6.4用样本估计总体数字特征(预习衔接.夯实基础.含解析)2025-2026学年高一上学期数学必修第一册北师大版(2019)

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6.4用样本估计总体数字特征(预习衔接.夯实基础.含解析)2025-2026学年高一上学期数学必修第一册北师大版(2019)

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预习衔接.夯实基础 用样本估计总体数字特征
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 平度市期中)若4个数据的平均值为6,方差为5,现加入数据8和10,则这6个数据的方差为(  )
A. B. C. D.6
2.(2024秋 平度市期中)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,4,x,6,7,9,若该组数据的中位数与平均数相同,则该组数据的第60百分位数是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(2024秋 桦南县校级期中)平均数、中位数和众数都是刻画一组数据的集中趋势的信息,它们的大小关系和数据分布的形态有关在如图分布形态中,a,b,c分别对应这组数据的平均数、中位数和众数,则下列关系正确的是(  )
A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b
4.(2024秋 成都期中)2024年度最具幸福感城市调查推选活动于9月16日正式启动,在100个地级及以上的候选城市名单中,成都市入选.“幸福感指数”是指某个人主观地评价他对自己目前生活状态满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意度越高,现随机抽取10位成都市居民,他们的幸福感指数分别为4,5,6,7,7,7,8,8,9,9,则下列说法错误的是(  )
A.该组数据的第60百分位数为7.5
B.该组数据的极差为5
C.该组数据的平均数为7.5
D.该组数据的中位数为7
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 开福区校级期中)下列说法正确的是(  )
A.用简单随机抽样从含有50个个体的总体中抽取一个容量为10的样本,某个个体m被抽到的概率是0.2
B.已知一组数据1,2,m,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C.数据27,12,14,30,15,17,19,23的50%分位数是18
D.若样本数据x1,x2, ,x10的平均值为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1, ,2x10﹣1的平均值为15
(多选)6.(2024秋 青羊区校级期中)成都七中高新校区高二年级14个班团体操比赛成绩从小到大排序依次为:88,89,90,90,90,90,91,91,91,92,92,93,93,94(单位分),则下列说法正确的是(  )
A.众数为90 B.中位数为91.5
C.第80百分位数为92 D.方差为
(多选)7.(2024秋 荔湾区校级期中)下列说法正确的是(  )
A.用简单随机抽样的方法从含有60个个体的总体中抽取一个容量为6的样本,则每个个体被抽到的概率是0.1
B.已知一组数据1,2,m,m+1,8,9的平均数为5,则这组数据的中位数是5
C.已知某班共有45人,小明在一次数学测验中成绩排名为班级第9名,则小明成绩是全班数学成绩的第20百分位数
D.甲班和乙班各有学生20人、40人,甲班的数学成绩的平均数为80分,方差为2,乙班的数学成绩的平均数为82分,方差为4,那么甲班和乙班这60人的数学成绩的方差是3
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 浦东新区校级期中)数据1,4,4,6,7,8的第60百分位数是    .
9.(2024秋 杨浦区校级期中)设a∈R.对于样本数据a,6,9,6,12,若该样本的第60百分位数是一个整数,则符合题意的a的个数为    .
10.(2024春 珲春市校级期末)若某次调查样本数据为1,a,5,y,7,且a,y是方程x2﹣7x+12=0的两根,则这个样本的方差是    .
11.(2024秋 成都期中)5月11日是世界防治肥胖日.我国超过一半的成年人属于超重或肥胖,6~17岁的儿童青少年肥胖率接近20%,肥胖已成为严重危害我国居民健康的公共卫生问题.目前,国际上常用身体质量指数(BodyMassIndex,缩写BMI)来衡量人体胖瘦程度以及是否健康.我国成人的BMI数值标准为BMI<18.5为偏瘦;18.5≤BMI<24为正常;24≤BMI<28为偏胖;BMI≥28为肥胖.某校为了解学生的健康状况,研究人员从学生的体测数据中,用按比例分配的分层随机抽样方法抽取样本,样本中有20名女生,女生的BMI值的平均数为20,方差为8;有30名男生,男生的BMI值的平均数为25,方差为18.则样本中所有学生的BMI值的方差为    .
