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文档介绍
2020届二轮复习随机抽样课件(57张)(全国通用)
第十一章 统计 与统计 案例 § 11.1 随机抽样 ZUIXINKAOGANG 最新考纲 1. 能从现实生活或其他学科中提出具有一定价值的统计问题 . 2. 结合具体的实际问题情境,理解随机抽样的必要性和重要性 . 3. 在参与解决统计问题的过程中,学会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;通过实例的分析,了解分层抽样和系统抽样方法 . 4. 能通过试验、查阅资料、设计调查问卷等方法收集数据 . NEIRONGSUOYIN 内容索引 基础 知识 自主学习 题型分类 深度 剖析 课时作业 1 基础知识 自主学习 PART ONE (1) 定义:一般地,设一个总体含有 N 个个体, 从中 ______________ 抽取 n 个个体作为样本 ( n ≤ N ) , 如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会 都 _____ , 就把这种抽样方法叫做简单随机抽样 . (2) 最常用的简单随机抽样方法有两种 ——_______ 和 __________ . (3) 应用范围:总体个体数较少 . 1. 简单随机抽样 知识梳理 ZHISHISHULI 逐个不放回地 相等 抽签法 随机数法 2. 系统抽样的 步骤 一般地,假设要从容量为 N 的总体中抽取容量为 n 的样本 . (1) 先将总体的 N 个个体 _____ ; (2) 确定 _________ , 对编号 进行 _____ . 当 ( n 是样本容量 ) 是整数时,取 k = ; (3) 在第 1 段 用 ______________ 确定 第一个个体编号 l ( l ≤ k ) ; (4) 按照一定的规则抽取样本 . 通常是将 l 加上间隔 k 得到第 2 个个体 编号 ______ , 再加 k 得到第 3 个个体 编号 _______ , 依次进行下去,直到获取整个样本 . 编号 分段间隔 k 分段 简单随机抽样 ( l + k ) ( l + 2 k ) 3. 分层抽样 (1) 定义:一般地,在抽样时,将总体 分成 _________ 的 层,然后 按照 _______ _____ , 从各层独立 地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样 . (2) 分层抽样的应用范围: 当总体是 由 ___________________ 组成 时,往往选用分层抽样的方法 . 互不交叉 一定的 比例 差异明显的几个部分 三种抽样方法有什么共同点和联系? 提示 (1) 抽样过程中每个个体被抽取的机会均等 . (2) 系统抽样中在起始部分抽样时采用简单随机抽样;分层抽样中各层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样 . 【 概念方法微思考 】 题组一 思考辨析 1. 判断下列结论是否正确 ( 请在括号中打 “√” 或 “×” ) (1) 简单随机抽样是一种不放回抽样 .( ) (2) 简单随机抽样每个个体被抽到的机会不一样,与先后有关 .( ) (3) 抽签法中,先抽的人抽中的可能性大 .( ) (4) 系统抽样在第 1 段抽样时采用简单随机抽样 .( ) (5) 要从 1 002 个学生中用系统抽样的方法选取一个容量为 20 的样本,需要剔除 2 个学生,这样对被剔除者不公平 .( ) (6) 分层抽样中,每个个体被抽到的可能性与层数及分层有关 .( ) × × 基础自测 JICHUZICE 1 2 3 4 5 6 × √ √ × 题组二 教材改编 1 2 3 4 5 6 2 . 在 “ 世界读书日 ” 前夕,为了了解某地 5 000 名居民某天的阅读时间,从中 抽取了 200 名居民的阅读时间进行统计分析 . 在这个问题中, 5 000 名居民的阅读时间的全体 是 A. 总体 B . 个体 C . 样本的 容量 D . 从总体中抽取的一个样本 √ 解析 由题目条件知, 5 000 名居民的阅读时间的全体是总体 ; 其中 1 名居民的阅读时间是个体 ; 从 5 000 名居民某天的阅读时间中抽取的 200 名居民的阅读时间是从总体中抽取的一个样本,样本容量是 200. 1 2 3 4 5 6 3 . 某 公司有员工 500 人,其中不到 35 岁的有 125 人, 35 ~ 49 岁的有 280 人, 50 岁以上的有 95 人,为了调查员工的身体健康状况,从中抽取 100 名员工,则应在这三个年龄段分别抽取人数 为 A.33,34,33 B.25,56,19 C.20,40,30 D.30,50,20 解析 因为 125 ∶ 280 ∶ 95 = 25 ∶ 56 ∶ 19 , 所以抽取人数分别为 25,56,19. √ 4 . 某 班共有 52 人,现根据学生的学号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为 4 的样本,已知 3 号, 29 号, 42 号学生在样本中,那么样本中还有一个学生的学号 是 A.10 B.11 C.12 D.16 解析 从被抽中的 3 名学生的学号中可以看出学号间距为 13 ,所以样本中还有一个学生的学号是 16 ,故选 D. 1 2 3 4 5 6 √ 题组三 易错自纠 5. 