的大小,并非表示件产品中必有件次品,故①不是真命题;对于②,抛次硬币,结果次出现正面,可知出现正面的频率是,而非概率,故②不是真命题;对于③,随机事件发生的概率不随试验次数的多少而发生变化,是事件的一种固有属性,而随机事件发生的频率,会发生变化,随着试验次数的增加,频率会稳定于概率,但频率只是概率的近似值,并不表示概率就是频率,故③不是真命题;对于④,掷骰子次,得点数为的结果有次,即次试验中,“出现点”这一事件发生了次,则出现点的频率为,故④为真命题,综上所述,真命题个数为个,故选:A.
4. 写出从集合任取两个元素构成子集的样本空间.
【答案】
【解析】从集合任取两个元素,则构成子集的样本空间.
考点二 古典概型
5.下列试验是古典概型的为 .
①从6名同学中选出4人参加数学竞赛,每人被选中的可能性大小;
②同时掷两枚骰子,点数和为6的概率;
③近三天中有一天降雨的概率;
④甲乙等10人站成一排,其中甲、乙相邻的概率.
【答案】①②④
【解析】因为古典概型需要满足基本事件是有限个,且每个基本事件的概率相等,据此①②④均符合要求,③不满足等可能的要求,因为降雨受多方面因素影响,故答案为:①②④.
6.从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回随机抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4的倍数的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】从6张卡片中无放回抽取2张,共有15种情况,其中数字之积为4的倍数的有6种情况,概率为,故选:C.
7.为防控新冠疫情,很多公共场所要求进入的人必须佩戴口罩.现有人在一次外出时需要从蓝、白、红、黑、绿5种颜色各1只的口罩中随机选3只不同颜色的口罩,则蓝、白口罩同时被选中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】从蓝、白、红、黑、绿5种颜色的口罩中选3只不同颜色的口罩,基本事件列举如下:(蓝白红),(蓝白黑),(蓝白绿),(蓝红黑),(蓝红绿),(蓝黑绿),(白红黑),(白红绿),(白黑绿),(红黑绿),共有10个基本事件,其中蓝、白口罩同时被选中的基本事件有(蓝白红),(蓝白黑),(蓝白绿),共含3个基本事件,所以蓝、白口罩同时被选中的概率为,故选:A.
8.从男生A、B、C和女生D、E五人中选出两人参加数学竞赛,写出事件“至少有一个女生”对应的样本空间.
【答案】
【解析】解:至少有一个女生包含的基本事件有,所以事件“至少有一个女生”对应的样本空间为.
9.已知集合,在集合A中可重复的依次取出三个数,则这3个数能够成为一个三角形三条边的概率是 .
【答案】
【解析】集合,在中可重复的依次取出三个数,,,基本事件有共有8个,“以,,为边长恰好构成三角形”包含的基本事件个数,分别为:,所以 “以,,为边长恰好构成三角形”的概率:,故答案为:.
10.抛掷两颗骰子,求:
(1)点数之和是4的概率;
(2)点数之和小于4的概率;
(3)点数差的绝对值为3的概率.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)抛掷两颗骰子,基本事件的总数,点数之和为4包含的基本事件有:(1,3),(2,2),(3,1),共3个,所以点数之和为4的概率;
(2)点数之和小于4的包含的基本事件有:(1,1),(1,2),(2,1),共3个,所以点数之和小于4的概率;
(3)点数差的绝对值为3的基本事件有:(1,4),(2,5),(3,6),(4,1),(5,2),(6,3),共6个,所以点数差的绝对值为3的概率.
考点三 概率的性质
11.从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,下列选项中是互斥而不对立的两个事件的是( )
A.“至少有1个红球”与“都是黑球” B.“恰好有1个红球”与“恰好有1个黑球”
C.“至少有1个黑球”与“至少有1个红球” D.“都是红球”与“都是黑球”
【答案】D
【解析】从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,可能的结果为:1红1黑 2红 2黑,对于A:“至少有1个红球”包括1红1黑 2红,与“都是黑球”是对立事件,不符合;对于B:“恰好有1个红球”和恰好有1个黑球”是同一个事件,不符合题意;对于C:“至少有1个黑球”包括1红1黑 2黑,“至少有1个红球”包括1红1黑 2红,这两个事件不是互斥事件,不符合题意;对于D:“都是红球”与“都是黑球”是互斥事件而不是对立事件,符合题意;故选:D.