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 成都期中)庚子新春,“新冠”肆虐,面对新冠肺炎的发生,某医疗小组提出了一种治疗的新方案.为测试该方案的治疗效果,此医疗小组选取了患病程度相同的12名病人志愿者,将他们随机分成两组,每组6人.第一组用新方案治疗,第二组用旧方案治疗.统计病人的痊愈时间(单位:天)如下表:
新方案治疗 3 6 6 7 10 10
旧方案治疗 5 8 9 11 12 15
记新方案和旧方案治疗病人痊愈时间的平均数分别为和,方差分别为和.
(1)求,,,;
(2)判断新方案的治疗效果较旧方案是否有显著提高.
说明:如果,则认为新方案的治疗效果较旧方案是有显著提高,否则不认为有显著提高.
13.(2024秋 桃城区校级期中)高二年级有男生490人,女生510人,张华按男生、女生进行分层,通过分层随机抽样的方法,得到男生、女生的平均身高分别为170.2cm和160.8cm.
(1)如果张华在各层中按比例分配样本,总样本量为100,那么在男生、女生中分别抽取了多少名?在这种情况下,请估计高二年级全体学生的平均身高.
(2)如果张华从男生、女生中抽取的样本量分别为30和70,那么在这种情况下,如何估计高二年级全体学生的平均身高更合理?
14.(2024秋 宝山区校级期末)随机抽取某校甲乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据如下:
甲班:170 179 162 168 158 182 179 168 163 171
乙班:159 173 179 178 162 181 176 168 170 165
(1)计算甲班的样本方差;
(2)求乙班数据的25%分位数.
15.(2024 高碑店市校级模拟)甲、乙两人在相同条件下各射击10次,每次命中的环数如表:
甲 8 6 7 8 6 5 9 10 4 7
乙 6 7 7 8 6 7 8 7 9 5
(1)分别计算以上两组数据的平均数;
(2)分别计算以上两组数据的方差;
(3)根据计算的结果,对甲乙两人的射击成绩作出评价.
预习衔接.夯实基础 用样本估计总体数字特征
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 平度市期中)若4个数据的平均值为6,方差为5,现加入数据8和10,则这6个数据的方差为(  )
A. B. C. D.6
【考点】方差.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合方差、平均数公式,即可求解.
【解答】解:数据8和10的平均数为9,方差为1,
6个数据的平均数为:,
故这6个数据的方差为:.
故选:C.
【点评】本题主要考查方差公式的应用,属于基础题.
2.(2024秋 平度市期中)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,4,x,6,7,9,若该组数据的中位数与平均数相同,则该组数据的第60百分位数是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】百分位数.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合平均数公式,以及百分位数的定义,即可求解.
【解答】解:该组数据的中位数与平均数相同,
则,解得x=5,
60%×7=4.2,
故该组数据的第60百分位数是6.
故选:D.
【点评】本题主要考查平均数公式,以及百分位数的定义,属于基础题.
3.(2024秋 桦南县校级期中)平均数、中位数和众数都是刻画一组数据的集中趋势的信息,它们的大小关系和数据分布的形态有关在如图分布形态中,a,b,c分别对应这组数据的平均数、中位数和众数,则下列关系正确的是(  )
A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b
【考点】平均数;中位数.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】A
【分析】利用数据分布图左拖尾,即平均数小于中位数,再利用众数是用最高矩形的中点值来估计,可判断众数大于中位数,即可作出判断.
【解答】解:根据题意,由数据分布图知,
数据的众数为c,众数是最高矩形下底边的中点横坐标,因此众数c为右起第二个矩形下底边的中点值,
数据的中位数为b,直线x=b左右两边矩形面积相等,而直线x=c左边矩形面积大于右边矩形面积,则b<c,
数据的平均数为a,由于数据分布图左拖尾,则平均数a小于中位数b,即a<b,
所以a<b<c.
故选:A.
【点评】本题考查由数据分布图分析数据,注意平均数、中位数、众数的定义,属于基础题.
