1.2.1 简单随机抽样 学案2(含答案)

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名称 1.2.1 简单随机抽样 学案2(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2016-08-16 16:08:20

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文档简介

1.2.1 简单随机抽样
学案
[读教材·填要点]
1.简单随机抽样的定义
设一个总体含有N个个体,随机抽取n个个体作为样本(n<N),在抽取的过程中,要保证每个个体被抽到的概率相同,这样的抽样方法叫作简单随机抽样.
2.抽签法
3.随机数法
(1)可以利用转盘、摸球、计算机、科学计算器等工具直接产生随机数,也可以利用随机数表来产生随机数.利用产生的随机数来抽取对应编号的个体,直至抽到预先规定的样本数.
(2)利用随机数表产生随机数的实施步骤:
①将总体中个体编号.
②在随机数表中任选一个数作为开始.
③规定从选定的数读取数字的方向.
④开始读取数字,若不在编号中,则跳过,若在编号中则取出,依次取下去,直到取满为止,相同的号只取一次.
⑤根据选定的号码抽取样本.
[小问题·大思维]
1.简单随机抽样是不放回抽样吗?
提示:简单随机抽样是从总体中逐个抽取的,是一种不放回抽样,也就是每次从总体中取出元素后不放回总体.
2.有同学认为:“随机数表只有一张,并且读数时只能按照从左向右的顺序读取,否则产生的随机样本就不同了,对整体的估计就不准确了”,你认为正确吗?
提示:不正确.随机数表的产生是随机的,读数的顺序也是随机的,不同的样本对总体的估计相差不大,但开始读数之后,要按一定的方向读下去.
[研一题]
[例1] 下面的抽样方法是简单随机抽样吗?为什么?
(1)从无数个个体中抽取50个个体作为样本;
(2)仓库中有1万支奥运火炬,从中一次性抽取100支火炬进行质量检查;
(3)某大学从200名党员大学生中,挑选出50名最优秀的学生赶赴沈阳参加2013全运全志愿者工作;
(4)一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽出6个号签.
[自主解答] (1)不是简单随机抽样.因为简单随机抽样要求被抽取的样本总体的个数是有限的.
(2)不是简单随机抽样.虽然“一次性抽取”和“逐个抽取”不影响个体被抽到的可能性,但简单随机抽样要求的是“逐个抽取”.
(3)不是简单随机抽样.因为这50名学生是从中挑选出来的,是最优秀的,每个个体被抽到的可能性不同,不符合简单随机抽样中“等可能抽样”的要求.
(4)是简单随机抽样.因为总体中的个体数是有限的,并且是从总体中逐个进行抽取的,是不放回、等可能的抽样.
[悟一法]
简单随机抽样的特点:①总体的个体数有限;②逐个抽取;③不放回抽样;④等可能性抽样.每一次抽取时,总体中各个个体被抽到的可能性相同,而且在整个抽样过程中各个个体被抽到的机会也都相等,从而保证抽样方法的公平性.判断一个抽样是否为简单随机抽样,只要看是否符合以上四个特点即可.
[通一类]
1.下列抽取样本的方法属于简单随机抽样的是________.
①从无限多个个体中抽取100个个体作为样本;
②盒子里有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验,在抽样时,从中任意拿出一个零件进行检验后,再把它放回盒子里;
③从8台电脑中不放回地随机抽取5台进行质量检验(假设8台电脑已编好号,对编号随机抽取).
解析:
选项
判断
原因分析


总体中个体有无限多个,不符合“有限”的特点


是有放回的抽样,不符合“不放回”的特点


符合简单随机抽样的特点
答案:③
[研一题]
[例2] 学校举办元旦晚会,需要从每班选10名男生,8名女生参加合唱节目,某班有男生32名,女生28名,试用抽签法确定该班参加合唱的同学.
[自主解答] 第一步,将32名男生从0到31进行编号.