12.已知件产品中有件正品,其余为次品.现从件产品中任取件,观察正品件数与次品件数,下列选项中的两个事件互为对立事件的是( )
A.恰好有件次品和恰好有件次品 B.至少有件次品和全是次品
C.至少有件正品和至少有件次品 D.至少有件次品和全是正品
【答案】D
【解析】对于A项,恰好有1件次品和恰好有两件次品互为互斥事件,但不是对立事件;对于B项,至少有1件次品和全是次品可以同时发生,不是对立事件;对于C项,至少有1件正品和至少有1件次品可以同时发生,不是对立事件;对于D项,至少有1件次品即存在次品,与全是正品互为对立事件,故选:D.
13.已知事件与互斥,它们都不发生的概率为,且,则 .
【答案】
【解析】因为事件A、B互斥,,所以,又它们都不发生的概率为,所以,解得,所以,故答案为:.
14.甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,乙获胜的概率是,则甲获胜的概率是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,乙获胜的概率是,记事件两人下成和棋,事件乙获胜,事件甲获胜,则事件和事件为互斥事件,且事件与事件互为对立事件,所以,甲获胜的概率为,故选:C.
15.若随机事件,互斥,,发生的概率均不等于0,且,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因随机事件,互斥,则,依题意及概率的性质得,即,解得,所以实数的取值范围是,故选:C.
16.有3个两两互斥的事件A,B,C,已知事件是必然事件,事件A发生的概率是事件B发生的概率的2倍,事件C发生的概率比事件B发生的概率大0.2.分别求事件A,B,C发生的概率.
【答案】,,
【解析】解:设,则,,由题意知,解得,所以,,.
考点四 抽样方法
17.某公司有160名员工,其中研发部120名,销售部16名,客服部24名,为调查他们的收入情况,从中抽取一个容量为20的样本,较为合适的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.系统抽样
C.分层抽样 D.其他抽样
【答案】C
【解析】由题意员工来自三个不同的部门,因此采取分层抽样方法较合适,故选:C.
18.关于简单随机抽样的特点,有以下几种说法,其中不正确的是 (  )
A.要求总体中的个体数有限
B.从总体中逐个抽取
C.这是一种不放回抽样
D.每个个体被抽到的机会不一样,与先后顺序有关
【答案】D
【解析】简单随机抽样,除具有A、B、C三个特点外,还具有的特点:是等可能抽样,各个个体被抽取的机会相等,与先后顺序无关,选:D.
19.现要完成3项抽样调查:①从10盒酸奶中抽取3盒进行卫生检查;②科技报告厅有座椅32排,每排40个座位,有一次报告会恰好坐满了观众,抽取32位进行座谈;③某中学共有160名教职工,其中教师120名,行政人员16名,后勤人员24名,为了解教职工对校务公开方面的意见,抽取一个容量为20的样本进行调查(  )
A.①简单随机抽样②系统抽样③分层抽样
B.①简单随机抽样②分层抽样③系统抽样
C.①系统抽样②简单随机抽样③分层抽样
D.①分层抽样②系统抽样③简单随机抽样
【答案】A
【解析】对于①总体中的个体数较少,宜用简单随机抽样;②总体中的个体数较多,而且容易分成均衡的若干部分,选32人刚好32排,每排选一人,宜用系统抽样;③总体是由差异明显的几部分组成,宜用分层抽样,故选:A.
20.某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为300,200,400,为了了解学生的课业负担情况,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取18名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取人数分别是(   )
A.6,4,8 B.6,6,6 C.5,6,7 D.4,6,8
【答案】A
【解析】某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为300,200,400,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取18名学生进行座谈,则高一年级抽取人数是:186,高二年级抽取人数是:184,高三年级抽取人数是:188,故选:A.
