答案 D
解析 因为采取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率相等.故选D.
(3)某中学将参加期中测试的1200名学生编号为1,2,3,…,1200,现从中抽取一个容量为50的样本进行学习情况调查,按系统抽样的方法分为50组,如果第一组中抽出的学生编号为20,则第四组中抽取的学生编号为( )
A.68B.92
C.82D.170
答案 B
解析 第四组中抽取的学生编号为20+(1200÷50)×3=92.
(4)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.
答案 18
解析 由题意,知应从丙型产品中抽取
60×
=60×
=18(件).
题型一 简单随机抽样
1.下列抽样检验中,适合用抽签法的是( )
A.从某厂生产的5000件产品中抽取600件进行质量检验
B.从某厂生产的两箱(每箱18件)产品中抽取6件进行质量检验
C.从甲、乙两厂生产的两箱(每箱18件)产品中抽取6件进行质量检验
D.从某厂生产的5000件产品中抽取10件进行质量检验
答案 B
解析 A,D中总体的个体数较多,不适宜用抽签法,C中,一般甲、乙两厂的产品质量有区别,也不适宜用抽签法.故选B.
2.利用简单随机抽样,从n个个体中抽取一个容量为10的样本.若第二次抽取时,余下的每个个体被抽到的概率为
,则在整个抽样过程中,每个个体被抽到的概率为( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 根据题意,
=
,解得n=28.
故在整个抽样过程中每个个体被抽到的概率为
=
.
3.(2019·衡水二模)某工厂利用随机数表对生产的600个零件进行抽样测试,先将600个零件进行编号,编号分别为001,002,…,599,600,从中抽取60个样本,如下提供是随机数表的第4行到第6行:
32211834297864540732524206443812234356773578905642
84421253313457860736253007328623457889072368960804
32567808436789535577348994837522535578324577892345
若从表中第6行第6列开始向右依次读取数据,则得到的第6个样本编号是________.
答案 578
解析 从第6行第6列的数开始,满足条件的6个编号依次为436,535,577,348,522,578,则第6个编号为578.
1.简单随机抽样的特点
(1)抽取的个体数较少.
(2)是逐个抽取.(3)是不放回抽取.(4)是等可能抽取.只有四个特点都满足的抽样才是简单随机抽样.
2.抽签法与随机数表法的适用情况
(1)抽签法适用于总体中个体数较少的情况,随机数表法适用于总体中个体数较多的情况.
(2)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.
1.下面的抽样方法是简单随机抽样的为( )
A.在某年明信片销售活动中,规定每100万张为一个开奖组,通过随机抽取的方式确定号码的后四位为2709的为三等奖
B.某车间包装一种产品,在自动包装的传送带上,每隔30分钟抽一包产品,称其重量是否合格
C.某学校分别从行政人员、教师、后勤人员中抽取2人、14人、4人了解对学校机构改革的意见
D.用抽签方法从10件产品中选取3件进行质量检验
答案 D
解析 A,B是系统抽样,C是分层抽样,D是简单随机抽样.
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( )
78166572080263140701436997280198
32049234493582003623486969387481
A.08B.07
C.02D.01
答案 D
解析 选出的5个个体的编号依次是08,02,14,07,01.故选D.
题型二 系统抽样
(2019·全国卷Ⅰ)某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号为1,2,…,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( )
A.8号学生B.200号学生
C.616号学生D.815号学生
答案 C
解析 根据题意,系统抽样是等距抽样,所以抽样间隔为
=10.因为46除以10余6,所以抽到的号码都是除以10余6的数,结合选项知应为616.故选C.
结论探究 本例条件不变,则被抽到的学生的最小编号为________,最大编号为________.
答案 6 996
解析 根据题意,可知此系统抽样的抽样间隔为
=10,共分100组,46号在第5组,故被抽到的最小编号在第一组,是46-10×4=6,最大编号在第100组,是46+10×95=996.
