专题突破一:例析频率分布直方图中的统计问题 同步练习(含答案)

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资源描述

1、专题突破一例析频率分布直方图中的统计问题一、求样本中限制条件下的个体所占频率例1观察新生儿的体重,其频率分布直方图如图所示,则新生儿体重在2 700,3 000)的频率为_思维切入求对应区间上的小矩形的面积答案0.3解析由直方图的意义可知,在区间2 700,3 000)内取值的频率为(3 0002 700)0.0010.3.点评频率为相应直方图的面积,即频率纵坐标横坐标差的绝对值跟踪训练1某中学举办电脑知识竞赛,满分为100分,80分以上为优秀(含80分),现将高一两个班参赛学生的成绩进行整理后分成5组,绘制成频率分布直方图如下图所示已知图中从左到右的第一、三、四、五小组的频率分别为0.30,

2、0.15,0.10,0.05,而第二小组的频数是40,则参赛的人数是_,成绩优秀的频率是_答案1000.15解析设参赛的人数为n,第二小组的频率为1(0.300.150.100.05)0.4,依题意0.4,n100,优秀的频率是0.100.050.15.二、求样本中限制条件下的个体的频数例2某市高三数学抽样考试中,对90分以上的成绩进行统计,其频率分布如图所示若130140分数段的人数为90,则90100分数段的人数为_思维切入对应区间上的频数即为对应区间的频率样本总体答案810解析由于90分以上的考试人数是样本总体,则图中5个分数段的频率之和等于1,设130140分数段的频率为p,则0.45

3、0.250.150.10p1,即0.95p1,则p0.05,设该样本总体共有n个学生的分数,且设90100分数段的人数为x,则由频率概念得解得故90100分数段的人数为810.点评本题是频率分布条形图由于各分数段的人数与频率成正比,则可由,求出x;题设条形图的纵坐标是“频率”,这是有别于常规的,在审题时不能混淆跟踪训练2为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为12,13),13,14),14,15),15,16),16,17,将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,第五组,如图是根据试验数据制成的频率分布直方图已知第一组与第二

4、组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为_答案12解析志愿者的总人数为50,所以第三组人数为500.36118,所以有疗效的人数为18612.三、求频率分布直方图中的参数问题例3为了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力,得到频率分布直方图,如图,由于不慎将部分数据丢失,但知道前4组的频数成等比数列,后6组的频数成等差数列,设最大频率为a,视力在4.6到5.0之间的学生数为b,则a,b的值分别为_思维切入根据频率分布直方图的性质列方程求解答案0.27,78解析注意到纵轴表示,由题图可知,前4组的公比为3,最大频率a0.1330.10.27,设后

5、6组公差为d,则0.010.030.090.276d1,解得d0.05,即后6组频率的公差为0.05,所以,视力在4.6到5.0之间的学生数为(0.270.220.170.12)10078.点评解答本题关键是要利用频率分布直方图中的残缺不全的数据,分析它们之间存在的内在关系跟踪训练3某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图所示),其中上学所需时间的范围是0,100,样本数据分组为0,20),20,40),40,60),60,80),80,100(1)求频率分布直方图中x的值;(2)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学

6、校600名新生中有多少名学生可以申请住宿解(1)由频率分布直方图可得20x0.025200.006 5200.0032201,所以x0.012 5.(2)由频率分布直方图可知,新生上学所需时间不少于1小时的频率为0.0032200.12.因为6000.1272,所以估计600名新生中有72名学生可以申请住宿四、频率分布直方图中的数字特征例4从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位:cm)数据绘制成频率分布直方图(如图)(1)由图中数据求a的值;(2)若要从身高在120,130),130,140),140,150三组的学生中,用分层抽样的方法选取18人参加一项活动,则从身高在140,15

7、0的学生中选取的人数应为多少?(3)估计这所小学的小学生身高的众数、中位数(保留两位小数)及平均数思维切入众数即为出现次数最多的数,所以它的频率最大,在最高的小矩形中中位数即为从小到大中间的数(或中间两数的平均数)解(1)因为直方图中的各个矩形的面积之和为1,所以10(0.0050.035a0.0200.010)1,解得a0.030.(2)由直方图知,身高在120,130),130,140),140,150三组的学生总数为10010(0.0300.0200.010)60,其中身高在140,150的学生人数为10,所以从身高在140,150内选取的学生人数为103.(3)根据频率分布直方图知,身