21.从编号1,2,3,…,99的99个零件中,抽取一个样本容量为11的样本,按系统抽样的方法分为11组,若第一组中抽取的零件编号为3,则第三组中抽取的零件编号为 .
【答案】21
【解析】因为有99个零件,分11组,所以每组有9个,因为第一组中抽取的零件编号为3,所以第三组抽取的零件编号为,故答案为:21.
考点五 统计图表
22.采用简单随机抽样抽到一个容量为20的样本数据,分组后,各组的频数如下表:
分组 [10,20) [20,30) [30,40) [40,50) [50,60) [60,70)
频数 2 3 x 5 y 2
已知样本数据在区间[20,40)内的频率为0.35,则样本数据在区间[50,60)内的频率为( )
A.0.70 B.0.50 C.0.25 D.0.20
【答案】D
【解析】由题意得,=0.35,解得x=4,则y=20-2-3-4-5-2=4,所求频率为=0.20,故选:D.
23.为了解某地居民的月收入情况,一个社会调查机构调查了20 000人,并根据所得数据画出样本的频率直方图如图所示(最后一组包含两端值,其他组包含最小值,不包含最大值).现按月收入分层,用分层抽样的方法在这20 000人中抽出200人做进一步调查,则月收入在[1 500,2 000)(单位:元)内的应抽取
人.
【答案】40
【解析】月收入在[1 500,2 000)内的频率为1-(0.000 2+0.000 5×2+0.000 3+0.000 1)×500=0.2,故应抽取200×0.2=40(人),故答案为:.
24.某工厂对200个电子元件的使用寿命进行检查,按照使用寿命(单位:h),可以把这批电子元件分成第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,第六组.由于工作中不慎将部分数据丢失,现有以下部分图表:
使用 寿命
频数 30 20
频率 0.2 0.4
(1)求图2中A的值;
(2)补全图2频率分布直方图,并求图2中阴影部分的面积;
(3)为了某次展销会,用分层抽样的方法在寿命位于内的产品中抽取5个作为样本,那么在内应抽取多少个?
【答案】(1);(2)频率分布直方图答案见解析,阴影部分的面积为;(3)
【解析】(1)由题意可知,所以.
(2)
使用 寿命
频数 20 30 40 80 20 10
频率 0.1 0.15 0.2 0.4 0.1 0.05
补全后的频率分布直方图如图所示,
阴影部分的面积为.
(3)由分层抽样的性质,知在内应抽取.
考点六 样本的均值和标准差
25.某中学参加高中数学建模(应用)能力测试,高一年级有60人,高二年级有40人.高一的平均成绩为70分,高二的平均成绩为80分,则参加测试的100名学生的平均成绩为( )
A.72分 B.73分 C.74分 D.75分
【答案】C
【解析】由题意可得,参加测试的100名学生的平均成绩为,故选:C.
26.在一次数学测试中,某学习小组6名同学的成绩(单位:分)分别为65,82,86,82,76,95.关于这组数据,下列说法错误的是( )
A.众数是82 B.中位数是82 C.极差是30 D.平均数是82
【答案】D
【解析】A中,82出现的次数最多,所以众数是82,A正确;B中,把数据按大小排列为:65,76,82,82,86,95,中间两个数为82,82,所以中位数是82,B正确;C中,极差是95-65=30,C正确;D中,平均数,D错误,故选:D.
27.已知:,,…,的平均数为a.则,,…,的平均数是 .
【答案】
【解析】由题,所以,则,,…,的平均数:
,故答案为:.
28.在一次歌手大奖赛上,七位评委为某歌手打出的分数如下:9.4、8.4、9.4、9.9、9.6、9.4、9.7,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均值和方差分别为( )
A.9.4,0.484 B.9.4,0.016 C.9.5,0.04 D.9.5,0.016
【答案】D
【解析】去掉一个最高分和一个最低分后,剩余分数如下:9.4、9.4、9.6、9.4、9.7,平均值为;方差为,故选:D.知识点一:概率初步
1.随机试验
(1)定义:把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验.
