- 独立性检验的应用
- 共11题
某学校研究性学习小组对该校高三学生视力情况进行调查,在高三的全体1000名学生中随机抽取了100名学生的体检表,并得到如图的频率分布直方图.
19.若直方图中后四组的频数成等差数列,试估计全年级视力在5.0以下的人数;
20.学习小组成员发现,学习成绩突出的学生,近视的比较多,为了研究学生的视力与学习成绩是否有关系,对年级名次在1~50名和951~1000名的学生进行了调查,得到右表中数据,根据表中的数据,能否在犯错的概率不超过0.05的前提下认为视力与学习成绩有关系?
21.在20题中调查的100名学生中,按照分层抽样在不近视的学生中抽取了9人,进一步调查他们良好的护眼习惯,并且在这9人中任取3人,记名次在1~50的学生人数为,求的分布列和数学期望.
附:
正确答案
见解析
解析
设各组的频率为,由图可知,第一组有3人,第二组7人,第三组27人, 因为后四组的频数成等差数列,所以后四组频数依次为 所以视力在5.0以下的频率为3+7+27+24+21=82人,故全年级视力在5.0以下的人数约为
考查方向
解题思路
图和表相互结合求得,先列出可取的所有情况,然后再求期望
易错点
计算错误;读取数据时有遗漏
正确答案
见解析
解析
,因此在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为视力与学习成绩有关系
考查方向
解题思路
图和表相互结合求得,先列出可取的所有情况,然后再求期望
易错点
计算错误;读取数据时有遗漏
正确答案
见解析
解析
依题意9人中年级名次在1~50名和951~1000名分别有3人和6人,
可取0、1、2、3 , ,
,
的分布列为
的数学期望
考查方向
解题思路
图和表相互结合求得,先列出可取的所有情况,然后再求期望
易错点
计算错误;读取数据时有遗漏
某种机器在一个工作班的8小时内,需要工作人员操控累计2个小时才能正常进行,当机器需用操控而无人操控时,机器自动暂停运行。每台机器在某一时刻是否用人操控彼此之间相互独立
21.若在一个工作班内有4台相同机器,求在同一时刻需用人操控的平均台数;
22.若要求一人操控的所有机器正常运行的概率控制在不低于的水平,且该人待工而闲的概率小于.试探讨:一人操控台、台、台机器这三种工作方案中,哪种方案符合要求,并说明理由.
正确答案
(1);
解析
试题分析:本题属于概率问题,属于基础题,意在考查考生对基本概念的理解。
(Ⅰ)用表示四台机器在同一时刻需用人操控的台数,则服从二项分布:,,于是.
考查方向
解题思路
(1)用二项分布求数学期望
(2)首先要理解n取1,2,3时是属于什么概率问题,根据情况求出工作人员待工而闲的概率。
易错点
审题不清,不会用数学知识来转化。
正确答案
(2)一个工作人员操控2台机器符合要求
解析
试题分析:本题属于概率问题,属于基础题,意在考查考生对基本概念的理解。
(Ⅱ)设表示台机器在同一时刻需用人操控的台数.
①当时,服从两点分布:
此时,一人操控1台机器,工作人员能够及时操控机器,不会出现机器等待操控的情形,但工作人员待工而闲的概率为.
②当时,,.即的分布列为:
此时,一人操控2台机器,在同一时刻需要操控2台机器的概率为,故一人操控的2台机器正常运行的概率为.工作人员待工而闲的概率为.
③当时,,.即的分布列为:
此时,一人操控3台机器,出现机器等待工作人员操控而不能正常运行的概率为,故一人操控的3台机器正常运行的概率为.工作人员待工而闲的概率为.
综上所述,一个工作人员操控2台机器符合要求.
考查方向
解题思路
(1)用二项分布求数学期望
(2)首先要理解n取1,2,3时是属于什么概率问题,根据情况求出工作人员待工而闲的概率。
易错点
审题不清,不会用数学知识来转化。
20.某校高一年级共有学生1000名,其中走读生750名,住宿生250名,现从该年级采用分层抽样的方法从该年级抽取n名学生进行问卷调查。根据问卷取得了这n名同学每天晚上有效学习时间(单位:分钟)的数据,按照以下区间分为八组:[0,30),[30,60),[60,90),[90,120),[120,l50),[150,180),[180,210),[210,240),得到频率分布直方图如下图。已知抽取的学生中每天晚上有效学习时间少于60分钟的人数为5人。
(1)求n的值并求有效学习时间在[90,120)内的频率;
(2)如果把“学生晚上有效时间达到两小时”作为是
否充分利用时间的标准,对抽取的n名学生,请
补完整下列2×2列联表并判断是否有95%的把握
认为学生利用时间是否充分与走读、住宿有关?
(3)若在第①组、第②组、第⑦组、第⑧组中共抽出3
人调查影响有效利用时间的原因,记抽到“有效学
习时间少于60分钟”的学生人数为,求的分布列及数学期望.
参考公式:K2=
参考列表:
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22.为了考察高中生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,在某城市的某校的高中生中随机地抽取了300名学生进行调查,得到如下列联表:
由表中数据计算,判断高中生的性别与是否喜欢数学课程之间是否有关系,并说明理由。
正确答案
可以有95%的把握认为“高中生的性别与是否喜欢数学课程之间有关系”,作出这种判断的依据是独立性检验的基本思想,具体过程为:
分别用a,b,c,d表示喜欢数学的男生数、不喜欢数学的男生数、喜欢数学的女生数、不喜欢数学的女生数
如果性别与是否喜欢数学有关系,则男生中喜欢数学的比例与女生中喜欢数学的比例应该相差很多
即应很大
将上式等号右边的式子乘以常数因子
然后平方计算得:,其中
因此,越大,“性别与是否喜欢数学课程之间有关系”成立的可能性就越大
另一方面,假设“性别与是否喜欢数学课程之间没有关系”
由于事件“”的概率为因此事件A是一个小概率事件
而由样本计算得,这表明小概率事件A发生了
由此我们可以断定“性别与是否喜欢数学之间有关系”成立
并且这种判断出错的可能性为5%
约有95%的把握认为“性别与是否喜欢数学课程之间有关系”
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
5.某人研究中学生的性别与阅读量的关系,随机抽查500名中学生,得到统计数据如下表:
附表:
参照附表,可得到的结论是( ).
