数学必修 第一册第八章 数学建模活动(一)1 走进数学建模课后测评
展开一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.某班对八校联考成绩进行分析,利用随机数法抽取样本时,先将70个同学按01,02,03,…,70进行编号,然后从随机数表第9行第9列的数开始向右读,则选出的第7个个体是( )
(注:如表为随机数表的第8行和第9行)
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
A.07 B.44 C.15 D.51
2.对于数据3,3,2,3,6,3,10,3,6,3,2,有以下结论:
①这组数据的众数是3.
②这组数据的众数与中位数的数值不等.
③这组数据的中位数与平均数的数值相等.
④这组数据的平均数与众数的数值相等.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.某学校高一、高二、高三三个年级共有学生3 500人,其中高三学生数是高一学生数的两倍,高二学生数比高一学生数多300人,现在按eq \f(1,100)的抽样比用分层随机抽样的方法抽取样本,则应抽取高一学生数为( )
A.8 B.11 C.16 D.10
4.在样本频率分布直方图中,共有9个小长方形,若中间一个小长方形的面积等于其他8个长方形的面积和的eq \f(2,5),且样本容量为140,则中间一组的频数为( )
A.28 B.40 C.56 D.60
5.某校高一年级一名学生七次月考数学成绩(满分100分)分别为78,82,84,84,86,89,96,则这名学生七次月考数学成绩的第80百分位数为( )
A.80 B.84 C.89 D.96
6.小波一星期的总开支分布如图①所示,一星期的食品开支如图②所示,则小波一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比为( )
A.1% B.2% C.3% D.5%
7.一组数据的方差为s2,平均数为eq \x\t(x),将这组数据中的每一个数都乘以2,所得的一组新数据的方差和平均数为( )
A.eq \f(1,2)s2,eq \f(1,2)eq \x\t(x) B.2s2,2eq \x\t(x) C.4s2,2eq \x\t(x) D.s2,eq \x\t(x)
8.将某选手的9个得分去掉1个最高分,去掉1个最低分,7个剩余分数的平均分为91.现场作的9个分数的茎叶图后来有1个数据模糊,无法辨认,在图中以x表示:
则7个剩余分数的方差为( )
A.eq \f(116,9) B.eq \f(36,7) C.36 D.eq \f(6\r(7),7)
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)
9.某特长班有男生和女生各10人,统计他们的身高,其数据(单位:cm)如下面的茎叶图所示,则下列结论正确的是( )
A.女生身高的极差为12 B.男生身高的均值较大
C.女生身高的中位数为165 D.男生身高的方差较小
10.习总书记讲到:“广大人民群众坚持爱国奉献,无怨无悔,让我感到千千万万普通人最伟大,同时让我感到幸福都是奋斗出来的”.某企业2019年12个月的收入与支出数据的折线图如下:
已知:利润=收入-支出,根据该折线图,下列说法正确的是( )
A.该企业2019年1月至6月的总利润低于2019年7月至12月的总利润
B.该企业2019年第一季度的利润约是60万元
C.该企业2019年4月至7月的月利润持续增长
D.该企业2019年11月份的月利润最大
11.在某地区某高传染性病毒流行期间,为了建立指标来显示疫情已受控制,以便向该地区居民显示可以过正常生活,有公共卫生专家建议的指标是“连续7天每天新增感染人数不超过5人”,根据连续7天的新增病例数计算,下列各选项中,一定符合上述指标的是( )
A.平均数eq \x\t(x)≤3
B.平均数eq \x\t(x)≤3且标准差s≤2
C.平均数eq \x\t(x)≤3且极差小于或等于2
D.众数等于1且极差小于或等于4
12.在某次高中学科竞赛中,4 000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是( )
A.成绩在[70,80)分的考生人数最多
B.不及格的考生人数为1 000
C.考生竞赛成绩的平均分约为70.5分
D.考生竞赛成绩的中位数为75分
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.将一个容量为m的样本分成3组,已知第一组频数为8,第二、三组的频率为0.15和0.45,则m=________.
14.某单位有职工100人,不到35岁的有45人,35岁到49岁的有25人,剩下的为50岁以上(包括50岁)的人,用分层随机抽样的方法从中抽20人,各年龄段分别抽取的人数为________.
15.某市高三数学抽样考试中,对90分以上(含90分)的成绩进行统计,其频率分布图如图所示,若130~140分数段的人数为90人,则90~100分数段的人数为________.
16.设样本数据x1,x2,…,x2017的方差是4,若yi=2xi-1(i=1,2,…,2 017),则y1,y2,…,y2017的方差为________.
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)某市化工厂三个车间共有工人1 000名,各车间男、女工人数如下表:
已知在全厂工人中随机抽取1名,抽到第二车间男工人的可能性是0.15.
(1)求x的值;
(2)现用分层随机抽样的方法在全厂抽取50名工人,则应在第三车间抽取多少名工人?
18.(12分)已知一组数据按从小到大的顺序排列为-1,0,4,x,7,14,中位数为5,求这组数据的平均数与方差.
