强化课 统计与概率的综合问题(教师版)

文档属性

名称 强化课 统计与概率的综合问题(教师版)
格式 doc
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2026-02-27 00:00:00

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文档简介

INCLUDEPICTURE "强化课LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\强化课LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\强化课LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET  统计与概率的综合问题
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\例1LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\例1LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 某市某区对全区高中生的身高(单位:cm)进行统计,得到的频率分布直方图如图所示.
INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\25CXM47.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\25CXM47.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)若数据分布均匀,记随机变量X为各区间中点所代表的身高,写出X的分布列及均值E(X);
(2)已知本市身高在区间[180,210]的市民人数约占全市总人数的10%,且全市高中生约占全市总人数的1.2%,现在要以该区本次统计数据估算全市高中生身高情况,从本市市民中任取1人,若此人的身高位于区间[180,210],试估计此人是高中生的概率.
【解】 (1)由题中频率分布直方图可得(0.027+0.025+0.022+x+0.01+0.001)×10=1,解得x=0.015.所以X的分布列为
X 155 165 175 185 195 205
P 0.22 0.27 0.25 0.15 0.1 0.01
所以E(X)=0.22×155+0.27×165+0.25×175+0.15×185+0.1×195+0.01×205=171.7.
(2)设事件A为“任取一名本市市民,此人的身高位于区间[180,210]”,事件B为“任取一名本市市民为高中生”,则P(A)=10%,P(B)=1.2%,所以P(B∩A)=P(A∩B)=1.2%×(0.15+0.1+0.01)=3.12×10-3.所以P(B|A)==0.031 2,所以此人是高中生的概率为0.031 2.
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "解题技法LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
统计图表与概率综合问题的求解策略
(1)正确识读统计图表,从图表中提取有效信息及样本数据;
(2)根据统计原理即用样本数字特征估计总体的思想,结合样本中各统计量之间的关系构造数学模型(函数模型、不等式模型、二项分布模型、超几何分布模型或正态分布模型等);
(3)正确进行运算,求出样本数据中能够说明问题的特征值,从而用此数据估计总体或作出科学的决策与判断. 
[跟踪训练1] (2024·山东济南模拟)为了了解观众对某电视剧的评价,某机构随机抽取了10位观众对该电视剧打分(满分为10分),得到的数据如表所示:
观众序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
评分 7.8 8.9 8.6 7.4 8.5 8.5 9.5 9.9 8.3 9.1
(1)求这组数据的75%分位数;
(2)将频率视为概率,现从观众中随机抽取3人对该电视剧进行评价,记抽取的3人中评分超过9.0的人数为X,求X的分布列、均值与方差.
解:(1)将这组数据从小到大进行排列,7.4,7.8,8.3,8.5,8.5,8.6,8.9,9.1,9.5,9.9,因为75%×10=7.5,所以第8个数据即为所求,所以这组数据的75%分位数为9.1.
(2)样本中评分超过9.0的有3个,所以评分超过9.0的概率为0.3,依题意,X的取值范围是{0,1,2,3},且X~B(3,0.3),
则P(X=0)=C×0.73=0.343,
P(X=1)=C×0.3×0.72=0.441,
P(X=2)=C×0.32×0.7=0.189,
P(X=3)=C×0.33=0.027,
所以X的分布列为
X 0 1 2 3
P 0.343 0.441 0.189 0.027
所以E(X)=3×0.3=0.9,
D(X)=3×0.3×0.7=0.63.
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\例2LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\例2LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET (2024·辽宁阜新月考)皮影戏是我国民间工艺美术与戏曲巧妙结合而成的独特艺术品种.皮影制作是一项复杂的制作技艺,每次制作分为画图与剪裁、雕刻与着色、刷清与装备三道主要工序.小李每道主要工序制作合格的概率依次为,,,三道主要工序彼此独立,只有每道主要工序制作都合格的皮影才视为合格作品.
(1)求小李进行3次皮影制作,恰有一次合格作品的概率;
(2)若小李制作15次,其中合格作品数为X,求X的均值与方差;
(3)随着制作技术的不断提高,小李制作的皮影作品被某皮影戏剧团看中,让他为其制作演出作品,并决定试用一段时间,其中前7天制作合格作品数y与时间t的关系如表所示:
时间/t 1 2 3 4 5 6 7
合格作品数/y 3 4 3 4 7 6 8
其中合格作品数y与时间t具有线性相关关系,求y关于t的回归直线方程(精确到0.01),并预测第15天能制作多少个合格作品(精确到1)
参考数据及公式:iyi=163,在回归直线方程=x+中,= eq \f(\i\su(i=1,n,x)iyi-n\x\to(x) \x\to(y),\i\su(i=1,n,x)-n\x\to(x)2) ,=-.
【解】 (1)小李制作一次合格作品的概率为P1=××=,
小李进行3次制作,恰有一次合格作品的概率P2=C××=.
(2)由题知,X~B,则E(X)=15×=,D(X)=15××=.
(3)由题表数据得,=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,=×(3+4+3+4+7+6+8)=5,=12+22+32+42+52+62+72=140,则==≈0.82,=-=5-×4≈1.71,所以y关于t的回归直线方程为=0.82t+1.71,