系统抽样的注意点
(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)若不改变抽样规则,则所抽取的号码构成一个等差数列,其首项为第一组所抽取的号码,公差为样本间隔.故问题可转化为等差数列问题解决.
(3)抽样规则改变,应注意每组抽取一个个体这一特性不变.
(4)如果总体容量N不能被样本容量n整除,可随机地从总体中剔除余数,然后再按系统抽样的方法抽样,其中起始编号的确定应用简单随机抽样的方法.
1.某校为了解1000名高一新生的身体生长状况,用系统抽样法(按等距的规则)抽取40名同学进行检查,将学生从1~1000进行编号,现已知第18组抽取的号码为443,则第一组用简单随机抽样抽取的号码为( )
A.16B.17
C.18D.19
答案 C
解析 ∵从1000名学生中抽取一个容量为40的样本,∴系统抽样的分段间隔为
=25.设第一组随机抽取一个号码为x,则第18组的抽取编号为x+17×25=443,∴x=18.
2.(2019·安徽芜湖模拟)为了解高中生在寒假期间每天自主学习的时间,某校采用系统抽样的方法,从高三年级900名学生中抽取50名进行相关调查.先将这900名高中生从1到900进行编号,求得间隔数k=
=18,即每18名高中生中抽取1名,若在编号为1~18的高中生中随机抽取1名,抽到的高中生的编号为6,则在编号为37~54的高中生中抽到的高中生的编号应该是________.
答案 42
解析 根据题意,采用系统抽样,且分段间隔为18,首组所取的号码为6,故后面的组抽取的号码为18n+6(1≤n≤49,n∈N),令37≤18n+6≤54,得n=2,故所抽取的号码为2×18+6=42.
题型三 分层抽样
角度1 求总体容量或样本容量
1.交通管理部门为了解机动车驾驶员(简称驾驶员)对某新法规的知晓情况,对甲、乙、丙、丁四个社区做分层抽样调查.假设四个社区驾驶员的总人数为N,其中甲社区有驾驶员96人.若在甲、乙、丙、丁四个社区抽取驾驶员的人数分别为12,21,25,43,则这四个社区驾驶员的总人数N为( )
A.101B.808
C.1212D.2012
答案 B
解析 甲社区每个个体被抽到的概率为
=
,样本容量为12+21+25+43=101,所以四个社区中驾驶员的总人数N=
=808.
2.(2019·安徽六校教育研究会联考)某工厂生产的A,B,C三种不同型号的产品的数量之比为2∶3∶5,为研究这三种产品的质量,现用分层抽样的方法从该工厂生产的A,B,C三种产品中抽出样本容量为n的样本,若样本中A型产品有10件,则n的值为( )
A.15B.25
C.50D.60
答案 C
解析 解法一:
某工厂生产的A,B,C三种不同型号产品的数量之比为2∶3∶5,用分层抽样的方法抽取一个容量为n的样本,则A型产品被抽取的抽样比为
=
.因为A产品有10件,所以n=
=50.故选C.
解法二:
由题意,得
=
,解得n=50.故选C.
角度2 求每层中的样本数量
3.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( )
A.甲应付51
钱
B.乙应付32
钱
C.丙应付16
钱
D.三者中甲付的钱最多,丙付的钱最少
答案 B
解析 依题意由分层抽样可知,100÷(560+350+180)=
,
则甲应付:
×560=51
(钱);
乙应付:
×350=32
(钱);
丙应付:
×180=16
(钱).
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)分层抽样的计算应根据抽样比构造方程求解,其中“抽样比=
=
”.
提醒:
分层抽样时,每层抽取的个体可以不一样多,但必须满足抽取ni=n·
(i=1,2,…,k)个个体(其中i是层数,n是抽取的样本容量,Ni是第i层中个体的个数,N是总体容量).
