新高考数学一轮复习微专题专练55随机抽样与用样本估计总体（含详解）

这是一份新高考数学一轮复习微专题专练55随机抽样与用样本估计总体（含详解），共6页。

一、选择题
1．某创业公司共有36名职工，为了了解该公司职工的年龄构成情况，随机采访了9位代表，得到的数据分别为36，36，37，37，40，43，43，44，44，若用样本估计总体，年龄在( eq \x\t(x) －s， eq \x\t(x) ＋s)内的人数占公司人数的百分比是(其中 eq \x\t(x) 是平均数，s为标准差，结果精确到1%)( )
A.14% B．25% C．56% D．67%
2．某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位：小时)，制成了如图所示的频率分布直方图，其中自习时间的范围是[17.5，30]，样本数据分组为[17.5，20)，[20，22.5)，[22.5，25)，[25，27.5)，[27.5，30].根据直方图，这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是( )
A.56 B．60 C．120 D．140
3．演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分，评定该选手的成绩时，从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分，得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比，不变的数字特征是( )
A.中位数 B．平均数 C．方差 D．极差
4．[2022·全国乙卷(文)，4]分别统计了甲、乙两位同学16周的各周课外体育运动时长(单位：h)，得如下茎叶图：
则下列结论中错误的是( )
A.甲同学周课外体育运动时长的样本中位数为7.4
B.乙同学周课外体育运动时长的样本平均数大于8
C.甲同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值大于0.4
D.乙同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值大于0.6
5．某地区经过一年的新农村建设，农村的经济收入增加了一倍，实现翻番．为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况，统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例，得到如下饼图：
则下面结论中不正确的是( )
A.新农村建设后，种植收入减少
B.新农村建设后，其他收入增加了一倍以上
C.新农村建设后，养殖收入增加了一倍
D.新农村建设后，养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半
6．[2022·全国甲卷(文)，2]某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识．为了解讲座效果，随机抽取10位社区居民，让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷，这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如下图：
则( )
A.讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%
B.讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%
C.讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D.讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
7．(多选)[2021·新高考Ⅰ卷]有一组样本数据x1，x2，…，xn，由这组数据得到新样本数据y1，y2，…，yn，其中yi＝xi＋c(i＝1，2，…，n)，c为非零常数，则( )
A.两组样本数据的样本平均数相同
B.两组样本数据的样本中位数相同
C.两组样本数据的样本标准差相同
D.两组样本数据的样本极差相同
8．甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次，两人成绩的条形统计图如图所示，则( )
A.甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数
B.甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数
C.甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差
D.甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差
9．某产品的广告费用x与销售额y的统计数据如表所示：
根据上表可得经验回归方程为 eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3x＋ eq \(a,\s\up6(^)) ，下列说法正确的是( )