当t=15时,=0.82×15+1.71≈14,所以预测第15天能制作14个合格作品.
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "解题技法LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
回归分析与概率综合问题的解题思路
(1)此类问题的特点为同一生活实践情境下设计两类问题,即①求回归方程(预测);②求某随机变量的概率(范围)、均值、方差等;
(2)充分利用题目中提供的成对样本数据(散点图)作出判断,确定是线性问题还是非线性问题.求解时要充分利用已知数据,合理利用变形公式,以达到快速准确运算的目的;
(3)明确所求问题所属事件的类型,准确构建概率模型. 
[跟踪训练2] (2024·辽宁铁岭模拟)今年春季以来,各地出台了促进经济发展的各种措施,经济增长实现稳中有进的可喜现象,服务业的消费越来越火爆,某地一些超市也纷纷加大了广告促销.现随机抽取7家超市,得到其广告支出x(单位:万元)与销售额y(单位:万元)的数据如表所示:
超市 A B C D E F G
广告支出x/万元 1 2 4 6 10 13 20
销售额y/万元 19 32 44 40 52 53 54
(1)建立y关于x的回归直线方程=x+(系数精确到0.01);
(2)若将超市的销售额y与广告支出x的比值称为该超市的广告效率值μ,当μ≥10时,称该超市的广告为“好广告”.从这7家超市中随机抽取2家超市,求恰好有一家超市的广告为“好广告”的概率.
参考数据及公式:iyi=2 788,=726,=13 350,= eq \f(\i\su(i=1,n,x)iyi-n \o(x,\s\up6(-)) \o(y,\s\up6(-)),\i\su(i=1,n,x)-n\o(x,\s\up6(-))2) ,=-.
解:(1)=×(1+2+4+6+10+13+20)=8,=×(19+32+44+40+52+53+54)=42,==≈1.57,=42-×8≈29.45.所以回归直线方程为=1.57x+29.45.
(2)依题意得,μA=19,μB==16,μC==11,μD=<10,μE=<10,μF=<10,μG=<10,则共有3家超市的广告是“好广告”.
从这7家超市中随机抽取2家超市,
共有AB,AC,AD,AE,AF,AG,BC,BD,BE,BF,BG,CD,CE,CF,CG,DE,DF,DG,EF,EG,FG,共21个样本点.设事件M为“从这7家超市中随机抽取2家超市,恰好有一家超市的广告为‘好广告’”,
事件M包含AD,AE,AF,AG,BD,BE,BF,BG,CD,CE,CF,CG,共12个样本点.则P(M)==.所以恰好有一家超市的广告为“好广告”的概率为.
题型三 独立性检验与概率的交汇
INCLUDEPICTURE "例3LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\例3LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\例3LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 为了解某班学生喜爱打篮球是否与性别有关,对本班48人进行了问卷调查得到了如下的2×2列联表:
喜爱 不喜爱 总计
男 6
女 10
总计 48
已知在全班48人中随机抽取1人,抽到喜爱打篮球的学生的概率为.
(1)请将上面的2×2列联表补充完整(不用写计算过程);
(2)能否有95%的把握认为喜爱打篮球与性别有关?
(3)现从女生中随机抽取2人进一步调查,设其中喜爱打篮球的女生人数为X,求X的分布列与均值.
附:χ2=,其中n=a+b+c+d,
α=P(χ2≥k) 0.1 0.05 0.01 0.001
k 2.706 3.841 6.635 10.828
【解】 (1)依题意,喜爱打篮球的学生人数为48×=32,完善2×2列联表:
喜爱 不喜爱 总计
男 22 6 28
女 10 10 20
总计 32 16 48
(2)由(1)得χ2=≈4.286,查表可得P(χ2≥3.841)=0.05,因为4.286>3.841,所以有95%的把握认为喜爱打篮球与性别有关.
(3)由题知X的取值范围是{0,1,2},
则P(X=0)= eq \f(C,C) =,
P(X=1)= eq \f(CC,C) =,
P(X=2)= eq \f(C,C) =,
所以X的分布列为
X 0 1 2
P
X的均值为E(X)=0×+1×+2×=1.
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "解题技法LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\临时文件\\1.2024年\\6\\3 数学\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator.SKY-20220223KGS\\Desktop\\解题技法LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
独立性检验与概率综合问题的解题思路
本类题目以生活题材为背景,涉及独立性检验与概率问题的综合,解决该类问题首先收集数据列出2×2列联表,并按照公式求得χ2的值后与相应的临界值进行比较,其次按照随机变量满足的概率模型求解. 
[跟踪训练3] “惟楚有材”牌坊地处武汉市的明清贡院旧址,象征着荆楚仕子朱衣点额的辉煌盛况和江城文脉的源远流长.某学生随机统计了来此参观的100名游客,其中40名女性中有30名在“惟楚有材”牌坊下拍照,60名男性中有20名在“惟楚有材”牌坊下拍照.
(1)用女性拍照的频率估计概率,若再来4名女性(是否拍照互相之间不影响),求至少有2名女性在“惟楚有材”牌坊下拍照的概率;
(2)能否有99.9%的把握认为游客在“惟楚有材”牌坊下拍照与性别有关.
附:χ2=,其中n=a+b+c+d. 
α=P(χ2≥k) 0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
k 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
解:(1)用女性拍照的频率估计概率,每名女性拍照的概率p==,因为女性是否拍照互相之间不影响,所以4名女性在“惟楚有材”牌坊下拍照相互独立,
当拍照的女性有2名时,概率为C=,当拍照的女性有3名时,概率为C=,当拍照的女性有4名时,概率为C=,
所以至少有2名女性在“惟楚有材”牌坊下拍照的概率为++=.
(2)列出2×2列联表:
男性 女性 总计
拍照 20 30 50
不拍照 40 10 50
总计 60 40 100
由表得χ2=≈16.667,查表可得P(χ2≥10.828)=0.001,因为16.667>10.828,所以有99.9%的把握认为游客在“惟楚有材”牌坊下拍照与性别有关.