4.(2024秋 成都期中)2024年度最具幸福感城市调查推选活动于9月16日正式启动,在100个地级及以上的候选城市名单中,成都市入选.“幸福感指数”是指某个人主观地评价他对自己目前生活状态满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意度越高,现随机抽取10位成都市居民,他们的幸福感指数分别为4,5,6,7,7,7,8,8,9,9,则下列说法错误的是(  )
A.该组数据的第60百分位数为7.5
B.该组数据的极差为5
C.该组数据的平均数为7.5
D.该组数据的中位数为7
【考点】百分位数;中位数;极差.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】C
【分析】根据百分位数的计算即可判断A,根据极差的定义即可求解B,根据平均数的计算即可求解C,根据中位数的计算即可求解D.
【解答】解:由幸福感指数分别为4,5,6,7,7,7,8,8,9,9,可得:
A选项:10×60%=6,因此该组数据的第60百分位数为,故A正确;
B选项:该组数据最大为9,最小为4,因此极差为9﹣4=5,故B正确;
C选项:该组数据的平均数为,故C错误;
D选项:该组数据的中位数为第五个和第六个数据的平均值7,故D正确.
故选:C.
【点评】本题考查百分位数和极差的定义,考查平均数和中位数的求法,是基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 开福区校级期中)下列说法正确的是(  )
A.用简单随机抽样从含有50个个体的总体中抽取一个容量为10的样本,某个个体m被抽到的概率是0.2
B.已知一组数据1,2,m,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C.数据27,12,14,30,15,17,19,23的50%分位数是18
D.若样本数据x1,x2, ,x10的平均值为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1, ,2x10﹣1的平均值为15
【考点】百分位数;方差.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【答案】ACD
【分析】A根据简单随机抽样的概率求法判断;B由平均数求参数,应用方差公式求方差;C根据百分数定义求分位数;D应用平均数的性质求新数据的均值.
【解答】解:某个个体被抽到的概率为,故A正确;
数据1,2,m,6,7的平均数是4,则m=4×5﹣1﹣2﹣6﹣7=4,
这组数据的方差,故B错误;
由8×50%=4,第50百分位数为,故C正确;
样本数据x1,x2, ,x10的平均值为8,
则数据2x1﹣1,2x2﹣1, ,2x10﹣1的平均值为2×8﹣1=15,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题主要考查概率与统计的知识,属于基础题.
(多选)6.(2024秋 青羊区校级期中)成都七中高新校区高二年级14个班团体操比赛成绩从小到大排序依次为:88,89,90,90,90,90,91,91,91,92,92,93,93,94(单位分),则下列说法正确的是(  )
A.众数为90 B.中位数为91.5
C.第80百分位数为92 D.方差为
【考点】百分位数;中位数;众数;方差.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】AD
【分析】根据中位数,众数,百分位数,方差的定义计算即可.
【解答】解:众数为90;中位数为91;14×0.8=11.2,故第80百分位数取第12个数为93,
又91,
则方差为.
故选:AD.
【点评】本题考查数据的运算,属于基础题.
(多选)7.(2024秋 荔湾区校级期中)下列说法正确的是(  )
A.用简单随机抽样的方法从含有60个个体的总体中抽取一个容量为6的样本,则每个个体被抽到的概率是0.1
B.已知一组数据1,2,m,m+1,8,9的平均数为5,则这组数据的中位数是5
C.已知某班共有45人,小明在一次数学测验中成绩排名为班级第9名,则小明成绩是全班数学成绩的第20百分位数
D.甲班和乙班各有学生20人、40人,甲班的数学成绩的平均数为80分,方差为2,乙班的数学成绩的平均数为82分,方差为4,那么甲班和乙班这60人的数学成绩的方差是3
【考点】百分位数;简单随机抽样及其适用条件;由分层随机抽样的样本平均数估计总体平均数;中位数;方差.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【答案】AB
【分析】根据数据的平均数、中位数、百分位数、分层抽样的方差的计算方法逐一分析选项即可.