A．回归直线 eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3x＋ eq \(a,\s\up6(^)) 必经过样本点(2，19)，(6，44)
B．这组数据的样本点中心( eq \(x,\s\up6(－)) ， eq \(y,\s\up6(－)) )未必在回归直线 eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3x＋ eq \(a,\s\up6(^)) 上
C．回归系数6.3的含义是广告费用每增加1万元，销售额实际增加6.3万元
D．据此模型预报广告费用为7万元时销售额约为50.9万元
二、填空题
10．已知一组数据4，2a，3－a，5，6的平均数为4，则a的值是________．
11．某电子商务公司对10 000名网络购物者2021年度的消费情况进行统计，发现消费金额(单位：万元)都在区间[0.3，0.9]内，其频率分布直方图如图所示．
(1)直方图中的a＝________；
(2)在这些购物者中，消费金额在区间[0.5，0.9]内的购物者的人数为________．
12．在一容量为5的样本中，数据均为整数，已测出其平均数为10，但墨水污损了两个数据，其中一个数据的十位数字1未被污损，即9，10，11，1■，■，那么这组数据的方差s2可能的最大值是________．
[能力提升]
13．[2023·重庆南开中学月考]今年入夏以来，我市天气反复，降雨频繁．如图统计了上个月前15天的气温，以及相对去年同期的气温差(今年气温－去年气温，单位：摄氏度)，以下判断错误的是( )
A．今年每天气温都比去年同期的气温高
B．今年的气温的平均值比去年同期的气温的平均值低
C．去年8～11号气温持续上升
D．今年8号气温最低
14．(多选)[2023·新课标Ⅰ卷]有一组样本数据x1，x2，…，x6，其中x1是最小值，x6是最大值，则( )
A．x2，x3，x4，x5的平均数等于x1，x2，…，x6的平均数
B．x2，x3，x4，x5的中位数等于x1，x2，…，x6的中位数
C．x2，x3，x4，x5的标准差不小于x1，x2，…，x6的标准差
D．x2，x3，x4，x5的极差不大于x1，x2，…，x6的极差
15．已知一组正数x1，x2，x3的方差s2＝ eq \f(1,3) (x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) －12)，则数据x1＋1，x2＋1，x3＋1的平均数为________．
16．已知样本容量为200，在样本的频率分布直方图中，共有n个小矩形，若中间一个小矩形的面积等于其余(n－1)个小矩形面积和的 eq \f(1,3) ，则该组的频数为________．
专练55 随机抽样与用样本估计总体
1．C 因为 eq \(x,\s\up6(－)) ＝ eq \f(36＋36＋37＋37＋40＋43＋43＋44＋44,9) ＝40，
s2＝ eq \f(1,9) (16＋16＋9＋9＋0＋9＋9＋16＋16)＝ eq \f(100,9) ，即s＝ eq \f(10,3) ，年龄在( eq \(x,\s\up6(－)) －s， eq \(x,\s\up6(－)) ＋s)即 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(110,3)，\f(130,3))) 内的人数为5，所以所求百分比为 eq \f(5,9) ≈0.56＝56%，故选C.
2．D 由频率分布直方图知，200名学生每周的自习时间不少于22.5小时的频率为1－(0.02＋0.10)×2.5＝0.7，则这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数为200×0.7＝140.
3．A 记9个原始评分分别为a，b，c，d，e，f，g，h，i(按从小到大的顺序排列)，易知e为7个有效评分与9个原始评分的中位数，故不变的数字特征是中位数，故选A.
4．C 对于A选项，将甲同学周课外体育运动时长的样本从小到大排列，其样本容量为16，中间两个样本为7.3和7.5，所以中位数为 eq \f(7.3＋7.5,2) ＝7.4，所以A不符合题意．对于B选项，(方法一)乙同学周课外体育运动时长的样本平均数为 eq \f(1,16) ×(6.3＋7.4＋7.6＋8.1＋8.2＋8.2＋8.5＋8.6＋8.6＋8.6＋8.6＋9.0＋9.2＋9.3＋9.8＋10.1)≈8.5，所以B不符合题意．(方法二)由乙的样本可知，小于8的样本有6.3，7.4，7.6，其他样本均大于8.又因为 eq \f(10.1＋6.3,2) >8， eq \f(9.8＋7.4,2) >8， eq \f(9.3＋7.6,2) >8，所以乙同学周课外体育运动时长的样本平均数大于8，所以B正确．对于C选项，甲同学周课外体育运动时长大于8的样本有8.1，8.2，8.4，8.6，9.2，9.4，共6个，则甲同学周课外运动时长大于8的概率的估计值为 eq \f(6,16) ＝ eq \f(3,8) <0.4，所以C符合题意．对于D选项，乙同学周课外体育运动时长大于8的样本有13个，则乙同学周课外运动时长大于8的概率的估计值为 eq \f(13,16) >0.6，所以D不符合题意．故选C.
