高考数学大一轮复习 第十一章 统计与统计案例 11.2学案 理 北师大版 下载本文

A.3,5 B.5,5 C.3,7 D.5,7 答案 A

解析 甲组数据的中位数为65,由甲,乙两组数据的中位数相等,得y=5.又甲、乙两组数据的平均值相等,

11

∴×(56+65+62+74+70+x)=×(59+61+67+65+78),∴x=3.故选A. 55

2.(2017·长沙一模)空气质量指数(Air Quality Index,简单AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照AQI大小分为六级,0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染;151~200为中度污染;201~300为重度污染;大于300为严重污染.从某地一环保人士某年的AQI记录数据中,随机抽取10个,用茎叶图记录如下.根据该统计数据,估计此地该年AQI大于100的天数约为________.(该年有365天)

答案 146

2解析 该样本中AQI大于100的频数是4,频率为,

52

由此估计该地全年AQI大于100的频率为,

52

估计此地该年AQI大于100的天数约为365×=146.

5思维升华 茎叶图的优缺点

由茎叶图可以清晰地看到数据的分布情况,这一点同频率分布直方图类似.它优于频率分布直方图的第一点是从茎叶图中能看到原始数据,没有任何信息损失,第二点是茎叶图便于记录和表示.其缺点是当样本容量较大时,作图较烦琐.

题型二 频率分布直方图的绘制与应用

命题点1 用频率分布直方图求频率、频数

典例 从全校参加数学竞赛的学生的试卷中抽取一个样本,考察竞赛的成绩分布,将样本分成5组,绘成频率分布直方图,图中从左到右各小组的小长方形的高之比为1∶3∶6∶4∶2,最右边一组的频数是6,请结合频率分布直方图提供的信息,解答下列问题:

(1)求样本的容量; (2)列出频率分布表;

(3)成绩落在哪个范围内的人数最多,并求出该小组的频数、频率; (4)估计这次竞赛中,成绩高于60分的学生占总人数的百分比.

解 (1)由于最右边一组的频数是6,从左到右各小组的长方形的高之比为1∶3∶6∶4∶2, 故设样本容量为n,得(1+3+6+4+2)∶n=2∶6, 6

解得n=(1+3+6+4+2)×=48.

2(2)频率分布表如下:

分组 [50.5,60.5) [60.5,70.5) [70.5,80.5) [80.5,90.5) [90.5,100.5) 合计

3

(3)由(2)知成绩落在[70.5,80.5)内的人数最多,频数为18,频率为. 8

3+6+4+2

(4)估计成绩高于60分的学生占总人数的百分比为×100%=93.75%.

1+3+6+4+2命题点2 用频率分布直方图估计总体

频数 3 9 18 12 6 48 频率 1 163 163 81 41 81

典例 (2016·四川)我国是世界上严重缺水的国家,某市为了制定合理的节水方案,对居民用水情况进行了调查,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.

(1)求直方图中a的值;

(2)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,说明理由; (3)估计居民月均用水量的中位数.

解 (1)由频率分布直方图可知,月均用水量在[0,0.5)的频率为0.08×0.5=0.04. 同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)等组的频率分别为0.08,0.21,0.25,0.06,0.04,0.02.

由1-(0.04+0.08+0.21+0.25+0.06+0.04+0.02)=0.5×a+0.5×a, 解得a=0.30.

(2)估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数为3.6万.理由如下:

由(1)知,100位居民中月均用水量不低于3吨的频率为0.06+0.04+0.02=0.12.由以上样本的频率分布,可以估计30万居民中月均用水量不低于3吨的人数为300 000×0.12=36 000.

(3)设中位数为x吨.

因为前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.21+0.25=0.73>0.5. 而前4组的频率之和为

0.04+0.08+0.15+0.21=0.48<0.5. 所以2≤x<2.5.

由0.50×(x-2)=0.5-0.48,解得x=2.04. 故可估计居民月均用水量的中位数为2.04吨.

思维升华 (1)准确理解频率分布直方图的数据特点,频率分布直方图中纵轴上的数据是各组的频率除以组距的结果,不要误以为纵轴上的数据是各组的频率,不要和条形图混淆. (2)在很多题目中,频率分布直方图中各小长方形的面积之和为1,是解题的关键,常利用频率分布直方图估计总体分布.

跟踪训练 (2017·北京)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),

[30,40),…,[80,90),并整理得到如下频率分布直方图:

(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;

(2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数; (3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.

解 (1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为(0.02+0.04)×10=0.6, 所以样本中分数小于70的频率为1-0.6=0.4,

所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计为0.4. (2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9, 分数在区间[40,50)内的人数为100-100×0.9-5=5, 所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×

5

=20. 100

(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为 (0.02+0.04)×10×100=60,

1

所以样本中分数不小于70的男生人数为60×=30,

2所以样本中的男生人数为30×2=60, 女生人数为100-60=40,

所以样本中男生和女生人数的比例为60∶40=3∶2,

所以根据分层抽样原理,估计总体中男生和女生人数的比例为3∶2. 题型三 用样本的数字特征估计总体的数字特征

典例 (1)(2017·南京模拟)抽样统计甲、乙两位射击运动员的5次训练成绩(单位:环),结果如下:

运动员 甲 乙

则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为________. 答案 2

第1次 87 89 第2次 91 90 第3次 90 91 第4次 89 88 第5次 93 92