本题导读
本题考查超几何分布。
📌【题干】
Question
(2011年辽宁卷(理)) 某农场计划种植某种新作物,为此对这种作物的两个品种(分别称为品种甲和品种乙)进行田间试验,选取两大块地,每大块地分成 小块地,在总共 小块地中,随机选 小块地种植品种甲,另外 小块地种植品种乙.
(1) 假设 ,在第一大块地中,种植品种甲的小块地的数目记为 ,求 的分布列和数学期望;
(2) 试验时每大块地分成 8 小块,即 ,试验结束后得到品种甲和品种乙在各小块地上的每公顷产量(单位:)如下表:
品种甲 403 397 390 404 388 400 412 406 品种乙 419 403 412 418 408 423 400 413
分别求品种甲和品种乙每公顷产量的样本平均数和样本方差;根据试验结果,你应该种植哪一品种? 附:样本数据 的样本方差 ,其中 为样本平均数.
🔍【思路分析】
破题导航
- 对 (1):当 时,总共 8 块地,第一大块地占 4 块,品种甲占 4 块。 服从超几何分布,确定 的取值 ,利用超几何分布公式求概率并列出分布列,利用公式计算期望。
- 对 (2):先分别求出甲、乙品种产量的样本平均数 和 ;再利用方差公式求样本方差 和 ;最后从“平均产量更高”和“产量更稳定(方差更小)”两个角度做出种植建议。
✅【答案】
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(1) 待补
(2) 待补
✍【详细解析】
Abstract
(1) 当 时,总共有 小块地,第一大块地有 4 小块地,选出的品种甲共有 4 小块地。 表示在第一大块地中种植品种甲的小块地数目,则 服从参数为 的超几何分布。 的所有可能取值为 0, 1, 2, 3, 4。 基本事件总数为 。 各取值的概率为: 所以 的分布列为:
0 1 2 3 4
数学期望为: (注:也可由超几何分布期望公式直接验证 )。
(2) 品种甲每公顷产量的样本平均数为: 品种甲的样本方差为:
品种乙每公顷产量的样本平均数为: 品种乙的样本方差为:
决策评价: 因为 且 , 表明品种乙的每公顷平均产量明显高于品种甲,且品种乙产量的稳定性也优于品种甲。 故应该种植品种乙。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:超几何分布的建模、期望公式以及样本均值与方差的数值计算与统计决策。
- 核心方法:
- 均值计算时可利用基准数法(如甲以 400 为基准,乙以 410 为基准)快速累加;
- 决策说明需兼顾“均值代表水平,方差代表稳定性”两个维度。
- 避坑指南:第 (1) 问是典型的超几何分布,切勿错用二项分布模型;第 (2) 问求方差时数据较多,加减平方时需细心避免算错算漏。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:经典的农林田间试验设计与方差分析初级模型。
- 结论推广:在方案选择与统计决策中,最优方案评判准则通常为“平均水平更高()且波动幅度更小()”。
🔗【关联脉络】
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