从编号为 1 ~ 50 的 50 枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取 5 枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取 5 枚导弹的编号可能 是 A.5,10,15,20,25 B.3,13,23,33,43 C.1,2,3,4,5 D.2,4,6,16,32 1 2 3 4 5 6 √ 解析 间隔距离为 10 ,故可能的编号是 3,13,23,33,43. 1 2 3 4 5 6 6. 从 300 名学生 ( 其中男生 180 人,女生 120 人 ) 中按性别用分层抽样的方法抽取 50 人参加比赛,则应该抽取的男生人数为 ____. 30 解析 因为男生与女生的比例为 180 ∶ 120 = 3 ∶ 2 , 2 题型分类 深度剖析 PART TWO 题型一 简单随机抽样 例 1 (1) 某班级有男生 20 人,女生 30 人,从中抽取 10 人作为样本,其中一次抽样结果是:抽到了 4 名男生, 6 名女生,则下列命题正确的 是 A. 这次抽样中可能采用的是简单随机抽样 B. 这次抽样一定没有采用系统抽样 C. 这次抽样中每个女生被抽到的概率大于每个男生被抽到的概率 D. 这次抽样中每个女生被抽到的概率小于每个男生被抽到的概率 师生共研 √ 解析 利用排除法求解 . 这次抽样可能采用的是简单随机抽样, A 正确 ; 这 次抽样可能采用系统抽样,男生编号为 1 ~ 20 ,女生编号为 21 ~ 50 ,间隔为 5 ,依次抽取 1 号, 6 号, … , 46 号便可, B 错误 ; 这 次抽样中每个女生被抽到的概率等于每个男生被抽到的概率, C 和 D 均错误 . (2) 福利彩票 “ 双色球 ” 中红球的号码可以从 01,02,03 , … , 32,33 这 33 个两位号码中选取,小明利用如下所示的随机数表选取红色球的 6 个号码,选取方法是从第 1 行第 9 列的数字开始,从左到右依次读取数据,则第四个被选中的红色球的号码 为 A.12 B.33 C.06 D.16 81 47 23 68 63 93 17 90 12 69 86 81 62 93 50 60 91 33 75 85 61 39 85 06 32 35 92 46 22 54 10 02 78 49 82 18 86 70 48 05 46 88 15 19 20 49 √ 解析 被选中的红色球的号码依次为 17,12,33,06,32,22. 所以第四个被选中的红色球的号码为 06. 应用简单随机抽样应注意的问题 (1) 一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点:一是抽签是否方便;二是号签是否易搅匀 . 一般地,当总体容量和样本容量都较小时可用抽签法 . (2) 在使用随机数法时,如遇到三位数或四位数,可从选择的随机数表中的某行某列的数字计 起,每三个或四个作为一个单位,自左向右选取,将超过总体号码或出现重复号码的数字舍去 . 思维升华 跟踪训练 1 (1) 在简单随机抽样中,某一个个体被抽到的 可能性 A. 与第 n 次有关,第一次可能性 最大 B . 与第 n 次有关,第一次可能性最小 C. 与第 n 次无关,与抽取的第 n 个样本 有关 D . 与第 n 次无关,每次可能性相等 解析 ∵ 在简单随机抽样中,每个个体被抽到可能性都相等,与第 n 次无关, ∴ D 正确 . √ (2) 总体由编号为 01,02 , … , 19,20 的 20 个个体组成 . 利用下面的随机数表选取 5 个个体,选取方法是从随机数表第 1 行的第 5 列和第 6 列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第 5 个个体的编号 为 A.08 B.07 C.02 D.01 √ 解析 由题意知前 5 个个体的编号为 08,02,14,07,01. 7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198 3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481 题型二 系统抽样 例 2 (1) 利用系统抽样法从编号分别为 1,2,3 , … , 80 的 80 件不同产品中抽取一个容量为 16 的样本,如果抽出的产品中有一个产品的编号为 13 ,则抽到产品的最大编号 为 A.73 B.78 C.77 D.76 师生共研 √ 则最大的编号为 13 + (16 - 3) × 5 = 78. (2) 某单位有 840 名职工,现采用系统抽样方法抽取 42 人做问卷调查,将 840 人按 1,2 , … , 840 随机编号,则抽取的 42 人中,编号落入区间 [481,720] 的人数 为 A.11 B.12 C.13 D.14 √ 1 . 