专题37 利用正态分布三段区间的概率值估计人数(教师版).docx
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1、专题37 利用正态分布三段区间的概率值估计人数一、单选题 1某小区有1000户居民,各户每月的用电量(单位:度)近似服从正态分布,则用电量在210度以上的居民户数约为( )(参考数据:若随机变量服从正态分布,则,)A17B23C90D159【答案】D【分析】先求用电量在210度以上的概率,再求用电量在210度以上的居民户数.【详解】由题得,所以,所以,所以用电量在210度以上的居民户数为【点睛】(1)本题主要考查正态分布曲线的性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合的思想方法;(2)对于正态分布曲线的概率的计算,不要死记硬背,要结合其图像分析求解.2某校1000名学生的某次数学考试成绩
2、服从正态分布,正态分布密度曲线如图所示,则成绩位于区间(51,69的人数大约是( )A997B954C800D683【答案】D【分析】由题图知,其中,从而可求出成绩位于区间的人数.【详解】由题图知,其中,人数大约为0.68271000683.故选:D.【点睛】此题考查正态分布曲线的特点及曲线表示的意义,属于基础题.3在某市2020年1月份的高三质量检测考试中,理科学生的数学成绩服从正态分布已知参加本次考试的全市理科学生约1万人某学生在这次考试中的数学成绩是分,那么他的数学成绩大约排在全市第多少名?( )参考数据:若,则,A1600B1700C4000D8000【答案】A【分析】利用正态分布的性
3、质及密度曲线特点求解数学成绩高于的大致人数,然后估计他的排名.【详解】由理科学生的数学成绩服从正态分布可知,又,故,所以,又全市理科学生约1万人, 故成绩高于分的大致有人,所以他的数学成绩大约排在全市第名.故选:A.【点睛】本题考查正态分布及概率计算,较简单,只需要根据正态分布密度曲线的分布特点及题目所给数据进行计算即可.4已知参加2020年某省夏季高考的53万名考生的成绩近似地服从正态分布,估计这些考生成绩落在的人数约为( )(附:,则,)A36014B72027C108041D168222【答案】B【分析】由题可求出,即可由此求出,进而求出成绩落在的人数.【详解】,这些考生成绩落在的人数约
4、为.故选:B.【点睛】本题考查正态分布的相关概率计算,属于基础题.5某地区有10000名高三学生参加了网上模拟考试,其中数学分数服从正态分布,成绩在(117,126之外的人数估计有( )(附:若服从,则,)A1814人B3173人C5228人D5907人【答案】A【分析】由,可得,进而由数据及对称性求得概率,即可求解.【详解】由题,所以,所以人,故选:A【点睛】本题考查正态分布的应用,考查由正态分布的区间及对称性求概率.6设随机变量,其正态分布密度曲线如图所示,那么向正方形中随机投掷10000个点,则落入阴影部分的点的个数的估计值是( )(注:若,则,)A7539B7028C6587D6038
5、【答案】C【分析】由题意正方形的面积为,再根据正态分布曲线的性质,求得阴影部分的面积,利用面积比的几何概型求得落在阴影部分的概率,即可求解,得到答案【详解】由题意知,正方形的边长为1,所以正方形的面积为 又由随机变量服从正态分布,所以正态分布密度曲线关于对称,且,又由,即,所以阴影部分的面积为,由面积比的几何概型可得概率为,所以落入阴影部分的点的个数的估计值是,故选C【点睛】本题主要考查了正态分布密度曲线的性质,以及面积比的几何概型的应用,其中解答中熟记正态分布密度曲线的性质,准确求得落在阴影部分的概率是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题7贵阳市一模考试中,某校高三1500名学生
6、的数学成绩X近似服从正态分布,则该校数学成绩的及格人数可估计为( )(成绩达到90分为及格)(参考数据:)A900B1020C1140D1260【答案】D【分析】根据题意得,从而得到,故,再估计及格人数即可.【详解】由题得,该校数学成绩的及格率可估计为,所以该校及格人数为(人).故选:D【点睛】本题考查正态分布的性质,是基础题.8“学习强国”是一个网络学习平台,给人们提供了丰富的学习素材某单位为了鼓励职工加强学习,组织了200名职工对“学习强国”中的内容进行了测试,并统计了测试成绩(单位:分)若测试成绩服从正态分布,且成绩在区间内的人数占总人数的,则此次测试成绩不低于130分的职工人数大约为(