正确答案
解析
由K2=,得K2=≈9.967,故项C.
知识点
7.某研究小组随机在高二学生中抽查了105名学生,以研究他们的数学成绩与物理成绩的联系,得到如图2×2列联表:
则数学成绩与物理成绩之间有关系的可能性为( ).
正确答案
解析
代入公式K2=≈6.11,
因为P(K2≥5.024)=0.025,
故1-0.025=0.975.
知识点
18.2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策。为了解适龄民众对放开生育二胎政策的态度,某市选取70后和80后作为调查对象,随机调查了100位,得到数据如下表:
(Ⅰ)以这100个人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率估计概率,若从该市70后公民中随机抽取3位,记其中生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(Ⅱ)根据调查数据,是否有90%以上的把握认为“生二胎与年龄有关”,并说明理由.
参考数据:
(参考公式:,其中)
正确答案
(Ⅰ)
2
(Ⅱ) 90%
解析
试题分析:本题是概率与统计中的基本问题,难度不大,只要正确掌握公式,计算细心,就能正确得出答案。
考查方向
本题主要考查随机变量、二项分布、数学期望等知识,考查运用数学知识解决实际问题的能力和建模能力,难度中等。
解题思路
本题主要考查随机变量、二项分布、数学期望等知识,
解题步骤如下:
利用二项分布的性质,写出分布列和数学期望;
利用题目中给出的参考公式计算、判断,从而得出结果。
易错点
第一问不能正确转化为二项分布列进行求解;
第二问看不懂题中给出的参考公式的意义,因而判断错误。
知识点
为了调查我市在校中学生参加体育运动的情况, 从中随机抽取了16名男同学和14名女同学,调查发现,男、女同学中分别有12人和6人喜爱运动,其余不喜爱。
(1)根据以上数据完成以下2×2列联表:
(2)根据列联表的独立性检验,能否在犯错误的概率不超过0.010的前提下认为性别与喜爱运动有关?
(3)将以上统计结果中的频率视作概率, 从我市中学生中随机抽取3人,若其中喜爱运动的人数为,求的分布列和均值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)假设:是否喜爱运动与性别无关,由已知数据可求得:
因此,在犯错的概率不超过0.10的前提下不能判断喜爱运动与性别有关
(3)统计结果中喜爱运动的中学生所占的频率为.
喜爱运动的人数为的取值分别为:0,1,2, 3, 则有:
喜爱运动的人数为的分布列为:
因为~, 所以喜爱运动的人数的值为
知识点
19. 有甲乙两个班级进行数学考试,按照大于等于85分为优秀,85分以下为非优秀统计成绩后,得到如下的列联表.
已知在全部105人中抽到随机抽取1人为优秀的概率为.
(1)请完成上面的列联表;
(2)根据列联表的数据,若按的可靠性要求,能否认为“成绩与班级有关系” ;
(3)若按下面的方法从甲班优秀的学生抽取一人:把甲班优秀的10名学生从2到11进行编号,先后两次抛掷一枚均匀的骰子,出现的点数之和为被抽取人的序号.试求抽到6或10号的概率.
参考公式:
参考数据:
正确答案
解:(1)
(2)根据列联表中的数据,得到
因此有95%的把握认为“成绩与班级有关系”.
(3)设“抽到6或10号”为事件A,先后两次抛掷一枚均匀的骰子,出现的点数为(x,y).
所有的基本事件有(1,1)、(1,2)、(1,3)、……、(6,6),共36个.
事件A包含的基本事件有:
(1,5)、(2,4)、(3,3)、(4,2)、
(5,1)(4,6)、(5,5)、(6、4),共8个
.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.某班为了调查同学们周末的运动时间,随机对该班级50名同学进行了不记名的问卷调查,得到了如下表所示的统计结果:
(1)根据统计结果,能否在犯错误概率不超过0.05的前提下,认为该班同学周末的运动时间与性别有关?
(2)用分层抽样的方法,从男生中抽取6名同学,再从这6名同学中随机抽取2名同学,求这两名同学中恰有一位同学运动时间超过2小时的概率.附:,其中.
正确答案
(1)能;
(2).
解析
试题分析:本题属于独立性检验的应用、几何概型等知识点的综合应用问题,属于简单题,只要掌握相关的知识,即可解决本题,解析如下:
(1),
所以能在犯错误概率不超过0.05的前提下,认为该班同学周末的运动时间与性别有关.
(2)由题意,随机抽取的6名同学中,有2名同学运动时间不超过2小时,记为a,b,有4名同学运动时间超过2小时,记为A,B,C,D.
任意抽取两名同学共有,,,,,,,,,,,,,,,共15个基本事件,
恰好有一位同学的运动时间超过2小时的,共有8个基本事件,
所以所求概率.
考查方向
解题思路
(1)根据统计表中的数据,代入求观测值的公式,求出观测值,吧观测值同临界值比较即可得出结果;
(2)先列出任意抽取两名同学的所有可能,再列出恰好有一位同学的运动时间超过2小时的可能,从而利用集合该选哪个公式求解即可.
易错点
相关知识点不熟容易证错。
知识点
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