若本例 (2) 中条件不变,若号码 “ 5 ” 被抽到,那么号码 “ 55 ” _____ 被 抽到 .( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 不能 解析 若 55 被抽到,则 55 = 5 + 20 n , n = 2.5 , n 不是整数 . 故不能被抽到 . 引申探究 2. 若本例 (2) 中条件不变,若在编号为 [481,720] 中抽取 8 人,则样本容量为 ___. 28 解析 因为在编号 [481,720] 中共有 720 - 480 = 240 人,又在 [481,720] 中抽取 8 人, 所以抽样比应为 240 ∶ 8 = 30 ∶ 1 , 又因为单位职工共有 840 人, (1) 系统抽样适用的条件是总体容量较大,样本容量也较大 . (2) 使用系统抽样时,若总体容量不能被样本容量整除,可以先从总体中随机地剔除几个个体,从而确定分段间隔 . (3) 起始编号的确定应用简单随机抽样的方法,一旦起始编号确定,其他编号便随之确定 . 思维升华 跟踪训练 2 将参加夏令营的 600 名学生按 001,002 , … , 600 进行编号 . 采用系统抽样的方法抽取一个容量为 50 的样本,且随机抽得的号码为 003. 这 600 名学生分别住在三个营区,从 001 到 300 在第 Ⅰ 营区,从 301 到 495 在第 Ⅱ 营区,从 496 到 600 在第 Ⅲ 营区,则三个营区被抽中的人数依次 为 A.26,16,8 B.25,17,8 C.25,16,9 D.24,17,9 √ 解析 由题意及系统抽样的定义可知 , 将 这 600 名学生按编号依次分成 50 组,每一组各有 12 名学生,第 k ( k ∈ N * ) 组抽中的号码是 3 + 12( k - 1 ). 令 3 + 12( k - 1) ≤ 300 ,得 k ≤ , 因此 第 Ⅰ 营区被抽中的人数是 25 ; 令 300<3 + 12( k - 1) ≤ 495 , 得 < k ≤ 42 , 因此 第 Ⅱ 营区被抽中的人数是 42 - 25 = 17 ; 第 Ⅲ 营区被抽中的人数为 50 - 25 - 17 = 8. 题型三 分层抽样 多维探究 命题点 1 求总体或样本容量 例 3 (1)(2018· 天津河西区模拟 ) 某校有高级教师 26 人,中级教师 104 人,其他教师若干人 . 为了了解该校教师的工资收入情况,若按分层抽样从该校的所有教师中抽取 56 人进行调查,已知从其他教师中共抽取了 16 人,则该校共有教师 ____ 人 . 182 ∴ x = 52 ,经检验, x = 52 是原方程的根 , 故 全校教师共有 26 + 104 + 52 = 182 人 . (2) 某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为 3 ∶ 5 ∶ 7 ,现用分层抽样的方法抽出容量为 n 的样本,其中甲种产品有 18 件,则样本容量 n 等于 A.54 B.90 C.45 D.126 √ 解得 n = 90 ,即样本容量为 90. 命题点 2 求某层入样的个体数 例 4 (1) 某电视台在因特网上就 观众对其某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的一共有 20 000 人,其中各种态度对应的人数如下表所示 : 电视台为了了解观众的具体想法和意见,打算从中抽取 100 人进行详细的调查,为此要进行分层抽样,那么在分层抽样时,每类人中应抽取的人数分别 为 A.25,25,25,25 B.48,72,64,16 C.20,40,30,10 D.24,36,32,8 最喜爱 喜爱 一般 不喜欢 4 800 7 200 6 400 1 600 √ 方法二 最喜爱、喜爱、一般、不喜欢的比例为 4 800 ∶ 7 200 ∶ 6 400 ∶ 1 600 = 6 ∶ 9 ∶ 8 ∶ 2 , (2) 我国古代数学专著《九章算术》中有一衰分问题:今有北乡八千一百人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,则北乡 遣 A.104 人 B.108 人 C.112 人 D.120 人 √ 分层抽样问题类型及解题思路 (1) 求某层应抽个体数量:按该层所占总体的比例计算 . (2) 已知某层个体数量,求总体容量或反之:根据分层抽样就是按比例抽样,列比例式进行计算 . (3) 确定是否应用分层抽样:分层抽样适用于总体中个体差异较大的情况 . 思维升华 跟踪训练 3 (1) 某校为了了解学生学习的情况,采用分层抽样的方法从高一 1 000 人,高二 1 200 人,高三 n 人中抽取 81 人进行问卷调查,已知高二被抽取的人数为 30 ,那么 n 等于 A.860 B.720 C.1 020 D.1 040 解析 分层抽样是按比例抽样的, √ 解得 n = 1 040. (2)(2017· 江苏 ) 某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为 200,400,300,100 件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取 60 件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取 ____ 件 . 