1.一个总体分为A,B,C三层,用分层抽样的方法从总体中抽取一个容量为50的样本,已知B层中每个个体被抽到的概率都为
,则总体中个体的个数为( )
A.150B.200
C.500D.600
答案 D
解析 运用分层抽样的方法,在不同层中每个个体被抽到的概率相等,都等于
.设总体中个体的个数为N,则
=
.解得N=600.故选D.
2.某校共有教师200人,男学生800人,女学生600人,现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n的样本,已知从男学生中抽取的人数为100,那么n=( )
A.200B.300
C.400D.500
答案 A
解析 每个个体被抽到的概率等于
=
,应抽取的教师人数为200×
=25,应抽取的女学生人数为600×
=75,故样本容量n=25+75+100=200.
3.(2019·河北一模)随着时代的发展,移动通讯技术的进步,各种智能手机不断更新换代,给人们的生活带来了巨大的便利,但与此同时,长时间低头看手机对人的身体如颈椎、眼睛等会造成一定的损害,“低头族”由此而来.为了解某群体中“低头族”的比例,现从该群体包含老、中、青三个年龄段的1500人中采用分层抽样的方法抽取50人进行调查,已知这50人里老、中、青三个年龄段所占的比例如图所示,则这个群体里老年人人数为( )
A.490B.390
C.1110D.410
答案 B
解析 由题图,知这50人里老、中、青三个年龄段所占的比例为26%,34%,40%,则这个群体里老年人人数为26%×1500=390.
组 基础关
1.
(1)某学校为了了解2019年高考数学学科的考试成绩,在高考后对1200名学生进行抽样调查,其中文科400名考生,理科600名考生,艺术和体育类考生共200名,从中抽取120名考生作为样本.
(2)从30名家长中抽取5名参加座谈会.
Ⅰ.简单随机抽样法'Ⅱ.系统抽样法'Ⅲ.分层抽样法
问题与方法配对正确的是( )
A.
(1)Ⅲ,
(2)ⅠB.
(1)Ⅰ,
(2)Ⅱ
C.
(1)Ⅱ,
(2)ⅢD.
(1)Ⅲ,
(2)Ⅱ
答案 A
解析
(1)是分层抽样,
(2)是简单随机抽样.
2.(2020·北京西城区模拟)某校共有学生1000人,其中男生600人,女生400人,学校为检测学生的体质健康状况,统一从学生学籍档案管理库(简称“CIMS系统”)中随机选取参加测试的学生,现采用分层抽样的方法从中抽取容量为30的样本进行检测,那么应抽取女生的人数为( )
A.12B.15
C.18D.20
答案 A
解析 某校共有学生1000人,其中男生600人,女生400人,采用分层抽样的方法从中抽取容量为30的样本进行检测,则应抽取女生的人数为30×
=12.
3.(2019·唐山三模)为了调查某工厂生产的一种产品的尺寸是否合格,现从500件产品中抽出10件进行检验.先将500件产品编号为000,001,002,…,499,在随机数表中任选一个数开始,例如选出第6行第8列的数4开始向右读(为了便于说明,下面摘取了随机数表,附表1的第6行至第8行),即第一个号码为439,则选出的第4个号码是( )
162277943949544354821737932378
844217533157245506887704744767
630163785916955567199810507175
A.548B.443
C.379D.217
答案 D
解析 从第6行第8列的数4开始向右读,则选出的前4个号码是:
439,495,443,217,∴选出的第4个号码是217.
4.某工厂甲、乙、丙、丁四个车间生产了同一种产品共计2800件,现要用分层抽样的方法从中抽取140件进行质量检测,且从甲、丙两个车间总共抽取的产品数量为60件,则乙、丁两车间生产的产品总共有( )
A.1000件B.1200件
C.1400件D.1600件
答案 D
解析 由已知条件得,抽样比为
=
,∵从甲、丙两个车间总共抽取的产品数量为60件,∴从乙、丁两个车间抽取的产品数量为140-60=80件,∴乙、丁两车间生产的产品总共有
=1600件.
