為了解決某些實(shí)際問(wèn)題,我們常經(jīng)歷這樣的過(guò)程:提出問(wèn)題→收集數(shù)據(jù)→整理、描述、分析數(shù)據(jù)→做出估計(jì)、推斷。而對(duì)于生活中的隨機(jī)問(wèn)題,我們也常用概率模型幫助分析問(wèn)題,做出估計(jì)、推斷、決策。
一、恰當(dāng)選圖,直觀呈現(xiàn)
例1 空氣的成分(除去水汽、雜質(zhì)等)是:氮?dú)饧s占78%,氧氣約占21%,其他微量氣體約占1%。要反映上述信息,宜采用的統(tǒng)計(jì)圖是( )。
A.條形統(tǒng)計(jì)圖
B.折線統(tǒng)計(jì)圖
C.扇形統(tǒng)計(jì)圖
D.頻數(shù)分布直方圖
【解析】扇形統(tǒng)計(jì)圖可以清楚地看出各統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目占總體的百分比,所以用扇形統(tǒng)計(jì)圖。故選C。
【點(diǎn)評(píng)】我們要根據(jù)問(wèn)題的需要選擇恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)圖來(lái)解決問(wèn)題。因此,了解各統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。條形統(tǒng)計(jì)圖可以清楚地看出各統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的數(shù)據(jù);折線統(tǒng)計(jì)圖能夠描述數(shù)據(jù)的變化過(guò)程和趨勢(shì);頻數(shù)分布直方圖可以直觀、形象地反映樣本的分布規(guī)律,清楚地看出數(shù)據(jù)分布的總體趨勢(shì)。
二、統(tǒng)計(jì)分析,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)
例2 為合理安排進(jìn)、離校時(shí)間,學(xué)校調(diào)查小組對(duì)某一天八年級(jí)學(xué)生上學(xué)、放學(xué)途中的用時(shí)情況進(jìn)行了調(diào)查。本次調(diào)查在八年級(jí)隨機(jī)抽取了20名學(xué)生,建立以上學(xué)途中用時(shí)為橫坐標(biāo)、放學(xué)途中用時(shí)為縱坐標(biāo)的平面直角坐標(biāo)系,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果畫(huà)出相應(yīng)的點(diǎn),如圖1所示:
(1)根據(jù)圖中信息,下列說(shuō)法正確的是 (寫(xiě)出所有正確說(shuō)法的序號(hào))。
①這20名學(xué)生上學(xué)途中用時(shí)都沒(méi)有超過(guò)30min;
②這20名學(xué)生上學(xué)途中用時(shí)在20min以內(nèi)的人數(shù)超過(guò)一半;
③這20名學(xué)生放學(xué)途中用時(shí)最短為5min;
④這20名學(xué)生放學(xué)途中用時(shí)的中位數(shù)為15min。
(2)已知該校八年級(jí)共有400名學(xué)生,請(qǐng)估計(jì)八年級(jí)學(xué)生上學(xué)途中用時(shí)超過(guò)25min的人數(shù)。
(3)調(diào)查小組發(fā)現(xiàn),圖中的點(diǎn)大致分布在一條直線附近,請(qǐng)直接寫(xiě)出這條直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式并說(shuō)明意義。
【解析】(1)上學(xué)途中的用時(shí)情況,需要觀察圖中這些點(diǎn)的橫坐標(biāo)。從圖上看,所有的點(diǎn)的橫坐標(biāo)都小于等于30,①正確。要找上學(xué)途中用時(shí)在20min以內(nèi)的人數(shù),就要看這些點(diǎn)中橫坐標(biāo)小于等于20的點(diǎn)有多少個(gè),超過(guò)了一半,就是大于等于10名,②正確。這些點(diǎn)的縱坐標(biāo)最小是5,所以放學(xué)途中用時(shí)最短的是5min,③正確。求放學(xué)途中用時(shí)的中位數(shù),要從下往上數(shù),找到第10個(gè)和第11個(gè)點(diǎn),看它們對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo),求出平均數(shù)即可,發(fā)現(xiàn)小于15,④錯(cuò)誤。
(2)從抽取的樣本來(lái)看,橫坐標(biāo)超過(guò)25的點(diǎn)只有1個(gè),所以用樣本估計(jì)總體則有400×[120]=20,估計(jì)有20人。