19.(12分)为了了解小学生的体能情况,抽取了某校一个年级的部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将取得数据整理后,画出频率分布直方图(如图).已知图中从左到右前三个小组频率分别为0.1,0.3,0.4,第一小组的频数为5.
(1)求第四小组的频率;
(2)参加这次测试的学生有多少人;
(3)若次数在75次以上(含75次)为达标,试估计该年级学生跳绳测试的达标率是多少.
20.(12分)市体校准备挑选一名跳高运动员参加全市中学生运动会,对跳高运动队的甲、乙两名运动员进行了8次选拔比赛.他们的成绩(单位:m)如下:
甲:1.70 1.65 1.68 1.69 1.72 1.73 1.68 1.67
乙:1.60 1.73 1.72 1.61 1.62 1.71 1.70 1.75
(1)甲、乙两名运动员的跳高平均成绩分别是多少?
(2)哪位运动员的成绩更为稳定?
(3)若预测跳过1.65 m就很可能获得冠军,该校为了获得冠军,可能选哪名运动员参赛?若预测跳过1.70 m才能得冠军呢?
21.(12分)“绿水青山就是金山银山,坚持人与自然和谐共生”的理念越来越深入人心,已形成了全民自觉参与,造福百姓的良性循环.据此,某网站推出了关于生态文明建设进展情况的调查,调查数据表明,环境治理和保护问题仍是百姓最为关心的热点,参与调查者中关注此问题的约占80%.现从参与关注生态文明建设的人群中随机选出200人,并将这200人按年龄分组:第1组[15,25),第2组[25,35),第3组[35,45),第4组[45,55),第5组[55,65],得到的频率分布直方图如图所示.
(1)求出a的值;
(2)求出这200人年龄的平均数(同一组数据用该区间的中点值作代表)和中位数;(精确到小数点后一位)
(3)现要从年龄较小的第1,2组中用分层随机抽样的方法抽取5人,则第1,2组应分别抽取多少人?
22.(12分)某公司计划购买1台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得到了下面的条形图.
记x表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数,y表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元),n表示购机的同时购买的易损零件数.
(1)若n=19,求y与x的函数解析式;
(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n”的频率不小于0.5,求n的最小值;
(3)假设这100台机器在购机的同时每台都购买19个易损零件或每台都购买20个易损零件,分别计算这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数,以此作为决策依据,购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件?
章末质量检测(六) 统计
1.解析:找到第9行第9列数开始向右读,符合条件的是29,64,56,07,52,42,44,故选出的第7个个体是44.
答案:B
2.解析:由题意知,众数与中位数都是3,平均数为4.只有①正确,故选A.
答案:A
3.解析:若设高三学生数为x,则高一学生数为eq \f(x,2),高二学生数为eq \f(x,2)+300,所以有x+eq \f(x,2)+eq \f(x,2)+300=3 500,解得x=1 600.故高一学生数为800,因此应抽取的高一学生数为eq \f(800,100)=8.
答案:A
4.解析:设中间一组的频数为x,则其他8组的频数和为eq \f(5,2)x,所以x+eq \f(5,2)x=140,解得x=40.
答案:B
5.解析:因为7×80%=5.6
所以第80百分位数为89.故选C.
答案:C
6.解析:由题图②知,小波一星期的食品开支为300元,其中鸡蛋开支为30元,占食品开支的10%,而食品开支占总开支的30%,所以小波一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比为3%.
答案:C
7.解析:将一组数据的每一个数都乘以a,则新数据组的方差为原来数据组方差的a2倍,平均数为原来数据组的a倍.故答案选C.
答案:C
8.解析:由题图可知去掉的两个数是87,99,所以87+90×2+91×2+94+90+x=91×7,解得x=4.故s2=eq \f(1,7)[(87-91)2+(90-91)2×2+(91-91)2×2+(94-91)2×2]=eq \f(36,7).故选B.
答案:B
9.解析:女生的极差是173-161=12,A正确;由茎叶图数据,女生数据偏小,男生平均值大于女生值,B正确;女生身高中位数是166,C错误;女生数据较集中,男生数据分散,应该是男生方差大,女生方差小,D错.(也可实际计算均值和方差比较).故选AB.
答案:AB
10.解析:设利润为W.
选项A:根据数据该企业2019年1月至6月的总利润低于2019年7月至12月的总利润,故A正确.
选项B:根据图象数据W1+W2+W3=50,故B错误.
选项C:由数据知该企业2019年4月至7月的月利润持续增长,故C正确.
选项D:根据图象数据7月的月利润最大,故D错误.
故选AC.
答案:AC
11.解析:A错,举反例:0,0,0,0,2,6,6,其平均数eq \x\t(x)=2≤3,不符合指标.B错,举反例:0,3,3,3,3,3,6,其平均数eq \x\t(x)=3,且标准差s=eq \r(\f(18,7))≤2,不符合指标.C对,若极差等于0或1,在eq \x\t(x)≤3的条件下,显然符合指标;若极差等于2且eq \x\t(x)≤3,则每天新增感染人数的最小值与最大值有下列可能:(1)0,2,(2)1,3,(3)2,4,符合指标.D对,若众数等于1且极差小于或等于4,则最大值不超过5,符合指标.故选CD.