5．A 设建设前经济收入为a，则建设后经济收入为2a，由题图可得下表：
根据上表可知B、C、D均正确，A不正确，故选A.
6．B 由统计图可知，讲座前这10位社区居民问卷答题的正确率分别为65%，60%，70%，60%，65%，75%，90%，85%，80%，95%.对于A项，将这10个数据从小到大排列为60%，60%，65%，65%，70%，75%，80%，85%，90%，95%，因此这10个数据的中位数是第5个与第6个数的平均数，为 eq \f(70%＋75%,2) ＝72.5%＞70%，A错误．对于B项，由统计图可知，讲座后这10位社区居民问卷答题的正确率分别为90%，85%，80%，90%，85%，85%，95%，100%，85%，100%，所以讲座后这10位社区居民问卷答题的正确率的平均数为 eq \f(1,10) ×(90%＋85%＋80%＋90%＋85%＋85%＋95%＋100%＋85%＋100%)＝89.5%＞85%，B正确．对于C项，讲座后这10位社区居民问卷答题的正确率的方差s eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(后)) ＝ eq \f(1,10) ×[(90%－89.5%)2＋(85%－89.5%)2＋…＋(85%－89.5%)2＋(100%－89.5%)2]＝ eq \f(42.25,10 000) ，所以标准差s后＝6.5%.讲座前这10位社区居民问卷答题的正确率的平均数为 eq \f(1,10) ×(60%＋60%＋65%＋65%＋70%＋75%＋80%＋85%＋90%＋95%)＝74.5%，所以讲座前这10位社区居民问卷答题的正确率的方差为s eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(前)) ＝ eq \f(1,10) ×[(60%－74.5%)2＋(60%－74.5%)2＋…＋(90%－74.5%)2＋(95%－74.5%)2]＝ eq \f(142.25,10 000) ，所以标准差s前≈11.93%.所以s前＞s后，C错误．对于D项，讲座前问卷答题的正确率的极差为95%－60%＝35%，讲座后问卷答题的正确率的极差为100%－80%＝20%，D错误．故选B.
7．CD A：E(y)＝E(x＋c)＝E(x)＋c且c≠0，故平均数不相同，错误；
B：若第一组中位数为xi，则第二组的中位数为yi＝xi＋c，显然不相同，错误；
C：D(y)＝D(x)＋D(c)＝D(x)，故方差相同，正确．
D：由极差的定义知：若第一组的极差为xmax－xmin，则第二组的极差为ymax－ymin＝(xmax＋c)－(xmin＋c)＝xmax－xmin，故极差相同，正确．
故选CD.
8．C 甲的平均数是 eq \f(4＋5＋6＋7＋8,5) ＝6，中位数是6，极差是4，方差是 eq \f(（－2）2＋（－1）2＋02＋12＋22,5) ＝2；乙的平均数是 eq \f(5＋5＋5＋6＋9,5) ＝6，中位数是5，极差是4，方差是 eq \f(（－1）2＋（－1）2＋（－1）2＋02＋32,5) ＝ eq \f(12,5) ，比较可得选项C正确．
9．D 由表格中的数据可得 eq \(x,\s\up6(－)) ＝ eq \f(2＋3＋4＋5＋6,5) ＝4，
eq \(y,\s\up6(－)) ＝ eq \f(19＋25＋34＋38＋44,5) ＝32，
将点( eq \(x,\s\up6(－)) ， eq \(y,\s\up6(－)) )的坐标代入经验回归方程得6.3×4＋ eq \(a,\s\up6(^)) ＝32，
解得 eq \(a,\s\up6(^)) ＝6.8，
所以回归方程为 eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3x＋6.8.