(2)特点:①试验可以在相同条件下重复进行;②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;③每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
2.样本点和样本空间
(1)定义:我们把随机试验的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验的样本空间.
(2)表示:一般地,我们用表示样本空间,用表示样本点.如果一个随机试验有个可能结果,,…,,则称样本空间为有限样本空间.
3.事件的分类
(1)随机事件:
①我们将样本空间的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件.
②随机事件一般用大写字母,,,…表示.
③在每次试验中,当且仅当中某个样本点出现时,称为事件发生.
(2)必然事件:作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以总会发生,我们称为必然事件.
(3)不可能事件:空集不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称为不可能事件.
4.古典概型
如果一个试验具有如下性质:
(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
称这样的为古典概率模型,简称古典概型.
5.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间包含个样本点,事件包含其中的个样本点,则定义事件的概率,其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
6.频率与概率
(1)随机事件的频率
在相同的条件下重复次试验,观察某一事件是否出现,称次试验中事件出现的次数为事件出现的频数,称事件出现的比例为事件出现的频率.
大量试验表明,在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数的增大,频率偏离概概率的幅度会缩小,即事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率.我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率估计概率.
由概率的定义可知:
(1)对于任意事件,都有;
(2)必然事件的概率为1,即;
(3)不可能事件的概率为0,即.
7.互斥事件
一般地,如果事件与事件不能同时发生,也就是说是一个不可能事件,即,则称事件与事件互斥(或互不相容),符号表示:,图示:.
8.对立事件
一般地,如果事件和事件在任何一次试验中有且仅有一个发生,即,且,那么称事件与事件互为对立,事件的对立事件记为,符号表示:,且,图示:.
9.互斥事件与相互独立事件的区别与联系
相互独立事件 互斥事件
判断方法 一个事件发生与否对另一个事件发生的概率没有影响 两个事件不可能同时发生, 即
概率公式 事件与相互独立等价于 事件与互斥, 则
知识点二:统计初步
1.统计的相关概念
全面调查(普查)、抽样调查
①全面调查(普查):对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又称普查
②总体:调查对象的全体
③个体:组成总体的每一个调查对象
④抽样调查:根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法
⑤样本:从总体中抽取的那部分个体
⑥样本量:样本中包含的个体数
⑦样本数据:调查样本获得的变量值
2.简单随机抽样
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.
最常用的简单随机抽样方法是抽签法.
抽签法(抓阄法):一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取1个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.
简单随机抽样有操作简便易行的优点,在总体个数不多的情况下是行之有效的.
3.系统抽样
一般地,假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,我们可以按下列步骤进行系统抽样:
①先将总体的N个个体编号.有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等;
②确定分段间隔k,对编号进行分段.当(n是样本容量)是整数时,取k=,如果遇到不是整数的情况,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除;
③在第1段用简单随机抽样方法确定第一个个体编号l(l≤k);
④按照一定的规则抽取样本.通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号(l+k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本.
当总体中元素个数较少时,常采用简单随机抽样,当总体中元素个数较多时,常采用系统抽样.
4.分层抽样
(1)分层抽样的概念:一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样.
(2)当总体是由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样的方法.
(3)分层抽样时,每个个体被抽到的机会是均等的.