第二步,用相同的纸条制成32个号签,在每个号签上写上这些编号.
第三步,将写好的号签放在一个容器内摇匀,不放回地逐个从中抽出10个号签.
第四步,相应编号的男生参加合唱.
第五步,用相同的办法从28名女生中选出8名,则此8名女生参加合唱.
[悟一法]
1.一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点:一是制签是否方便,二是号签是否容易被搅匀.
2.一般地,当总体容量和样本容量都较小时可用抽签法,若总体容量非常大,那就费时、费力又不方便,万一搅拌不均匀有失公平性,从而产生坏样本(代表性差的样本)的可能性增加.
[通一类]
2.某师范大学为支援西部教育事业发展,计划从应届毕业生中选出一批志愿者.现从符合报名条件的18名志愿者中,选取6人组成志愿小组,请用抽签法设计抽样方案.
解:第一步,将18名志愿者编号,号码为:01,02,03,…,18.
第二步,将号码分别写在18张形状、大小、质地都相同的纸条上,揉成团,制成号签.
第三步,将制好的号签放入一个不透明的袋子中,并搅拌均匀.
第四步,从袋子中依次抽取6个号签,并记录上面的编号.
第五步,所得号码对应的志愿者就是志愿小组的成员.
[研一题]
[例3] 某单位有老年职工30人,中年职工50人,青年职工40人.若分别从老年职工、中年职工、青年职工中随机抽取3人、5人、4人举行会议.请用随机数表法抽取样本,并写出抽样过程.
[自主解答] 随机数法:
第一步 对职工编号.老年职工的编号为001,002,…,030;中年职工的编号为031,032,…,080;青年职工的编号为081,…,120;
第二步 在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如,选第15行第6个数“1”,向右读;
第三步 从数字“1”开始,向右读,每次读取三位,凡不在001~120中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,从001~030中选3个号码,从031~080中选5个号码,从081~120中选4个号码,依次可得到071,114,058,094,003,047,013,060,024,093,034,062;
第四步 对应003,013,024找出老年职工代表;对应071,058,047,060,034找出中年职工代表;对应114,094,093,082找出青年职工代表.
[悟一法]
利用随机数表法抽取个体时,事先应确定以表中的哪个数(哪行哪列)作为起点,以及读数的方向(向左、向右、向上或向下都可以).读数时结合编号的特点进行读取,编号为两位数则两位两位地读取,编号为三位数则三位三位地读取,如果出现重复则跳过,直到取满所需的样本个体数.
[通一类]
3.现有120台机器,请用随机数表法抽取10台机器,写出抽样过程.
解:使用随机数表法步骤如下:
第一步,先将120台机器编号,可以编为000,001,002,…,119;
第二步,在随机数表中任选一个数作为开始,任选一个方向作为读数方向,例如选出第9行第6列的数1,向右读;
第三步,从选定的数1开始向右读,每次读取三位,凡不在000~119中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到111,024,042,019,058,005,002,054,115,062;
第四步,以上这10个号码所对应的10台机器就是要抽取的对象.
某校有学生1
200人,为了调查某种情况,打算抽取一个样本容量为50的样本,问此样本若采用简单随机抽样将如何进行?
[解] 法一:抽签法
首先将该校学生都编上号码:0
001,0
002,…,1
200,然后做1
200个形状、大小相同的号签,然后将这些号签放在一个不透明容器中,均匀搅拌后,每次从中抽取一个号签,连续抽取50次,就得到一个容量为50的样本.
法二:随机数法
首先将该校学生都编上号码:0
001,0
002,0
003,…,1
200,然后在随机数表中选定一个数,如第5行第9列的数字6,从6开始向右连续读取数字,以4个数为一组,凡不在0
001~1
200中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,一直取足50人为止.
