本题导读

本题考查分层抽样。

📌【题干】

Question

(2011年广东卷(理))

为了解甲、乙两厂的产品质量,采用分层抽样的方法从甲、乙两厂生产的产品中分别抽取 件和 件,测量产品中微量元素 的含量(单位:毫克). 下表是乙厂的 件产品的测量数据:

编号12345
169178166175180
7580777081

(1) 已知甲厂生产的产品共有 件,求乙厂生产的产品数量;

(2) 当产品中的微量元素 满足 且 时,该产品为优等品. 用上述样本数据估计乙厂生产的优等品的数量;

(3) 从乙厂抽出的上述 件产品中,随机抽取 件,求抽取的 件产品中优等品数 的分布列及其均值(即数学期望).

🔍【思路分析】

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  1. 第 (1) 问:分层抽样中各层抽取的比例相同,设乙厂产品数为 ,根据 求解。
  2. 第 (2) 问:根据条件 且 筛选乙厂样本中的优等品,计算优等品频率,再乘以乙厂产品总数得到估计值。
  3. 第 (3) 问:确定 5 件样本中优等品与非优等品的件数,明确随机变量 的所有可能取值,利用古典概型(超几何分布)计算各取值的概率,列出分布列并求数学期望。

✅【答案】

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(1) 待补

(2) 待补

(3) 待补

✍【详细解析】

Abstract

(1) 设乙厂生产的产品数量为 件. 由分层抽样的性质可知,抽样比为 . 则 ,解得 . 答:乙厂生产的产品数量为 件.

(2) 检验乙厂 5 件样本数据:

  • 编号 1:,不满足;
  • 编号 2: 且 ,满足;
  • 编号 3:,不满足;
  • 编号 4:,但 ,不满足;
  • 编号 5: 且 ,满足. 故样本中优等品有 2 件(编号 2, 5),样本优等品率为 . 以此估计乙厂生产的优等品数量为: (件).

(3) 乙厂抽出的 5 件产品中,优等品有 2 件,非优等品有 3 件. 从中随机抽取 2 件,优等品数 的可能取值为 . , , .

故 的分布列为:

012

均值(数学期望)为: . (或由超几何分布期望公式:)

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:分层抽样比例公式 ;样本频率估计总体频数;超几何分布 。
  • 核心方法:列表统计与逐个条件检验;组合数计算离散型随机变量概率分布;期望公式 。
  • 避坑指南:第 (2) 问优等品定义为逻辑与“且”,需两指标同时满足,编号 4 容易误判;第 (3) 问是不放回抽样,属于超几何分布,不能当作二项分布处理。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源: 源于数理统计中的抽样检验理论与质量控制(SPC)。对应高等概率论中不放回抽样的超几何分布模型及点估计方法。
  • 结论推广: 设总体容量为 ,其中包含 件特定物品,不放回随机抽取 件,抽得该特定物品数记为 ,则 : 其均值为:

🔗【关联脉络】

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