5.统计图表
名称 概念
频数、 频率 将一批数据按要求分为若干个组,各组内数据的个数,叫作该组的频数.每组频数除以全体数据个数的商叫作该组的频率.频率反映该组数据在样本中所占比例的大小
样本的频率分布 根据随机所抽样本的大小,分别计算某一事件出现的频率,这些频率的分布规律(取值状况)就叫作样本的频率分布
极差 若一组数据的最小值为a,最大值为b,则b-a的差就叫作极差
组距 把所有数据分成若干组,每个小组的两个端点之间的距离称为组距
频率直方图的制作步骤:
(1)求极差(即一组数据中最大值与最小值的差)
(2)决定组距与组数
组距是指每个小组的两个端点之间的距离.为方便起见一般取等长组距,并且组距的选择应力求“取整”.极差、组距、组数有如下关系:
若为整数,则=组数;若不为整数,则[]+1=组数。
(3)将数据分组:通常对组内数据所在区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间。
(4)列频率分布表:统计各组数据的频数,计算频率,填入表格中,完成频率分布表。
(5)画频率直方图:画图时,以横轴表示分组,纵轴(小长方形的高)表示频率与组距的比值。
在频率分布直方图中,纵轴表示 ,数据落在各小组内的频率用各小长方形的面积表示,各小长方形的面积总和等于1.
6.样本的均值和标准差
(1)众数,中位数,平均数
众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.
中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或者最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.
平均数:样本数据的算术平均数,即=(x1+x2+…+xn) .
在频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等.
(2)样本方差,样本标准差
标准差
s=,其中xn是样本数据的第n项,n是样本容量,是平均数.标准差是反映总体波动大小的特征数,样本方差是样本标准差的平方.通常用样本方差估计总体方差,当样本容量接近总体容量时,样本方差很接近总体方差.
考点一 随机试验
1.下列说法正确的是( )
A.随机现象至少有两种可能结果 B.随机现象必然会发生
C.样本空间所包含的样本点是有限的 D.射击一个目标除了命中和末命中外还有其他结果
2.采用抽签法从含有3个个体的总体中抽取一个容量为2的样本,则所有可能的样本为______.
3.下列四个命题中真命题的个数为( )个
①有一批产品的次品率为,则从中任意取出件产品中必有件是次品;
②抛次硬币,结果次出现正面,则出现正面的概率是;
③随机事件发生的概率就是这个随机事件发生的频率;
④掷骰子次,得点数为的结果有次,则出现点的频率为.
A. B. C. D.
4. 写出从集合任取两个元素构成子集的样本空间.
考点二 古典概型
5.下列试验是古典概型的为 .
①从6名同学中选出4人参加数学竞赛,每人被选中的可能性大小;
②同时掷两枚骰子,点数和为6的概率;
③近三天中有一天降雨的概率;
④甲乙等10人站成一排,其中甲、乙相邻的概率.
6.从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回随机抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4的倍数的概率为( )
A. B. C. D.
7.为防控新冠疫情,很多公共场所要求进入的人必须佩戴口罩.现有人在一次外出时需要从蓝、白、红、黑、绿5种颜色各1只的口罩中随机选3只不同颜色的口罩,则蓝、白口罩同时被选中的概率为( )
A. B. C. D.
8.从男生A、B、C和女生D、E五人中选出两人参加数学竞赛,写出事件“至少有一个女生”对应的样本空间.
9.已知集合,在集合A中可重复的依次取出三个数,则这3个数能够成为一个三角形三条边的概率是 .
10.抛掷两颗骰子,求:
(1)点数之和是4的概率;
(2)点数之和小于4的概率;
(3)点数差的绝对值为3的概率.
考点三 概率的性质
11.从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,下列选项中是互斥而不对立的两个事件的是( )
A.“至少有1个红球”与“都是黑球” B.“恰好有1个红球”与“恰好有1个黑球”
C.“至少有1个黑球”与“至少有1个红球” D.“都是红球”与“都是黑球”
12.已知件产品中有件正品,其余为次品.现从件产品中任取件,观察正品件数与次品件数,下列选项中的两个事件互为对立事件的是( )
A.恰好有件次品和恰好有件次品 B.至少有件次品和全是次品
C.至少有件正品和至少有件次品 D.至少有件次品和全是正品
13.已知事件与互斥,它们都不发生的概率为,且,则 .