1.下列抽样方法是简单随机抽样的是(  )
A.从50个零件中一次性抽取5个做质量检验
B.从50个零件中有放回地抽取5个做质量检验
C.从实数集中随机抽取10个分析奇偶性
D.运动员从8个跑道中随机抽取一个跑道
解析:A不是,因为是一次性抽样;B不是,因为是有放回抽样;C不是,因为实数集是无限集.
答案:D
2.下列抽样实验中,适合用抽签法的有(  )
A.从某厂生产的3
000件产品中抽取600件进行质量检验
B.从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
C.从甲、乙两厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验
D.从某厂生产的3
000件产品中抽取10件进行质量检验
解析:A、D中个体的总数较大,不适于用抽签法;C中甲、乙两厂生产的两箱产品性质可能差别较大,因此未达到搅拌均匀的条件,也不适于用抽签法;B中个体数和样本容量均较小,且同厂生产的两箱产品,性质差别不大,可以看成是搅拌均匀了.
答案:B
3.某工厂的质检人员对生产的100件产品,采用随机数法抽取10件检查,对100件产品采用下面的编号方法(  )
①1,2,3,…,100;
②001,002,…,100;
③00,01,02,…,99;
④01,02,03,…,100.
其中正确的序号是(  )
A.②③④       
B.③④
C.②③
D.①②
解析:根据随机数法编号可知,①④编号位数不统一.
答案:C
4.用随机数法进行抽样,有以下几个步骤:
①将总体中的个体编号;
②读数获取样本号码;
③选定开始的数字.
这些步骤的先后顺序应该是________(填序号).
答案:①③②
5.某种福利彩票的中奖号码是从号码1~36中选出7个号码来确定的,这种从36个号码中选7个号码的抽样方法是________.
答案:抽签法
6.某老师在课堂上对全班同学进行了两次模拟抽样,第一次采用抽签法,第二次采用随机数法.在这两次抽样中,小明第一次被抽到了,第二次没有被抽到.那么用这两种方法抽样时,小明被抽到的可能性一样吗?
解:虽然都是简单随机抽样,但是每次抽出的结果可能会不相同,被抽到的可能性不是看最终结果,而是看在抽样前被抽到的可能性是不是相同,这主要取决于抽样是不是随机的,只要没有人为因素的干扰,在两次抽样中,小明被抽到的可能性都是一样的.
一、选择题
1.抽签法中确保样本代表性的关键是(  )
A.抽签          
B.搅拌均匀
C.逐一抽取
D.抽取不放回
解析:逐一抽取,抽取不放回是简单随机抽样的特点,但不是确保样本代表性的关键,一次抽取与有放回抽取(个体被重复取出可不算再放回)也不影响样本的代表性,抽签也一样.
答案:B
2.下列问题中,最适合用简单随机抽样的是(  )
A.某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40.有一次报告会坐满了听众,报告会结束以后为听取意见,要留下32名听众进行座谈
B.从10台冰箱中抽出3台进行质量检查
C.某学校有在编人员160人,其中行政人员16人,教师112人,后勤人员32人.教育部门为了了解学校机构改革意见,要从中抽取一个容量为20的样本
D.某乡农田有山地8
000亩,丘陵12
000亩,平地24
000亩,洼地4
000亩,现抽取农田480亩估计全乡农田平均产量
解析:根据简单随机抽样的特点进行判断.A的总体容量较大,用简单随机抽样比较麻烦;B的总体容量较小,用简单随机抽样比较方便;C中,由于学校各类人员对这一问题的看法可能差异很大,不宜采用简单随机抽样;D中,总体容量较大,且各类田地的产量差别很大,也不宜采用简单随机抽样法.
答案:B
3.从10个篮球中任取一个,检查其质量,用随机数法抽取样本,则应编号为(  )
A.1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
B.-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4
C.10,20,30,40,50,60,70,80,90,100
D.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
解析:用随机数法抽取样本,为了方便读数,所编的号码的位数尽量少,且所有号码的位数相同.