对于A选项，当x＝2时， eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3×2＋6.8＝19.4，A选项错误；
对于B选项，这组数据的样本点中心( eq \(x,\s\up6(－)) ， eq \(y,\s\up6(－)) )必在回归直线 eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3x＋ eq \(a,\s\up6(^)) 上，B选项错误；
对于C选项，回归系数6.3的含义是广告费用每增加1万元，销售额约增加6.3万元，C选项错误；
对于D选项，当x＝7时， eq \(y,\s\up6(^)) ＝6.3×7＋6.8＝50.9，
所以据此模型预报广告费用为7万元时销售额约为50.9万元，D选项正确．故选D.
10．2
解析：由平均数公式可得 eq \f(4＋2a＋（3－a）＋5＋6,5) ＝4，解得a＝2.
11．(1)3 (2)6 000
解析：(1)0.1×(0.2＋0.8＋1.5＋2.0＋2.5＋a)＝1，解得a＝3.
(2)消费金额在区间[0.5，0.9]内的购物者的频率为0.1×(3.0＋2.0＋0.8＋0.2)＝0.6，所以所求购物者的人数为0.6×10 000＝6 000.
12．32.8
解析：设这组数据的最后两个数据为10＋x，y(x∈N，x≤9)
∵9＋10＋11＋10＋x＋y＝10×5＝50，
∴x＋y＝10，∴y＝10－x.
∴s2＝ eq \f(1,5) [1＋0＋1＋x2＋(y－10)2]＝ eq \f(1,5) (2＋2x2).
∵x≤9，∴当x＝9时，s2取得最大值32.8.
13．A 由图可知，1号温差为负值，所以今年1号气温低于去年同期的气温，故选项A不正确；除6，7号，今年气温略高于去年同期的气温外，其他日子，今年气温都低于去年同期的气温，所以今年的气温的平均值比去年同期的气温的平均值低，选项B正确；今年8～11号气温上升，但是气温差逐渐下降，说明去年8～11号气温持续上升，选项C正确；由图可知，今年8号气温最低，选项D正确．故选A.
14．BD 取x1＝1，x2＝x3＝x4＝x5＝2，x6＝9，则x2，x3，x4，x5的平均数等于2，标准差为0，x1，x2，…，x6的平均数等于3，标准差为 eq \r(\f(22,3)) ＝ eq \f(\r(66),3) ，故A，C均不正确；根据中位数的定义，将x1，x2，…，x6按从小到大的顺序进行排列，中位数是中间两个数的算术平均数，由于x1是最小值，x6是最大值，故x2，x3，x4，x5的中位数是将x2，x3，x4，x5按从小到大的顺序排列后中间两个数的算术平均数，与x1，x2，…，x6的中位数相等，故B正确；根据极差的定义，知x2，x3，x4，x5的极差不大于x1，x2，…，x6的极差，故D正确．综上，选BD.
15．3
解析：∵s2＝
＝ eq \f(1,3) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) －2\(x,\s\up6(－))（x1＋x2＋x3）＋3\(x,\s\up6(－))2))
＝ eq \f(1,3) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) －3\(x,\s\up6(－))2)) ，
又s2＝ eq \f(1,3) (x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) －12)，
∴3 eq \(x,\s\up6(－)) 2＝12，∴ eq \(x,\s\up6(－)) ＝2.
∴x1＋1，x2＋1，x3＋1的平均数为 eq \f(x1＋x2＋x3＋3,3) ＝3.
16．50
解析：设除中间一个小矩形外的(n－1)个小矩形面积的和为P，则中间一个小矩形面积为 eq \f(1,3) P，P＋ eq \f(1,3) P＝1，P＝ eq \f(3,4) ，则中间一个小矩形的面积等于 eq \f(1,3) P＝ eq \f(1,4) ，200× eq \f(1,4) ＝50，即该组的频数为50.
广告费用x(万元)
2
3
4
5
6
销售额y(万元)
19
25
34
38
44
种植收入
第三产业收入
其他收入
养殖收入
建设前
经济收入
0.6a
0.06a
0.04a
0.3a
建设后
经济收入
0.74a
0.56a
0.1a
0.6a