7、 )A10B32C34D37【答案】B【分析】设测试成绩为,则,先求出对应的概率,进而可求出结果.【详解】设测试成绩为,则,又,所以,所以成绩不低于130分的职工人数大约为故选:B【点睛】本题主要考查正态分布中求指定区间的概率,属于基础题型.9若某单位员工每月网购消费金额(单位:元)近似地服从正态分布,现从该单位任选10名员工,记其中每月网购消费金额恰在500元至2000元之间的人数为,则的数学期望为( )参考数据:若随机变量服从正态分布则,则,.A2.718B6.827C8.186D9.545【答案】C【分析】先求恰在500元至2000元之间概率,再求数学期望.【详解】的数学期望为故选:C【
8、点睛】本题考查正态分布及其应用,考查基本分析求解能力,属基础题.10若随机变量服从正态分布,则,.已知某校名学生某次数学考试成绩服从正态分布,据此估计该校本次数学考试成绩在分以上的学生人数约为( )ABCD【答案】C【分析】由题意,结合原则可得,乘以得答案.【详解】由题意,故,以此,估计该校本次数学考试成绩在分以上的学生人数约为.故选:C.【点睛】本题考查正态分布中原则的应用,考查计算能力,属于中等题.11在某市2020年1月份的高三质量检测考试中,理科学生的数学成绩服从正态分布N(99,100)已知参加本次考试的全市理科学生约1万人某学生在这次考试中的数学成绩是109分,那么他的数学成绩大约
9、排在全市第多少名?( )A1 600B1 700C4000D8 000【答案】A【分析】根据理科学生的数学成绩服从正态分布N(99,100),得到,由,求得,即可得结论.【详解】因为理科学生的数学成绩服从正态分布N(99,100),所以,所以,因为,所以,即在这次考试中的数学成绩高于109分的学生占总人数的,所以他的数学成绩大约排在全市第名.故选:A【点睛】本题主要考查正态分布的应用,还考查了运算求解的能力,属于基础题.12给出下列说法:“”是“”的充分不必要条件;命题“,”的否定是“,”;小赵、小钱、小孙、小李到4个景点旅游,每人只去一个景点,设事件为“4个人去的景点不相同”,事件为“小赵独
10、自去一个景点”,则;设,其正态分布密度曲线如图所示,那么向正方形中随机投掷10000个点,则落入阴影部分的点的个数的估计值是6587.(注:若,则,)其中正确说法的个数为( )A1B2C3D4【答案】C【分析】求出使的即可判断;全称命题的否定是特称命题,根据书写规则来判断;利用条件概率的计算公式计算即可;利用正太分布的对称性计算即可.【详解】解:由,故“”是“”的充分不必要条件,正确;命题“,”的否定是“,”, 错误;由条件概率的计算公式得,正确;由已知落入阴影部分的点的个数的估计值是,正确.故选:C.【点睛】本题考查充分性必要性的判断,考查条件概率的求解,考查正太分布对称性的应用,是基础题.
11、13某校1000名学生的某次数学考试成绩X服从正态分布,其密度函数曲线如图所示,则成绩X位于区间的人数大约是( )A997B954C683D341【答案】C【分析】由题图知,其中,所以.从而可求出成绩位于区间的人数.【详解】由题图知,其中,所以.所以人数为.故选:C【点睛】此题考查正态分布曲线的特点及曲线表示的意义,属于基础题.14某单位有800名员工,工作之余,工会积极组织员工参与“日行万步”健身活动.经调查统计,得到全体员工近段时间日均健步走步数(单位:千步)的频率分布直方图如图所示.据直方图可以认为,该单位员工日均健步走步数近似服从正态分布,计算得其方差为6.25.由此估计,在这段时间内
12、,该单位员工中日均健步走步数在2千步至4.5千步的人数约为( )附:若随机变量服从正态分布,则,.A103B105C107D109【答案】D【分析】由频率分布直方图估计其均值,可得,乘以800得答案【详解】解:由频率分布直方图估计其均值,设日均健步数为,则,则,日均健步走步数在2千步至4.5千步的人数约为109人,故选:D【点睛】本题主要考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查正态分布中两个量和的应用,属于基础题15某高校高三年级理科共有1500人,在第一次模拟考试中,据统计数学成绩服从正态分布N(100,100),则这次考试年级数学成绩超过120分的人数约为( )参考数据:若服从正态分
13、布N(,2),有P(+)0.6826,P(2+2)0.9544,P(3+3)0.9974A32人B34人C39人D40人【答案】B【分析】数学成绩服从正态分布故数学成绩关于直线对称,再结合,得到超过的概率,即可得到这次考试年级数学成绩超过分的人数.【详解】根据题意,数学成绩服从正态分布,所以.本次考试共有人,所以估计数学分数超过的人数为:人.故选:.【点睛】本题主要考查的是正态分布,解答此类题关键在于将待求的问题向这三个区间进行转化,然后利用上述区间的概率求出相应的概率,考查的是划归及数形结合思想,是中档题.16某校高三年级有1000名学生,其中理科班学生占80%,全体理科班学生参加一次考试,