(3)這條直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=x。實(shí)際意義是:每名學(xué)生上學(xué)、放學(xué)途中用時(shí)接近。
【點(diǎn)評(píng)】這是一個(gè)生活中的常見(jiàn)情境,跟我們的生活息息相關(guān)。解決此類問(wèn)題的方法就是將生活問(wèn)題數(shù)學(xué)化,建立平面直角坐標(biāo)系,理解每個(gè)點(diǎn)的意義。
例3 某汽車評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)市面上多款新能源汽車的0~100km/h的加速時(shí)間和滿電續(xù)航里程進(jìn)行了性能評(píng)測(cè),評(píng)測(cè)結(jié)果繪制如圖2,每個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一款新能源汽車的評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)。
已知0~100km/h的加速時(shí)間的中位數(shù)是ms,滿電續(xù)航里程的中位數(shù)是nkm,相應(yīng)的直線將平面分成了①②③④四個(gè)區(qū)域(直線不屬于任何區(qū)域),欲將最新上市的兩款新能源汽車的評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)繪制到平面內(nèi),若以上兩組數(shù)據(jù)的中位數(shù)均保持不變,則這兩個(gè)點(diǎn)可能分別落在( )。
A.區(qū)域①② B.區(qū)域①③
C.區(qū)域①④ D.區(qū)域③④
【解析】這些點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示滿電續(xù)航里程,縱坐標(biāo)表示0~100km/h的加速時(shí)間,要使得兩款新能源車的評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)加進(jìn)去后,滿電續(xù)航里程的中位數(shù)不變,則兩個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該位于直線n的左右兩側(cè),使原先排在最中間的兩個(gè)點(diǎn)的位置不變。同樣的道理,要使得0~100km/h的加速時(shí)間的中位數(shù)不變,新加進(jìn)去的兩個(gè)點(diǎn)的位置應(yīng)分布在直線m的上下兩側(cè),所以只有B選項(xiàng)符合。
【點(diǎn)評(píng)】這個(gè)生活問(wèn)題本質(zhì)上考查的是中位數(shù)的概念。研究中位數(shù)時(shí),我們通常見(jiàn)到的都是具體的數(shù)據(jù),而這里以散點(diǎn)圖的方式呈現(xiàn)。和例2一樣,我們同樣要理解每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的含義。這里雖然沒(méi)有具體數(shù)據(jù),但是從點(diǎn)的位置分布的高低和左右情況可以看出數(shù)據(jù)的大小。
三、生活游戲,概率幫忙
例4 有同型號(hào)的A、B兩把鎖和同型號(hào)的a、b、c三把鑰匙,其中a鑰匙只能打開(kāi)A鎖,b鑰匙只能打開(kāi)B鎖,c鑰匙不能打開(kāi)這兩把鎖。
(1)從三把鑰匙中隨機(jī)取出一把鑰匙,取出c鑰匙的概率等于 ;
(2)從兩把鎖中隨機(jī)取出一把鎖,從三把鑰匙中隨機(jī)取出一把鑰匙,求取出的鑰匙恰好能打開(kāi)取出的鎖的概率。
【解析】(1)共有三把鑰匙,所以共有3種等可能的結(jié)果,則取出c鑰匙的概率等于[13]。
(2)畫(huà)出如下的樹(shù)狀圖:
所有等可能的結(jié)果共有6種,其中取出的鑰匙恰好能打開(kāi)取出的鎖的結(jié)果有(A,a)和(B,b)兩種。所以P(取出的鑰匙恰好能打開(kāi)取出的鎖)=[26]=[13]。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是根據(jù)概率公式求概率,可以用樹(shù)狀圖或者表格,不重復(fù)、不遺漏地列出所有等可能的結(jié)果。這里是兩步完成的事件,兩種方法均可。若是三步及以上完成的事件,只能用樹(shù)狀圖。分析問(wèn)題時(shí)要關(guān)注問(wèn)題是放回試驗(yàn),還是不放回試驗(yàn)。本問(wèn)題為不放回試驗(yàn)。
(作者單位:江蘇省常州市鐘樓外國(guó)語(yǔ)學(xué)校)