统计与概率的应用
高一年级 数学
抽样方法:简单随机抽样、分层抽样;
数据的数字特征:最值、平均数、方差、中位数、百分位
数、众数、极差等;
数据的直观表示:频率分布表、频率分布直方图、茎叶图等;
用样本估计总体:用样本的数据特征估计总体的数据体征、
用样本的分布估计总体分布.
统计
样本空间、事件、事件之间的运算以及对应的概率之间的
关系;
确定事件概率的方法:古典概型、频率估计概率;
事件的独立性以及有关的概率计算.
概率
例1 某班级某次数学测试的成绩可制成如下的频率分布表
分组 [60,70) [70,80) [80,90) [90,100]
人数 5 15 20 10
频率 0.1 0.3 0.4 0.2
(1) 画出频率分布直方图;
(2) 估计此次数学测试的平均分.
(1) 频率分布直方图如下:
频率/组距
我们无法通过频率分布表看出原始数据具体是多少,只
知道有5个人的成绩大于等于60分,低于70分.将这五个
人的成绩都用65分代替.
分组 [60,70) [70,80) [80,90) [90,100]
人数 5 15 20 10
频率 0.1 0.3 0.4 0.2
(2)
0.1 65 0.3 75 0.4 85 0.2 95 82
5 65+15 75+20 85+10 95 8250 =
例2 人的卷舌与平舌(指是否能左右卷起来)同人的眼皮
的单双一样,也是由遗传自父母的基因决定的,其中显性基
因记为D,隐形基因记为d ;成对的基因中,只要出现了显性
基因,就一定是卷舌的(这就是说,“卷舌”的充要条件
是:“基因对是 ”).同前面一样,决定眼皮单双
的基因仍记为B(显性基因)和b(隐性基因).
, ,DD dD Dd
有一对夫妻,两人决定舌头形态和眼皮单双的基因都是
DdBb,不考虑基因突变,求他们的孩子是卷舌且单眼皮
的概率.
有关生物学知识表明:控制上述两种不同性状的基因
遗传时互不干扰.
解:方法一
这对夫妻孩子的决定舌头形态和眼皮单双的基因的所有可
能如下: D
D
B
B b
b
B b
d
B
B b
b
B b
d
D
B
B b
b
B b
d
B
B b
b
B b
不难看出,样本空间共包含16个样本点,
每组基因对发生的可能性相等.
记A:他们的孩子是卷舌且单眼皮
A= DDbb,Ddbb,dDbb
所以 .3
16
P A
方法二
记E:他们的孩子是卷舌
记F:他们的孩子是单眼皮
记A:他们的孩子是卷舌且单眼皮
显然A=EF .
先考虑孩子舌头形态,
由右图可知 ;同
理, .
P E P F
P A =P EF =P E P F
3
4
1
4
3 1 3
4 4 16= =
利用古典概型确定随机事件的概率时,应该满足基本事件
的有限性和发生的等可能性.当样本空间中的样本点个数
比较多时,可以借助树状图等图表,直观地展示所有的样
本点.当直接计算随机事件的概率比较复杂时,我们也可
以理清各个随机事件之间的关系,借助相应的概率运算公
式进行运算.
例3 人们在接受问卷调查时,通常不愿意如实回答太敏感
的问题.例如,对于问题“捡到东西后是否有据为己有的行
为”,有些人会有说了实话会被人看不起的顾虑;再比如,
直接问运动员们是否服用过兴奋剂,绝大多数情况下也难
以得到真实的数据.怎样才能让人们打消顾虑如实回答敏
感的问题呢?你能想出好办法吗?
解决这个问题的关键之处在于:既要让被调查者根据自己的
实际情况做出“是”或“否”的回答.又能保护被调查者
的隐私,让他们清楚,不管他回答“是”还是“否”,别人
都不知道他是否有“捡到东西据为己有的行为”.
问卷上再设置一个非敏感性问题,被调查者回答其中一个
问题即可.调查者无权过问被调查者回答的是哪一个问题.
非敏感性问题有很多,选择怎样的非敏感性问题呢?我们
进行问卷调查的目的是为了估计“捡到东西后据为己有”
这种行为发生的概率有多大.所以,我们需要知道如果被调
查者回答的是我们设置的非敏感性问题,他回答“是”的
概率是多大.
选择知道回答“是”的概率的非敏感性问题.
当我们选定了一个非敏感性问题,例如:
问题一:您的身份证号码最后一个数是奇数吗?
问题二:捡到东西后是否有据为己有的行为?
○是 ○否
被调查者如果回答的是问题一,那么他有一半的可能性
选择“是”.
我们需要知道收回的问卷上的答案是针对问题一做出的回
答还是针对问题二做出的回答?我们无权过问被调查者回
答的是哪个问题,如何知道有多少人回答了问题一,多少人
回答了问题二,设置一个随机化的装置,例如抛一枚质地均
匀的硬币,如果得到正面,回答问题一;如果得到反面,回答
问题二.
问卷:
在回答前,请背对被调查者自行抛一个硬币:如果得到正
面,请按照问题一勾选答案;如果得到反面,请按照问题二
勾选答案.
问题一:您的身份证号码最后一个数是奇数吗?
问题二:捡到东西后是否有据为己有的行为?
○是 ○否
统计推断
如果收回的200份问卷里,有62份答“是”,试估计“捡到东
西后据为己有”这种行为的概率?
解:回答问题一的人数为100,其中回答“是”的人数可估
计为50;回答问题二的人数为100,其中回答“是”的人数
为: ;所以该行为发生的概率可估计为12%.62 50 12
课堂小结
• 问题分析与符号说明
• 概率模型的建立
• 概率的求解
• 问题的解决
• 数据收集
• 数据整理
• 数据分析
• 统计推断
作业一
人教社B版课本
P124习题5-4A第3、4、5题
3 某厂家声称自己的产品合格率为99%,市场质量管理人
员抽取了这个厂家的2件产品进行检验,发现都不合格,厂
家所声称的合格率可信吗?
作业一
4 某水产试验厂实行某种鱼的人工孵化,10000个鱼卵孵出
了8513尾鱼苗,据此解答下列问题:
(1)这种鱼卵的孵化概率可估计为多少?
(2)30000个鱼卵大约能孵化多少尾鱼苗?
(3)要孵化5000尾鱼苗,大概得备多少鱼卵(精确到百
位)?
作业一
5 已知甲、乙、丙三人的投篮命中率分别为0.8,0.7,0.5,如
果他们三人每人投篮一次,则:
(1)三人都命中的概率是多少?
(2)恰有一人命中的概率是多少?
作业二
请你设计一个调查方案,估计一下你所在的学校中有过
考试作弊行为的学生比例.
谢谢