【解答】解:对A,每个个体被抽到的概率是,故A正确;
对B,已知一组数据1,2,m,m+1,8,9的平均数为5,
则,即,解得,
则数据的中位数为,故B正确;
对C,已知某班共有45人,小明在一次数学测验中成绩排名为班级第9名,
将数学成绩从小到大排列,小明成绩为第36名,
又由,则小明成绩的百分位数是80,故C错误;
对D,由题意得甲班和乙班这60人的数学成绩的平均数为,
甲班和乙班这60人的数学成绩的方差为,
故D错误.
故选:AB.
【点评】本题主要考查统计的知识,属于基础题.
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 浦东新区校级期中)数据1,4,4,6,7,8的第60百分位数是  6 .
【考点】百分位数.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】6.
【分析】根据百分位数的概念,即可求解.
【解答】解:∵6×0.6=3.6,
∴数据1,4,4,6,7,8的第60百分位数是6.
故答案为:6.
【点评】本题考查百分位数的求解,属基础题.
9.(2024秋 杨浦区校级期中)设a∈R.对于样本数据a,6,9,6,12,若该样本的第60百分位数是一个整数,则符合题意的a的个数为  3 .
【考点】百分位数.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】3.
【分析】该样本共有五个数据,第60百分位数为第三四两个数的平均数,将数据从小到大排序,讨论a的不同情况,计算符合条件的百分位数求出结果.
【解答】解:当a>12时,6,6,9,12,a,此时第60百分位数为10.5,不合题意;
当9<a≤12时,该样本为6,6,9,a,12,此时第60百分位数为,若为整数,则a=11;
当6<a≤9时,该样本为6,6,a,9,12,此时第60百分位数为,若为整数,则a=7或9;
当a≤6时,该样本为a,6,6,9,12,此时第60百分位数为7.5,不合题意;
所以符合题意的a的个数为3.
故答案为:3.
【点评】本题主要考查百分位数的求解,属于基础题.
10.(2024春 珲春市校级期末)若某次调查样本数据为1,a,5,y,7,且a,y是方程x2﹣7x+12=0的两根,则这个样本的方差是  4 .
【考点】方差.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】4.
【分析】先求出方程x2﹣7x+12=0的两个根,再结合方差的定义求解.
【解答】解:解方程x2﹣7x+12=0,得x=3或4,
不妨a=3,y=4,
则样本平均数是4,
所以这个样本的方差是.
故答案为:4.
【点评】本题主要考查了方差的定义,属于基础题.
11.(2024秋 成都期中)5月11日是世界防治肥胖日.我国超过一半的成年人属于超重或肥胖,6~17岁的儿童青少年肥胖率接近20%,肥胖已成为严重危害我国居民健康的公共卫生问题.目前,国际上常用身体质量指数(BodyMassIndex,缩写BMI)来衡量人体胖瘦程度以及是否健康.我国成人的BMI数值标准为BMI<18.5为偏瘦;18.5≤BMI<24为正常;24≤BMI<28为偏胖;BMI≥28为肥胖.某校为了解学生的健康状况,研究人员从学生的体测数据中,用按比例分配的分层随机抽样方法抽取样本,样本中有20名女生,女生的BMI值的平均数为20,方差为8;有30名男生,男生的BMI值的平均数为25,方差为18.则样本中所有学生的BMI值的方差为  20 .
【考点】方差.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】20.
【分析】根据分层随机抽样的总体方差公式即可求解.
【解答】解:设所有学生的BMI值的平均数为a,方差为s2,
则,
∴[18+(25﹣23)2]=20.
故答案为:20.
【点评】本题考查方差公式的应用,是基础题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 成都期中)庚子新春,“新冠”肆虐,面对新冠肺炎的发生,某医疗小组提出了一种治疗的新方案.为测试该方案的治疗效果,此医疗小组选取了患病程度相同的12名病人志愿者,将他们随机分成两组,每组6人.第一组用新方案治疗,第二组用旧方案治疗.统计病人的痊愈时间(单位:天)如下表:
新方案治疗 3 6 6 7 10 10
旧方案治疗 5 8 9 11 12 15
记新方案和旧方案治疗病人痊愈时间的平均数分别为和,方差分别为和.