14、考试成绩近似地服从正态分布N(72,36),若考试成绩不低于60分为及格,则此次考试成绩及格的人数约为( )(参考数据:若ZN(,2),则P(Z+)0.6826,P(2Z+2)0.9544,P(3Z+3)0.9974)A778B780C782D784【答案】C【分析】依题意,参加考试的人数为800人,考试成绩近似地服从正态分布N(72,36),根据根据3原则,以及正态分布的特点进行求解即可.【详解】依题意,参加考试的人数为800人,考试成绩近似地服从正态分布N(72,36),所以72,6,根据3原则,P(Z60)=11P(7226Z72+26)0.9772,所以此次考试成绩及格的人数约为800
15、0.9772782故选:C【点睛】本题考查了正态分布,主要考查了正态曲线的对称性以及3原则,本题属于基础题17本次高三数学考试有1万人次参加,成绩服从正态分布,平均成绩为118分,标准差为10分,则分数在内的人数约为( )(参考数据:,)A6667人B6827人C9545人D9973人【答案】C【分析】正态总体的取值关于对称,位于的概率为,根据概率乘以总体得到结果.【详解】因为数学成绩服从正态分布,所以数学成绩关于对称,因为,所以分数落在内的人数为人,故选:C.【点睛】该题考查的是有关正态分布的问题,涉及到的知识点有正态总体概率密度曲线的对称性,属于基础题目.18已知服从正态分布的随机变量,在
16、区间、和内取值的概率分别为、和.某企业为名员工定制工作服,设员工的身高(单位:)服从正态分布,则适合身高在范围内员工穿的服装大约要定制( )A套B套C套D套【答案】B【分析】由可得,则恰为区间,利用总人数乘以概率即可得到结果.【详解】由得:,又适合身高在范围内员工穿的服装大约要定制:套本题正确选项:【点睛】本题考查利用正态分布进行估计的问题,属于基础题.19某学校高三模拟考试中数学成绩服从正态分布,考生共有1000人,估计数学成绩在75分到86分之间的人数约为( )人参考数据:,)A261B341C477D683【答案】B【解析】分析:正态总体的取值关于对称,位于之间的概率是0.6826,根据
17、概率求出位于这个范围中的个数,根据对称性除以2 得到要求的结果详解:正态总体的取值关于对称,位于之间的概率是,则估计数学成绩在75分到86分之间的人数约为人.故选B .点睛:题考查正态曲线的特点及曲线所表示的意义,是一个基础题,解题的关键是考试的成绩关对称,利用对称写出要用的一段分数的频数,题目得解二、解答题20已知某校共有1000名学生参加体能达标测试,现从中随机抽取100名学生的成绩,将他们的测试成绩(满分:100分)分为6组:40,50),50,60),60,70),70,80),80,90),90,100,得到如下频数分布表.成绩/分40,50)50,60)60,70)70,80)80
18、,90)90,100频数101520301510(1)求这100名学生的体能测试平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).(2)在这100名学生中,规定:测试成绩不低于80分为“优秀”,成绩低于80分为“非优秀”.请将下面的22列联表补充完整,并判断是否有99.9%的把握认为体能测试成绩是否优秀与性别有关?优秀非优秀总计男生30女生50总计(3)根据样本数据,可认为该校全体学生的体能测试成绩X近似服从正态分布N(,14.312),其中近似为样本平均数,则这1000名学生中体能测试成绩不低于84.81分的估计有多少人?参考公式及数据:XN(,2),P(-X+)0.6827,P(-2X+
19、2)0.9545;,其中n=a+b+c+d.P(K2k0)0.100.050.0250.0100.0050.001k02.7063.8415.0246.6357.87910.828【答案】(1);(2)列联表答案见解析,有99.9%的把握认为体能测试成绩是否优秀与性别有关;(3)159人.【分析】(1)用各组区间的中点值乘以该组的频率再相加可得结果;(2)根据频数分布表可得完整的22列联表,计算出观测值,结合临界值表可得结果;(3)根据P(-X+)=P(56.19X84.81) 0.6827,可求得.【详解】(1)由题意得这100名学生的体能测试平均成绩为.(2)在抽取的100名学生中,测试成
20、绩优秀的有25人,由此可得完整的22列联表:优秀非优秀总计男生203050女生54550总计2575100K2的观测值,故有99.9%的把握认为体能测试成绩是否优秀与性别有关.(3)依题意,X服从正态分布N(70.5,14.312),因为P(-X+)=P(56.19X84.81)0.6827,所以,所以这1000人中体能测试成绩不低于84.81分的人数估计为0.158651000159人.【点睛】本题考查了根据频数分布表求平均值,考查了完善列联表,考查了独立性检验,考查了正态分布,属于中档题.21某省2015年全省高中男生身高统计调查数据显示:全省100000名男生的身高服从正态分布现从某校高
