概率与统计的题型归类及解题策略

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   高考对概率与统计必修部分的考查,以实际应用为主.这既是这类问题的热点,也是符合高考发展方向的.但高考对这部分内容的难度要求不高,故复习时要以课本概念和方法为主,熟练技能,巩固概念.
  题型1:抽样方法的识别与计算
  主要考查题型:(1)根据所要解决的问题确定需要采用何种抽样方法;(2)根据各类抽象方法的具体特点求相关的数据.
  【例1】 在1000个有机会中奖的号码(编号为000—999)中,在公证部门监督下按照随机抽取的方法确定后两位数为88的号码为中奖号码,下列说法正确的有.
  ①该抽样运用的是简单随机抽样;
  ②该抽样运用的是系统抽样;
  ③该抽样运用的是分层抽样;
  ④以上均不对. 
  分析:实际“间隔距离相等”的抽取,属于系统抽样. 
  解析:题中运用了系统抽样的方法确定中奖号码,中奖号码依次为:088,188,288,388,488,588,688,788,888,988,故应填②.
  点评:关于系统抽样要注意如下几个问题:(1)系统抽样是将总体分成均衡几个部分,然后按照预先定出的规则从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本的一种抽样方法.(2) 系统抽样的步骤:①将总体中的个体随机编号;②将编号分段;③在第一段中用简单随机抽样确定起始的个体编号;④按事先确定的规则抽取样本.(3)适用范围:个体数较多的总体.
  
  一年级二年级三年级
  女生373xy
  男生377370z
  
  【例2】 某校共有学生2000名,各年级男、女生人数如表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为.
  分析:根据给出的概率先求出x的值,这样就可以知道三年级的学生人数,问题就解决了.
  解析:二年级女生占全校学生总数的19%,即x=2000×0.19=380,这样一年级和二年级学生的总数是373+377+380+370=1500,三年级学生有500人,用分层抽样抽取的三年级学生应是642000×500=16人.
  点评:本题考查概率统计最基础的知识,还涉及到一点分析问题的能力和运算能力,题目以抽样的等可能性为出发点考查随机抽样和分层抽样的知识.
  
  题型2:总体分布的估计
  此题型在高考中常常结合一些实际问题考查频率分布表、频率分布直方图、茎叶图,同时考查识图、用图的能力.主要题型:(1)根据表或图中数据求解限制条件下的个体频数与频率、平均数、方差(标准差)等相关的数据;(2)频率分布表或直方图的完善.
  
  【例3】 为了调查某厂工人生产某种产品的能力,随机抽查了20位工人某天生产该产品的数量.产品数量的分组区间为
  [45,55),[55,65),[65,75),[75,85),[85,95),由此得到频率分布直方图如右图,则这20名工人中一天生产该产品数量在
  [55,75)的人数是.
  分析:利用频率分布直方图的表示的概率意义及相关数据进行计算即可.
  解析:20×(0.040×10+0.025×10)=13.
  点评:解答此类问题主要有三条途径:①利用所有分组对应的频率之和为1;②利用公式:频率=矩形的面积=纵坐标×横坐标,或利用公式:频数=样本容量×频率;③利用频率分布直方图中的相关数据.
  
  某笑星
  
  8799
  913x014
  
  【例4】 “天下笑友会”笑星大比赛,9位评委对某笑星打出的分数记成茎叶图如下,记分员在去掉一个最高分和一个最低分后,算得平均分为91,复核员在复核
  时发现有一个数字(茎叶图中的x)无法看清,若记分员计算无误,
  则数字x应该是,方差是.
  分析:利用茎叶图表示的数据和平均数、方差(标准差)的意义进行相关计算.
  解析:∵x=91 ,且最低分是87,∴x不是最高分,最高分应该是94,若记分员计算无误,则17[-2-2+0+2+(x-1)+1+0]=0 ,解得x=2 ,S2=17[(-2)2+(-2)2+0+22+1+1+0]=2 .故数字x应该是2,方差也是2.
  点评:读懂统计图,熟记平均数、方差的公式是解这类题的关键,注意求平均数的简便方法.
  