(1)求,,,;
(2)判断新方案的治疗效果较旧方案是否有显著提高.
说明:如果,则认为新方案的治疗效果较旧方案是有显著提高,否则不认为有显著提高.
【考点】方差.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】(1),,,;
(2)新方案的治疗效果较旧方案有显著提高.
【分析】(1)根据平均数和方差的计算公式求解即可;
(2)根据题设判断即可.
【解答】解:(1)由已知可得,

同理可得,,

(2)∵,且,
∴新方案的治疗效果较旧方案有显著提高.
【点评】本题考查平均数和方差公式,考查运算求解能力,是中档题.
13.(2024秋 桃城区校级期中)高二年级有男生490人,女生510人,张华按男生、女生进行分层,通过分层随机抽样的方法,得到男生、女生的平均身高分别为170.2cm和160.8cm.
(1)如果张华在各层中按比例分配样本,总样本量为100,那么在男生、女生中分别抽取了多少名?在这种情况下,请估计高二年级全体学生的平均身高.
(2)如果张华从男生、女生中抽取的样本量分别为30和70,那么在这种情况下,如何估计高二年级全体学生的平均身高更合理?
【考点】用样本估计总体的集中趋势参数;分层随机抽样.
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】(1)男生49人,女生51人,平均身高165.4cm;(2)见解析.
【分析】(1)先计算抽样比例,得到男生人数和女生人数,再计算平均身高得到答案;
(2)根据(1)的计算公式计算得到答案.
【解答】解:(1)抽取男生人数为,抽取女生人数为,
高二年级全体学生的平均身高估计为;
(2)仍按(1)方式进行估计,即.
【点评】本题考査了分层抽样的相关计算,意在考査学生的计算能力.
14.(2024秋 宝山区校级期末)随机抽取某校甲乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据如下:
甲班:170 179 162 168 158 182 179 168 163 171
乙班:159 173 179 178 162 181 176 168 170 165
(1)计算甲班的样本方差;
(2)求乙班数据的25%分位数.
【考点】百分位数;用样本估计总体的集中趋势参数;用样本估计总体的离散程度参数.
【专题】计算题;对应思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】(1)57.2;
(2)165cm
【分析】(1)利用平均数与方差的计算公式即可得解;
(2)利用百分位数的定义求解即可.
【解答】解:(1)依题意,设甲班的样本平均数为,方差为s2,
则(170+179+162+168+158+182+179+168+163+171)=170,
所以s2[02+92+(﹣8)2+(﹣2)2+(﹣12)2+122+92+(﹣2)2+(﹣7)2+12]=57.2;
(2)将乙班数据从小到大重新排列得:159,162,165,168,170,173,176,178,179,181,
又10×25%=2.5,所以乙班数据的25%分位数为第3位数,即165cm.
【点评】本题主要考查方差的求法,百分位数的求法,考查运算求解能力,属于基础题.
15.(2024 高碑店市校级模拟)甲、乙两人在相同条件下各射击10次,每次命中的环数如表:
甲 8 6 7 8 6 5 9 10 4 7
乙 6 7 7 8 6 7 8 7 9 5
(1)分别计算以上两组数据的平均数;
(2)分别计算以上两组数据的方差;
(3)根据计算的结果,对甲乙两人的射击成绩作出评价.
【考点】用样本估计总体的离散程度参数;用样本估计总体的集中趋势参数.
【专题】对应思想;转化法;概率与统计.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据平均数的计算公式求出平均数即可;
(2)根据方差的计算公式求出方差即可;
(3)根据(1),(2)判断即可.
【解答】解:(1)甲的平均分为:7;
乙的平均分为:7 …(4分)
(2)甲的方差为:[(8﹣7)2+(6﹣7)2+…+(7﹣7)2]=3;
乙的方差为:[(6﹣7)2+(7﹣7)2+…+(5﹣7)2]=1.2 …(8分)
(3)甲、乙的平均分相同,说明甲、乙两人射击的平均水平相当,又,
说明乙的射击水平要比甲的射击水平更稳定.…(12分)
【点评】本题考查了求数据的平均数和方差问题,是一道基础题.
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