21、三年级男生中随机抽取50名测量身高,测量发现被测学生身高全部介于和 之间,将测量结果按如下方式分成6组:第一组,第二组, ,第6组,下图是按上述分组方法得到的频率分布直方图(1)试评估我校高三年级男生在全省高中男生中的平均身高状况;(2)求这50名男生身高在以上( )的人数;(3)在这50名男生身高在以上(含 )的人中任意抽取2人,该2人中身高排名(以高到低)在全省前130名的人数记为,求的数学期望(参考数据:若, ,)【答案】(1);(2);(3).【解析】试题分析:(1)将频率分布直方图中每个小矩形的面积与小矩形底边中点的横坐标之积相加,就是样本数据的估计平均数;(2)由;(3)先求得人中
22、以上人数,然后令取,可得其概率,最后得到期望.试题解析:(1)由直方图,经过计算我校高三年级男生平均身高为高于全省的平均值(2)由频率分布直方图知,后两组频率为,人数为,即这50名男生身高在以上(含)的人数为10人 (3),所以,全省前130名的身高在以上,这50人中以上的有5人随机变量可取,于是, 考点:用样本的数字特征估计总体的数字特征、频率分布直方图、数学期望.22为了解学生课余学习时间的多少是否与成绩好坏有关,现随机抽取某校高三年级30名学生进行问卷调查,得到如下列联表(以平均每天课余学习时间是否达到4小时,最近一次月考总成绩是否在年级前100名(含)为标准):4小时以上不足4小时合计
23、前100名(含)2100名以后18合计30已知在这30人中随机抽取1人,抽到最近一次月考总成绩在前100名的学生的概率为.(1)请将上面的列联表补充完整,并据此判断是否有的把握认为课余学习时间达到4小时和成绩在年级前100名有关?说明你的理由;(2)通过统计发现,这30位同学最近一次月考数学成绩(分)近似服从正态分布,若这30位同学所在的高三年级有800人,试以这30人的成绩分布情况估计高三年级最近一次月考数学成绩在130分及以上的大概有多少人?(最后结果小数部分四舍五入成整数)参考公式:,其中,.【答案】(1)答案见解析,有,答案见解析;(2)127人.【分析】(1)根据抽到最近一次月考总成
24、绩在前100名的学生的概率为,设这30人中有人在前100名,由,解得,完成列联表,然后利用,求得,与临界表对照下结论.(2)根据数学成绩(分)近似服从正态分布,则由由题可知求解.【详解】(1)设这30人中有人在前100名,则由题可得:,解得,故联表补充如下:4小时以上不足4小时合计前100名(含)628100名以后41822合计102030所以,故有的把握认为课余学习时间达到4小时和总成绩在年级前100名有关.(2)由题可知故高三年级800人中超过130的大约有(人).【点睛】本题主要考查独立性检验和正态分布的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.23振华大型电子厂为了解每位工人每天制造某
25、种电子产品的件数,记录了某天所有工人每人的制造件数,并对其进行了简单随机抽样统计,统计结果如下:制造电子产品的件数工人数131141(1)若去掉内的所有数据,则件数的平均数减少2到3(即大于等于2,且小于3),试求样本中制造电子产品的件数在的人数的取值范围;(同一区间数据用该组区间数据的中点值作代表)(2)若电子厂共有工人1500人,且每位工人制造电子产品的件数,试估计制造电子产品件数小于等于48件的工人的人数附:若,则,【答案】(1),;(2)30【分析】(1)先设样本中所有制造电子产品的件数的平均值为,再设样本中去掉内的所有数据后制造电子产品的件数的平均值为,由题可得,进而列出满足题意的不
26、等式求解即可;(2)根据正态分布的概率计算公式计算即可得解.【详解】(1)设样本中所有制造电子产品的件数的平均值为,则,设样本中去掉内的所有数据后制造电子产品的件数的平均值为,则,依题可得,即,解得,所以件数在的人数的取值范围为,;(2)因为,所以,所以,因为,所以所以,所以估计1500人中每天制造产品件数小于等于50的人数为【点睛】本题考查平均数的应用,考查正态分布概率的计算问题,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.24十九大提出:坚决打赢脱贫攻坚战,做到精准扶贫.某县积极引导农民种植一种名贵中药材,从而大大提升了该县农民经济收入.2019年年底,某调查机构从该县种植这种名贵中药材的农户
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