  题型3:线性回归分析
  该题型主要是对线性回归方程:y∧=bx+a的简单考查,主要是两点:①了解y∧=bx+a经过点(x,y);②能由y∧=bx+a进行简单的估算.
  
  【例5】 调查了某地若干户家庭的年收入x(单位:万元)和年饮食支出y(单位:万元),调查显示年收入x与年饮食支出y具有线性相关关系,并由调查数据得到y对x的回归直线方程:y∧=0.254x+0.321.由线性回归方程可知,家庭年收入每增加1万元,年饮食支出平均增加万元.
  分析:本题是利用线性回归方程进行简单估计.
  解析:0.254
  点评:线性回归分析在江苏高考中已经淡化,故只要了解最基本的内容,计算细心足可解答.
  
  题型4:古典概型和互斥事件与对立事件
  古典概型要求试验的所有可能结果数有限,且每一结果出现的可能性相等.在高考中,常常是将等可能、互斥和对立事件交汇在一起进行考查,主要考查综合计算方法和能力.此类问题一般都同时涉及几类事件,它们相互交织在一起,难度较大,因此在解答此类题时,在透彻理解各类事件的基础上,准确把题中所涉及的事件进行分解,明确所求问题所包含的所属的事件类型,特别是要注意挖掘题目中的隐含条件.
  【例6】 已知方程x2+bx+c=0,设b和c分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,则方程x2+bx+c=0有实根的概率为.
  分析:骰子的点数是有限的,故本题是古典概型,只要枚举出所有的基本事件,然后按照条件对照,即可得到所求概率.
  解析:“方程有且仅有一个实根” 记为事件B,“方程有两个相异实根”记为事件C,
  先后抛掷一枚骰子的基本事件总数为6×6=36,事件B={(b,c)|b2-4c=0,b,c=1,2,…,6},列数表易知满足事件B的有(2,1),(4,4) 两个基本事件,∴P(B)=236 ;
  事件C={(b,c)|b2-4c>0,b,c=1,2,…,6}, 则满足条件C的数据有(3,1),(3,2), (4,1),(4,2) ,(4,3),(5,1),…(5,6),(6,1),…(6,6),共有17个基本事件,∴P(C)=1736 .
  又B、C是互斥事件,故所求的概率为P=P(B)+P(C)=236+1736=1936
  ∴方程x2+bx+c=0 有实根的概率为1936.
  点评:①枚举时必须按一定顺序,做到不重复不遗漏;②对于公式P(A+B)=P(A)+P(B) ,只有当A、B互斥时才能使用,不能乱套公式;③本题也可以从反面出发,考虑用对立事件的概率来解题,解法如下:
  另解:“方程有实根” 记为事件A,则“方程无实根” 为A,A={(b,c)|b2-4c<0,b,c=1,2,…,6}, 
  满足条件A的数据共有17个基本事件,∴P(A)=1736,∴P(A)=1-P(A)=1936.
  点评:当分类讨论比较繁琐时可运用 “正难则反”的数学思想方法.
  
  题型5:几何概型
  几何概型实质是古典概型的推广,把结果数由有限推广到无限.此题型在高考中常常是结合一些实际问题考查,它的特点有下面两个:①试验中所有可能出现的基本事件有无限多个;②每个基本事件出现的可能性相等.
  
  【例7】 在等腰直角三角ABC中,过直角顶点C在∠ACB内部任作一射线CM,与线段AB交于点M,求AM  分析:本题是在∠ACB作射线CM,等可能分布的是CM在∠ACB内的任一位置,因此基本事件的度量应是∠ACB的大小,故本题的测度是角度.
  解析:由题意有AM  点评:几何概型的测度常常是:长度、角度、面积和体积等,因此找准测度是解决几何概率问题的关键.
  (作者:蒋建兵,常州市第一中学)
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