8、高在110,120)的小矩形最高,所以这所小学的小学生身高的众数为115(cm)又0.005100.035100.40.5,040.030100.70.5,所以中位数在120,130)内,可设为x,则(x120)0.0300.40.5,解得x123.33,所以中位数为123.33 cm.根据频率分布直方图,计算平均数为1050.051150.351250.31350.21450.1124.5(cm)点评用频率分布直方图求得的众数、中位数不一定是样本中的具体数跟踪训练4某工厂对一批新产品的长度(单位:mm)进行检测,如图是检测结果的频率分布直方图,据此估计这批产品的中位数为_答案22.5解析产品

9、的中位数出现在频率是0.5的地方自左至右各小矩形的面积依次为0.1,0.2,0.4, 0.15,0.15,设中位数是x,则由0.10.20.08(x20)0.5,得x22.5.1在中秋的促销活动中,某商场对9月14日9时到14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知12时到14时的销售额为7万元,则10时到11时的销售额为()A1万元 B2万元 C3万元 D4万元答案C2某电子商务公司对10 000名网络购物者在2017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,

10、0.9内的购物者的人数为_答案(1)3(2)6 000解析由频率分布直方图及频率和等于1可得0.20.10.80.11.50.120.12.50.1a0.11,解得a3.所以消费金额在区间0.5,0.9内的频率为0.20.10.80.120.130.10.6,所以消费金额在区间0.5,0.9内的购物者的人数为0.610 0006 000.3如图所示是一次考试结果的频率分布直方图,则据此估计这次考试的平均分为_答案75解析利用组中值估算平均分,则有550.1650.2750.4850.2950.175,故估计这次考试的平均分为75.4一个社会调查机构就某地居民的月收入调查了10 000人,并根据

11、所得数据画了样本的频率分布直方图(如图)为了分析居民的收入与年龄、学历、职业等方面的关系,要从这10 000人中再用分层抽样方法抽出100人作进一步调查,则在2 500,3 000)(元)月收入段应抽出_人答案25解析由频率分布直方图可得2 500,3 000)(元)月收入段共有10 0000.000 55002 500(人),按分层抽样应抽出2 50025(人)5对某电子元件进行寿命追踪调查,情况如下表所示:寿命/h100,200)200,300)300,400)400,500)500,600个数2030804030(1)列出频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计电子元件的寿命在3

12、00 h以上的可能性是多少?解(1)频率分布表如下:分组频数频率100,200)200.10200,300)300.15300,400)800.40400,500)400.20500,600300.15合计2001.00(2)频率分布直方图如图所示(3)由频率分布表可知:电子元件寿命在300 h以上的频率为0.400.200.150.75,故我们估计电子元件的寿命在300 h以上的可能性是0.75.6某市居民用水拟实行阶梯水价每人月用水量中不超过w立方米的部分按4元/立方米收费,超出w立方米的部分按10元/立方米收费从该市随机调查了10 000位居民,获得了他们某月的用水量数据,整理得到如图所

13、示的频率分布直方图:(1)如果w为整数,那么根据此次调查,为使80%以上居民在该月的用水价格为4元/方立米,w至少定为多少?(2)假设同组中的每个数据用该组区间的右端点值代替当w3时,估计该市居民该月的人均水费解(1)由用水量的频率分布直方图知,该市居民该月用水量在区间0.5,1),1,1.5),1.5,2),2,2.5),2.5,3)内的频率依次为0.1,0.15,0.2,0.25,0.15.所以该月用水量不超过3立方米的居民占85%,用水量不超过2立方米的居民占45%.依题意,w至少定为3.(2)由用水量的频率分布直方图及题意,得居民该月用水费用的数据分组与频率分布表:组号12345678分组2,4)4,6)6,8)8,10)10,12)12,17)17,22)22,27频率0.10.150.20.250.150.050.050.05根据题意,该市居民该月的人均水费估计为40.160.1580.2100.25120.15170.05220.05270.0510.5(元)

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