18 3 课时作业 PART THREE 1. 某工厂平均每天生产某种机器零件 10 000 件,要求产品检验员每天抽取 50 件零件,检查其质量状况,采用系统抽样方法抽取,将零件编号为 0000,0001,0002 , … , 9999 ,若抽取的第一组中的号码为 0010 ,则第三组抽取的号码 为 A.0210 B.0410 C.0610 D.0810 √ 基础 保分练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 将零件分成 50 段,分段间隔为 200 , 因此 ,第三组抽取的号码为 0010 + 2 × 200 = 0410 ,故选 B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2. 打桥牌时,将洗好的扑克牌 (52 张 ) 随机确定一张为起始牌后,开始按次序搬牌,对任何一家来说,都是从 52 张总体中抽取一个 13 张的样本,则这种抽样方法 是 A. 系统抽样 B . 分层抽样 C. 简单随机抽样 D . 非以上三种抽样方法 √ 解析 符合系统抽样的特点,故选 A. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3. 下列抽取样本的方式属于简单随机抽样的个数 为 ① 从无限多个个体中抽取 100 个个体作为样本; ② 盒子里共有 80 个零件,从中选出 5 个零件进行质量检验 . 在抽样操作时,从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里; ③ 从 20 件玩具中一次性抽取 3 件进行质量检验; ④ 某班有 56 名同学,指定个子最高的 5 名同学参加学校组织的篮球赛 . A.0 B.1 C.2 D.3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 ① 不是简单随机抽样 . ② 不是简单随机抽样 . 由于它是放回抽样 . ③ 不是简单随机抽样 . 因为这是 “ 一次性 ” 抽取,而不是 “ 逐个 ” 抽取 . ④ 不是简单随机抽样 . 因为指定个子最高的 5 名同学是 56 名中特指的,不存在随机性,不是等可能抽样 . 4. 某中学有高中生 3 500 人,初中生 1 500 人,为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为 n 的样本,已知从高中生中抽取 70 人,则 n 为 A.100 B.150 C.200 D.250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 √ 5. 在一次马拉松比赛中, 35 名运动员的成绩 ( 单位:分钟 ) 的茎叶图如图所示 : 若将运动员按成绩由好到差编为 1 ~ 35 号,再用系统抽样方法从中抽取 7 人,则其中成绩在区间 [139,151] 上的运动员人数 是 A.3 B.4 C.5 D.6 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 第一组 (130,130,133,134,135) , 第二组 (136,136,138,138,138) , 第三组 (139,141,141,141,142) , 第四组 (142,142,143,143,144) , 第五组 (144,145,145,145,146) , 第六组 (146,147,148,150,151) , 第七组 (152,152,153,153,153) , 故成绩在 [139,151] 上恰有 4 组,故有 4 人,故选 B. 6. 已知某地区中小学生人数和近视情况分别如图 (1) 和图 (2) 所示 . 为了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取 2% 的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别 为 A.100,10 B.200,10 C.100,20 D.200,20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 该地区中小学生总人数 为 3 500 + 2 000 + 4 500 = 10 000 , 则样本容量为 10 000 × 2% = 200 , 其中 抽取的高中生近视人数为 2 000 × 2% × 50% = 20. 7.(2018· 武汉模拟 ) 某高中计划从全校学生中按年级采用分层抽样方法抽取 20 名学生进行心理测试,其中高三有学生 900 人,已知高一与高二共抽取了 14 人,则全校学生的人数 为 A.2 400 B.2 700 C.3 000 D.3 600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8.(2018· 通化模拟 ) 分层抽样是将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,组成一个样本的抽样方法 . 