14.甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,乙获胜的概率是,则甲获胜的概率是(  )
A. B. C. D.
15.若随机事件,互斥,,发生的概率均不等于0,且,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
16.有3个两两互斥的事件A,B,C,已知事件是必然事件,事件A发生的概率是事件B发生的概率的2倍,事件C发生的概率比事件B发生的概率大0.2.分别求事件A,B,C发生的概率.
考点四 抽样方法
17.某公司有160名员工,其中研发部120名,销售部16名,客服部24名,为调查他们的收入情况,从中抽取一个容量为20的样本,较为合适的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.系统抽样
C.分层抽样 D.其他抽样
18.关于简单随机抽样的特点,有以下几种说法,其中不正确的是 (  )
A.要求总体中的个体数有限
B.从总体中逐个抽取
C.这是一种不放回抽样
D.每个个体被抽到的机会不一样,与先后顺序有关
19.现要完成3项抽样调查:①从10盒酸奶中抽取3盒进行卫生检查;②科技报告厅有座椅32排,每排40个座位,有一次报告会恰好坐满了观众,抽取32位进行座谈;③某中学共有160名教职工,其中教师120名,行政人员16名,后勤人员24名,为了解教职工对校务公开方面的意见,抽取一个容量为20的样本进行调查(  )
A.①简单随机抽样②系统抽样③分层抽样
B.①简单随机抽样②分层抽样③系统抽样
C.①系统抽样②简单随机抽样③分层抽样
D.①分层抽样②系统抽样③简单随机抽样
20.某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为300,200,400,为了了解学生的课业负担情况,该校采用分层抽样的方法,从这三个年级中抽取18名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取人数分别是(   )
A.6,4,8 B.6,6,6 C.5,6,7 D.4,6,8
21.从编号1,2,3,…,99的99个零件中,抽取一个样本容量为11的样本,按系统抽样的方法分为11组,若第一组中抽取的零件编号为3,则第三组中抽取的零件编号为 .
考点五 统计图表
22.采用简单随机抽样抽到一个容量为20的样本数据,分组后,各组的频数如下表:
分组 [10,20) [20,30) [30,40) [40,50) [50,60) [60,70)
频数 2 3 x 5 y 2
已知样本数据在区间[20,40)内的频率为0.35,则样本数据在区间[50,60)内的频率为( )
A.0.70 B.0.50 C.0.25 D.0.20
23.为了解某地居民的月收入情况,一个社会调查机构调查了20 000人,并根据所得数据画出样本的频率直方图如图所示(最后一组包含两端值,其他组包含最小值,不包含最大值).现按月收入分层,用分层抽样的方法在这20 000人中抽出200人做进一步调查,则月收入在[1 500,2 000)(单位:元)内的应抽取
人.
24.某工厂对200个电子元件的使用寿命进行检查,按照使用寿命(单位:h),可以把这批电子元件分成第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,第六组.由于工作中不慎将部分数据丢失,现有以下部分图表:
使用 寿命
频数 30 20
频率 0.2 0.4
(1)求图2中A的值;
(2)补全图2频率分布直方图,并求图2中阴影部分的面积;
(3)为了某次展销会,用分层抽样的方法在寿命位于内的产品中抽取5个作为样本,那么在内应抽取多少个?
考点六 样本的均值和标准差
25.某中学参加高中数学建模(应用)能力测试,高一年级有60人,高二年级有40人.高一的平均成绩为70分,高二的平均成绩为80分,则参加测试的100名学生的平均成绩为( )
A.72分 B.73分 C.74分 D.75分
26.在一次数学测试中,某学习小组6名同学的成绩(单位:分)分别为65,82,86,82,76,95.关于这组数据,下列说法错误的是( )
A.众数是82 B.中位数是82 C.极差是30 D.平均数是82
27.已知:,,…,的平均数为a.则,,…,的平均数是 .
28.在一次歌手大奖赛上,七位评委为某歌手打出的分数如下:9.4、8.4、9.4、9.9、9.6、9.4、9.7,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均值和方差分别为( )
A.9.4,0.484 B.9.4,0.016 C.9.5,0.04 D.9.5,0.016

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