答案:CD
12.解析:由频率分布直方图可得,成绩在[70,80)内的频率最高,因此考生人数最多,故A正确;由频率分布直方图可得,成绩在[40,60)的频率为0.25,因此,不及格的人数为4 000×0.25=1 000,故B正确;由频率分布直方图可得,平均分为45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5,故C正确;因为成绩在[40,70)内的频率为0.45,[70,80)的频率为0.3,所以中位数为70+10×eq \f(0.05,0.3)≈71.67,故D错误.故选ABC.
答案:ABC
13.解析:由题意知第一组的频率为
1-(0.15+0.45)=0.4,
所以eq \f(8,m)=0.4,所以m=20.
答案:20
14.解析:由于样本容量与总体个体数之比为eq \f(20,100)=eq \f(1,5),故各年龄段抽取的人数依次为45×eq \f(1,5)=9(人),25×eq \f(1,5)=5(人),20-9-5=6(人).
答案:9,5,6
15.解析:由频率分布图知,设90~100分数段的人数为x,则eq \f(0.40,x)=eq \f(0.05,90),所以x=720.
答案:720
16.解析:由题意得D(yi)=D(2xi-1)=D(2xi)=4D(xi)=4×4=16.
答案:16
17.解析:(1)依题意,得eq \f(x,1 000)=0.15,解得x=150.
(2)∵第一车间的工人数是173+177=350,第二车间的工人数是100+150=250,
∴第三车间的工人数是1 000-350-250=400.
设应从第三车间抽取m名工人,则有eq \f(m,400)=eq \f(50,1 000),
解得m=20,
∴应在第三车间抽取20名工人.
18.解析:由于数据-1,0,4,x,7,14的中位数为5,所以eq \f(4+x,2)=5,
x=6.
设这组数据的平均数为eq \(x,\s\up10(-)),方差为s2,由题意得
eq \(x,\s\up10(-))=eq \f(1,6)×(-1+0+4+6+7+14)=5,
s2=eq \f(1,6)×[(-1-5)2+(0-5)2+(4-5)2+(6-5)2+(7-5)2+(14-5)2]
=eq \f(74,3).
19.解析:(1)由累积频率为1知,第四小组的频率为1-0.1-0.3-0.4=0.2.
(2)设参加这次测试的学生有x人,则0.1x=5,
所以x=50.即参加这次测试的学生有50人.
(3)达标率为0.3+0.4+0.2=90%,
所以估计该年级学生跳绳测试的达标率为90%.
20.解析:(1)甲的平均成绩为:(1.70+1.65+1.68+1.69+1.72+1.73+1.68+1.67)÷8=1.69 m,
乙的平均成绩为:(1.60+1.73+1.72+1.61+1.62+1.71+1.70+1.75)÷8=1.68 m;
(2)根据方差公式可得:甲的方差为0.0006,乙的方差为0.00315
∵0.0006<0.00315
∴甲的成绩更为稳定;
(3)若跳过1.65 m就很可能获得冠军,甲成绩均过1.65米,乙3次未过1.65米,因此选甲;
若预测跳过1.70 m才能得冠军,甲成绩过1.70米3次,乙过1.70米5次,因此选乙.
21.解析:(1)由10×(0.010+0.015+a+0.030+0.010)=1,得a=0.035.
(2)平均数为20×0.1+30×0.15+40×0.35+50×0.3+60×0.1=41.5(岁).
设中位数为x,则10×0.010+10×0.015+(x-35)×0.035=0.5,解得x≈42.1.
(3)第1,2组的频数分别为200×0.1=20,200×0.15=30,从第1,2组中用分层随机抽样的方法抽取5人,抽取比例为eq \f(5,50)=eq \f(1,10),所以第1组抽取20×eq \f(1,10)=2(人),第2组抽取30×eq \f(1,10)=3(人),所以第1,2组抽取的人数分别为2,3.
22.解析:(1)当x≤19时,y=3 800;
当x>19时,y=3 800+500(x-19)=500x-5 700.
所以y与x的函数解析式为
y=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3 800,x≤19,,500x-5 700,x>19))(x∈N).
(2)由条形图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于19的频率为0.7,故n的最小值为19.
(3)若每台机器在购机同时都购买19个易损零件,则这100台机器中有70台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为3 800元,20台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为4 300元,10台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为4 800元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为
eq \f(1,100)×(3 800×70+4 300×20+4 800×10)=4 000元;
若每台机器在购机同时都购买20个易损零件,则这100台机器中有90台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为4 000元,10台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为4 500元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为eq \f(1,100)×(4 000×90+4 500×10)=4 050(元).
比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买19个易损零件.第一车间
第二车间
第三车间
女工人
173
100
y
男工人
177
x
z
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