在《九章算术》第三章 “ 衰分 ” 中有如下问题: “ 今有甲持钱五百六十,乙持钱三百五十,丙持钱一百八十,凡三人俱出关,关税百钱 . 欲以钱多少衰出之,问各几何? ” 其译文为:今有甲持 560 钱,乙持 350 钱,丙持 180 钱,甲、乙、丙三人一起出关,关税共 100 钱,要按照各人带钱多少的比例进行交税,问三人各应付多少税?则下列说法错误的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 依题意由分层抽样可知, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9. 将某班的 60 名学生编号为 01,02 , … , 60 ,采用系统抽样方法抽取一个容量为 5 的样本,且随机抽得的一个号码为 04 ,则剩下的四个号码依次是 ___________. 因为在第一组抽得 04 号: 4 + 12 = 16,16 + 12 = 28,28 + 12 = 40,40 + 12 = 52 , 所以其余 4 个号码依次为 16,28,40,52. 16,28,40,52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10. 某高中在校学生有 2 000 人 . 为了响应 “ 阳光体育运动 ” 的号召,学校开展了跑步和登山的比赛活动 . 每人都参与而且只能参与其中一项比赛,各年级参与比赛的人数情况如下表 : 其中 a ∶ b ∶ c = 2 ∶ 3 ∶ 5 ,全校参与登山的人数占总人数 的 . 为了了解学生对本次活动的满意程度,从中抽取一个 200 人的样本进行调查,则从高二年级参与跑步的学生中应抽取的人数为 ___. 高一年级 高二年级 高三年级 跑步 a b c 登山 x y z 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11.200 名职工年龄分布如图所示,从中随机抽取 40 名职工作样本,采用系统抽样方法,按 1 ~ 200 编号, 分为 40 组,分别为 1 ~ 5,6 ~ 10 , … , 196 ~ 200 ,若第 5 组抽取号码为 22 ,则第 8 组抽取号码为 ____. 若采用分层抽样, 40 岁以下年龄段应抽取 ____ 人 . 解析 将 1 ~ 200 编号分为 40 组,则每组的间隔为 5 , 其中 第 5 组抽取号码为 22 , 则 第 8 组抽取的号码应为 22 + 3 × 5 = 37 ; 由 已知条件得, 200 名职工中 40 岁以下的职工人数为 200 × 50% = 100 , 37 20 12. 一个总体中有 100 个个体,随机编号为 0,1,2 , … , 99. 依编号顺序平均分成 10 个小组,组号依次为 1,2 , … , 10. 现用系统抽样的方法抽取一个容量为 10 的样本,规定如果在第 1 组中随机抽取的号码为 m ,那么在第 k 组中抽取的号码的个位数字与 m + k 的个位数字相同 . 若 m = 6 ,则在第 7 组中抽取的号码是 ____. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 63 解析 m = 6 ,则在第 7 组中抽取的号码的个位数字与 13 的个位数字相同 , 而 第 7 组中数字编号依次为 60,61,62,63 , … , 69 , 故 在第 7 组中抽取的号码是 63. 技能提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 13. 某市教育主管部门为了全面了解 2019 届高三学生的学习情况,决定对该市参加 2019 年高三第一次全省统一考试 ( 后称统考 ) 的 32 所学校进行抽样调查 . 将参加统考的 32 所学校进行编号,依次为 1 到 32 ,现用系统抽样法抽取 8 所学校进行调查,若抽到的最大编号为 31 ,则最小编号 是 A.3 B.1 C.4 D.2 √ 若抽到的最大编号为 31 ,则最小编号是 3. 14. 为调查德克士各分店的经营状况,某统计机构用分层抽样的方法,从 A , B , C 三个城市中抽取若干家德克士分店组成样本进行深入研究,有关数据见下表: ( 单位:个 ) 则 样本容量为 __. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 城市 德克士 抽取数量 A 26 2 B 13 x C 39 y 6 拓展冲刺练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15. 某公司员工对户外运动分别持 “ 喜欢 ”“ 不喜欢 ” 和 “ 一般 ” 三种态度,其中持 “ 一般 ” 态度的比持 “ 不喜欢 ” 态度的多 13 人,按分层抽样方法从该公司全体员工中选出部分员工座谈户外运动,如果选出的人有 6 人对户外运动持 “ 喜欢 ” 态度,有 2 人对户外运动持 “ 不喜欢 ” 态度,有 3 人对户外运动持 “ 一般 ” 态度,那么这个公司全体员工中对户外运动持 “ 喜欢 ” 态度的人数 有 A.26 B.39 C.78 D.13 √查看更多