5.(2019·保定二模)某工厂生产A,B,C三种不同型号的产品,其中某月生产的产品数量之比依次为m∶3∶2,现用分层抽样的方法抽取一个容量为120的样本,已知A种型号产品抽取了45件,则m=( )
A.1B.2
C.3D.4
答案 C
解析 设该工厂生产A型号的产品数量为mk,则生产B型号的产品数量为3k,生产C型号的产品数量为2k,则
=
,解得m=3.
6.(2019·江西八校联考)从编号为001,002,…,500的500个产品中用系统抽样的方法抽取一个样本,已知样本中编号最小的两个编号分别为007,032,则样本中最大的编号应该为( )
A.480B.481
C.482D.483
答案 C
解析 根据系统抽样的定义,知样本的编号成等差数列,令a1=7,a2=32,则d=25,所以7+25(n-1)≤500,所以n≤
,n的最大值为20,得最大的编号为7+25×19=482.
7.用系统抽样法从160名学生中抽取容量为20的样本,将学生随机地从1~160编号,按编号顺序平均分成20组(1~8,9~16,…,153~160).若第16组得到的号码为126,则第1组中用抽签的方法确定的号码是________.
答案 6
解析 设第1组抽出的号码为x,则第16组应抽出的号码是
×15+x=126,∴x=6.
8.某商场有四类食品,食品类别和种数见下表:
类别
粮食类
植物油类
动物性食品类
果蔬类
种类
40
10
30
20
现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测,若采用分层抽样方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和为________.
答案 6
解析 因为总体的个数为40+10+30+20=100,所以根据分层抽样的定义可知,抽取的植物油类食品种数为
×20=2,抽取的果蔬类食品种数为
×20=4,所以抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和为2+4=6.
组 能力关
1.(2019·湖北荆州模拟)我国古代数学算经十书之一的《九章算术》有一衰分问题:
今有北乡八千一百人,西乡九千人,南乡五千四百人,凡三乡,发役五百,意思是用分层抽样的方法从这三乡中共抽出500人服役,则西乡比南乡多抽出的人数为( )
A.20B.60
C.80D.200
答案 C
解析 北乡8100人,西乡9000人,南乡5400人,对应的人数比为8100∶9000∶5400=9∶10∶6,则西乡抽取的人数为
×500=200,南乡抽取人数为
×500=120,则西乡比南乡多200-120=80人.故选C.
2.某市为最大限度的吸引“高精尖缺”人才,向全球“招贤纳士”,推进了人才引入落户政策.随着人口增多,对住房要求也随之而来,而选择购买商品房时,住户对商品房的户型结构越来越重视,因此某商品房调查机构随机抽取n名市民,针对其居住的户型结构和满意度进行了调查,如图1调查的所有市民中四居室共200户,所占比例为
,二居室住户占
.如图2是用分层抽样的方法从所有调查的市民的满意度问卷中,抽取10%的调查结果绘制成的统计图,则下列说法正确的是( )
A.样本容量为70
B.样本中三居室住户共抽取了25户
C.根据样本可估计对四居室满意的住户有70户
D.样本中对三居室满意的有15户
答案 D
解析 可先根据题图1求出总体数量及样本容量,再根据分层抽样及题图2确定样本中三居室户数及满意人数.
选项
正误
原因
A
×
总体容量为600,样本容量为600×10%=60
B
×
样本中三居室住户共抽取300×10%=30(户)
C
×
对四居室满意的住户共有200×40%=80(户)
D
√
样本中三居室住户有300×10%=30(户),对三居室满意的住户有30×50%=15(户)
3.在高三某次数学测试中,40名学生的成绩如图所示.若将成绩由低到高编为1~40号,再用系统抽样的方法从中抽取8人,则其中成绩在区间[123,134]上的学生人数为________.
答案 3
解析 根据茎叶图,成绩在区间[123,134]上的数据有15个,
所以用系统抽样的方法从所有的40人中抽取8人,
成绩在区间[123,134]上的学生人数为8×
=3.