答案:D
4.在简单随机抽样中,某一个个体被抽到的可能是(  )
A.与第n次抽样有关,第一次被抽中的可能性大些
B.与第n次抽样有关,最后一次被抽中的可能性较大
C.与第n次抽样无关,每次被抽中的可能性相等
D.与第n次抽样无关,每次都是等可能被抽取,但各次被抽取的可能性不一样
解析:在总体中抽取一个个体时,各个个体被抽取的可能性相等,而且在整个抽样过程中,各个个体被抽取的可能性也相等.
答案:C
5.某中学高一年级有400人,高二年级有320人,高三年级有280人,若每人被抽到的概率都为0.2,用随机数表法在该中学抽取容量为n的样本,则n=(  )
A.80
B.160
C.200
D.280
解析:由=0.2,
解得n=200.
答案:C
二、填空题
6.一个总体的60个个体编号为00,01,…,59,现需从中抽取一容量为8的样本,请从随机数表的倒数第5行(下表为随机数表的最后5行)第11列开始,向右读取,直到取足样本,则抽取样本的号码是________.
95
33
95
22
00 18
74
72
00
18 38
79
58
69
32 81
76
80
26
92 82
80
84
25
39
90
84
60
79
80 24
36
59
87
38 82
07
53
89
35 96
35
23
79
18 05
98
90
07
35
46
40
62
98
80 54
97
20
56
95 15
74
80
08
32 16
46
70
50
80 67
72
16
42
79
20
31
89
03
43 38
46
82
68
72 32
14
82
99
70 80
60
47
18
97 63
49
30
21
30
71
59
73
05
50 08
22
23
71
77 91
01
93
20
49 82
96
59
26
94 66
39
67
98
60
解析:由随机数法的抽取规则可得.
答案:18,00,38,58,32,26,25,39
7.为了检验某种产品的质量,决定从1
001件产品中抽取10件进行检查,用随机数法抽取样本的过程中,所编的号码的位数是________.
解析:由于所编号码的位数和读数的位数要一致,因此所编号码是四位数,从0000到1
000,或者从0001到1001等等.
答案:四
8.从一群玩游戏的小孩中随机抽出k人,一人分一个桃子后,让他们返回继续玩游戏,一会儿后,再从中任意抽出m人,发现其中有n个小孩曾分过桃子,估计一共有小孩子________人.
解析:估计一共有小孩x人,则有=,
∴x=.
答案:
三、解答题
9.从90件产品中抽取12件进行质检,写出用随机数表法抽取这一样本的过程.
解:第一步 对90件产品按00,01,02,…,89进行编号.
第二步 在随机数表中随机地确定一个数作为开始,如第6行第3列的数3.
第三步 从数3开始向右读下去,每次读两位,若遇到不在00到89中的数则跳过去,遇到已读过的数也跳过去,便可依次得到35,79,00,33,70,60,16,20,38,82,77,57.
第四步 取与这12个数相对应的产品组成样本.
10.公共汽车管理部门要考察一下其所管辖的30辆公共汽车的卫生状况,现决定从中抽取10辆进行检查.如果以抽签法做实验,请叙述具体的做法;如果该管理部门管辖的是70辆车,利用随机数法抽取一个简单随机样本,样本容量为30.
解:(1)抽签法的步骤:
第一步 编号.给所管辖的30辆车编号;
第二步 定签.可以用各种不同的签,最简单的可以用纸条,将30辆车的编号写在纸条上;
第三步 抽取.将纸条混合均匀,依次随机地抽取10个;
第四步 调查.调查抽出的纸条所对应的车辆.
(2)随机数法的步骤:
第一步 编号.将70辆车编上号:00,01,02,…,69;
第二步 选数.由于总体是一个两位数的编号,所以从随机数表中随机选取一个位置开始,向某一方向依次选取两位数字,大于69的舍去,重复的舍去,直到取满30个数为止;
第三步 调查.调查抽出的数所对应的车辆.