胡彬
各地高考對概率與統(tǒng)計(jì)主觀題的考查,題型都比較固定.一般文科題考查統(tǒng)計(jì)與古典概型的交匯,理科題考查統(tǒng)計(jì)與隨機(jī)事件的概率、離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望和方差的交匯.
一、分層抽樣與古典概型的交匯
例1 2015年10月,國家出臺了準(zhǔn)備放開二孩的相應(yīng)政策,定于2016年1月1日起正式實(shí)施,一時間“放開生育二孩”的消息引起社會的廣泛關(guān)注,為了解某地區(qū)社會人士對“放開生育二孩政策”的看法,某計(jì)生局在該地區(qū)選擇4000人進(jìn)行調(diào)查(若所選擇的已婚人數(shù)低于被調(diào)查總數(shù)的78%,則認(rèn)為本次調(diào)查“失效”),就“是否放開生育二孩”的問題,調(diào)查統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如下表:
已知在全體樣本中隨機(jī)抽取1人,抽到持“不放開”態(tài)度的人的概率為0.08.
(I)現(xiàn)用分層抽樣的方法在所有參與調(diào)查的人中抽取420人進(jìn)行深入訪談,問:應(yīng)在持“無所謂”態(tài)度的人中抽取多少人?
(Ⅱ)已知y≥657,z≥55,求本次調(diào)查“失效”的概率,
分析 持“不放開”態(tài)度的人的概率為0.08,是解答第一問的突破口,利用這個突破口可求出x.第二問中的“y≥657,z≥55”是用來確定基本事件空間中基本事件的條件,而本次調(diào)查“失效”指的是2200+200+y<4 000x0.78.由此推出y<720,用以確定本次調(diào)查“失效”這一事件中的基本事件.
參考答案 (I)84人.(Ⅱ)63/89.
小結(jié) 分層抽樣問題的解題關(guān)鍵是抓住樣本間的比例關(guān)系,一般的解答思路是先確定樣本容量與總體容量的比值,再利用這一比值從各層中抽取個體.
求解古典概型問題,最重要的是確定基本事件空間中基本事件的個數(shù),特別是基本事件比較多的情況下,不可漏數(shù),也不可無故添加.許多情況下可以借助平面直角坐標(biāo)系以及樹狀圖來確定基本事件的個數(shù),
二、頻率分布直方圖、獨(dú)立性檢驗(yàn)與古典概型的交匯
例2 電視傳媒公司為了解某地區(qū)觀眾對某類體育節(jié)目的收視情況,隨機(jī)抽取了100名觀眾進(jìn)行調(diào)查,其中女性有55名,右圖是根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制的觀眾日均收看該體育節(jié)目時間的頻率分布直方圖.
將日均收看該體育節(jié)目時間不低于40分鐘的觀眾稱為“體育迷”,已知“體育迷”中有10名女性.
(I)根據(jù)已知條件完成下面的2x2列聯(lián)表,并據(jù)此資料判斷是否有95%的把握認(rèn)為“體育迷”與性別有關(guān).
(Ⅱ)將日均收看該體育節(jié)目不低于50分鐘的觀眾稱為“超級體育迷”,已知“超級體育迷”中有2名女性,若從“超級體育迷”中任意選取2人,求至少有1名女性觀眾的概率.
分析 由頻率分布直方圖可得“體育迷”的人數(shù),從而可以完成第一問,進(jìn)而判斷是否有95%的把握認(rèn)為“體育迷”與性別有關(guān).解答第二問要從頻率分布直方圖中獲取“超級體育迷”的人數(shù),從而確定基本事件,
沒有95%的把握認(rèn)為“體育迷”與性別有關(guān).
(Ⅱ)7/10.
小結(jié) 解答這一類型題的易錯點(diǎn):①在觀察與運(yùn)用頻率分布直方圖時,忽視頻率分布直方圖中縱軸標(biāo)志是頻率/組距;②K2的計(jì)算不準(zhǔn)確;③“超級體育迷”人數(shù)的計(jì)算;④列舉出所有可能的結(jié)果時重復(fù)或遺漏某一種情況.考生在解答統(tǒng)計(jì)問題時,常在類似③和④處出錯,應(yīng)引起重視.
三、分層抽樣、頻率分布表與離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望的交匯
例3 某大型企業(yè)食堂為響應(yīng)“光盤行動”,倡導(dǎo)大家珍惜糧食,吃光盤子中的食物,得到企業(yè)廣大干部職工的支持.某校的幾位同學(xué)組成研究性學(xué)習(xí)小組,從該企業(yè)25-55歲的人群中隨機(jī)抽取n人進(jìn)行了一次調(diào)查,得到如下統(tǒng)計(jì)表:
(I)求a,b,并估計(jì)該企業(yè)25-55歲的人群中“光盤族”所占的比例.
(Ⅱ)從年齡段在[35,40)與[40,45)的“光盤族”中,采用分層抽樣方法抽取8人參加節(jié)約糧食宣傳活動,并從這8人中選取2人作為領(lǐng)隊(duì).
(i)已知選取的2人中1人來自年齡段在[35,40)中的前提下,求另一人來自年齡段[40,45)中的概率;(ii)求2名領(lǐng)隊(duì)的年齡之和的期望值(每個年齡段以中間值計(jì)算).
分析 對第一問可選取題設(shè)所給頻率分布表中第1,2,3,4,6組中的任何一組中的頻數(shù)與頻率來確定總體人數(shù)n,抓住頻率值的和為1,求出b,進(jìn)而求出a.對第二問需注意最后給出的提示“每個年齡段以中間值計(jì)算”,用以確定2名領(lǐng)隊(duì)的年齡之和為隨機(jī)變量ξ,ξ的取值為75,80,85.由此可準(zhǔn)確落實(shí)分布列,再求期望.
參考答案 (I)a=300,b=0.30,樣本中“光盤族”所占的比例為52%.
(Ⅱ)(i)5/6.(ii)81.25.
小結(jié) 題設(shè)所給頻率分布表中包含的信息為我們完善頻率分布表提供了依據(jù),而分層抽樣所得數(shù)據(jù)為我們計(jì)算事件概率及隨機(jī)變量相應(yīng)的概率提供了數(shù)據(jù)依據(jù),真是一環(huán)扣一環(huán).