彭耿鋒
摘要分析考綱,解讀題型,通過近幾年的高考概率統(tǒng)計題分析,在題型中尋找規(guī)律,明確高頻考點,摸清考試規(guī)律,為高考題海戰(zhàn)術(shù)指明了方向,備考增加信心,通過最近幾年的高考試題分析,分析總結(jié),明晰應(yīng)考策略。
關(guān)鍵詞概率統(tǒng)計
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:A
通過近五年全國卷概率統(tǒng)計解答題分析,我們不難發(fā)現(xiàn),解答題多以抽樣問題為背景,以頻數(shù)分布條形圖、頻率分布直方圖、莖葉圖、散點圖等統(tǒng)計圖表為載體,體現(xiàn)能力立意,將統(tǒng)計知識與概率知識、函數(shù)知識等相結(jié)合的綜合題。
下面舉例說明2013年至2017年全國高考(理科)卷中出現(xiàn)的熱點解答題進行分析與研究。
熱點題型一:獨立重復(fù)事件與二項分布
例題1.【2013全國1,理19】一批產(chǎn)品需要進行質(zhì)量檢驗,檢驗方案是:先從這批產(chǎn)品中任取4件作檢驗,這4件產(chǎn)品中優(yōu)質(zhì)品的件數(shù)記為n。如果n=3,再從這批產(chǎn)品中任取4件作檢驗,若都為優(yōu)質(zhì)品,則這批產(chǎn)品通過檢驗;如果n=4,再從這批產(chǎn)品中任取1件作檢驗,若為優(yōu)質(zhì)品,則這批產(chǎn)品通過檢驗;其他情況下,這批產(chǎn)品都不能通過檢驗。假設(shè)這批產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)品率為50%,即取出的產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)品的概率都為,且各件產(chǎn)品是否為優(yōu)質(zhì)品相互獨立。
(1)求這批產(chǎn)品通過檢驗的概率。
(2)已知每件產(chǎn)品檢驗費用為100元,凡抽取的每件產(chǎn)品都需要檢驗,對這批產(chǎn)品作質(zhì)量檢驗所需的費用記為X(單位:元),求X的分布列及數(shù)學(xué)期望。
【考點直擊】:獨立重復(fù)事件、二項分布、數(shù)學(xué)期望
【解答分析】:解決本題的關(guān)鍵在于取得產(chǎn)品的件數(shù)為4件優(yōu)質(zhì)品三件時,檢驗費用為800,對應(yīng)的發(fā)生概率為只算前四次產(chǎn)品檢驗有三件優(yōu)質(zhì)的概率,也就是p(X=800)=C()3()=,后面4件檢驗費用必然發(fā)生,概率為1。
【試題點睛】:本題將檢驗費用與概率統(tǒng)計相結(jié)合,若忽視檢驗費用與抽檢概率之間的關(guān)系,很容易產(chǎn)生錯誤,抽檢事件在高考中為??碱},背景很熟悉,但命題手法多變,如何解決此類問題,理解是關(guān)鍵,模型的識別是核心。
熱點題型二:離散型隨機變量分布列及數(shù)學(xué)期望
例題2.【2016年全國I,理19】某公司計劃購買2臺機器,該種機器使用三年后即被淘汰.機器有一易損零件,在購進機器時,可以額外購買這種零件作為備件,每個200元。在機器使用期間,如果備件不足再購買,則每個500元.現(xiàn)需決策在購買機器時應(yīng)同時購買幾個易損零件,為此搜集并整理了100臺這種機器在三年使用期內(nèi)更換的易損零件數(shù),得下面柱狀圖:
以這100臺機器更換的易損零件數(shù)的頻率代替1臺機器更換的易損零件數(shù)發(fā)生的概率,記X表示2臺機器三年內(nèi)共需更換的易損零件數(shù),n表示購買2臺機器的同時購買的易損零件數(shù)。
(I)求X的分布列; (II)若要求P(X≤n)≥0.5,確定n的最小值;
(III)以購買易損零件所需費用的期望值為決策依據(jù),在n=19與n=20之中選其一,應(yīng)選用哪個?
【考點直擊】:頻數(shù)分布條形圖,離散型隨機變量的分布列,獨立事件發(fā)生的概率。
【解答分析】能夠從頻數(shù)分布直方圖中讀出每一臺機器三年內(nèi)更換的零件數(shù)分別為8、9、10、11,其次是兩臺機器三年內(nèi)更換的零件數(shù)分別為16、17、18、19、20、21、22,獨立事件同時發(fā)生的概率計算,互斥事件的概率計算;第二問n=19也就是購買19件配件,可以解決更換不大于19的所有事件發(fā)生的概率之和。
【試題點睛】:本題考查圖表理解能力,也考查了分類討論的思想以及具體問題具體分析的能力,與 2013年全國II理19題大同小異,對此題型,應(yīng)多加重視。
熱點題型三:二項分布與正態(tài)分布混合型
例題3.【2017全國1,理19】為了抽檢某種零件的一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程,實驗員每天從該生產(chǎn)線上隨機抽取16個零件,并測量其尺寸(單位:cm).根據(jù)長期生產(chǎn)經(jīng)驗,可以認(rèn)為這條生產(chǎn)線正常狀態(tài)下生產(chǎn)的零件的尺寸服從正態(tài)分布N(,2)。
(1)假設(shè)生產(chǎn)狀態(tài)正常,記X表示一天內(nèi)抽取的16個零件中其尺寸在(3,+3)之外的零件數(shù),求P(X≥1)及X的數(shù)學(xué)期望;
(2)一天內(nèi)抽檢零件中,如果出現(xiàn)了尺寸在(3,+3)之外的零件,就認(rèn)為這條生產(chǎn)線在這一天的生產(chǎn)過程可能出現(xiàn)了異常情況,需對當(dāng)天的生產(chǎn)過程進行檢查。
(I)試說明上述監(jiān)控生產(chǎn)過程方法的合理性:(II)下面是檢驗員在一天內(nèi)抽取的16個零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95
經(jīng)計算得
,
,
其中xi為抽取的第i個零件的尺寸,i=1,2,…,16。用樣本平均數(shù)作為的估計值,用樣本標(biāo)準(zhǔn)差s作為的估計值,利用估計值判斷是否需對當(dāng)天的生產(chǎn)過程進行檢查,剔除之外的數(shù)據(jù),用剩下的數(shù)據(jù)估計和(精確到0.01).附:若隨機變量Z服從正態(tài)分布N(,2),則
P(3<Z<+3)=0.9974
0.997416≈0.9592,≈0.09.
【考點直擊】:二項分布;正態(tài)分布的3原則;均值、方差的計算。
【解答分析】一天內(nèi)1個零件尺寸落在(3,+3)之外的概率是1-0.9974=0.0026,16個零件落在(3,+3)之外的概率服從二項分布,X~B(16,0.0026),弄清楚這個問題,第一二問不難解決,第三問的計算較為復(fù)雜,耐心可解決,但是耗時較多,難以得分,考生應(yīng)靈活處理。
【試題點睛】:本題要求考生具有良好的閱讀理解能力、數(shù)據(jù)處理能力及模型識別能力,綜合能力要求高。
熱點題型四:線性回歸方程與非線性擬合
例題4.【2015全國1,理19】某公司為確定下一年度投入某種產(chǎn)品的宣傳費,需了解年宣傳費x(單位:千元)對年銷售量y(單位:t)和年利潤z(單位:千元)的影響,對近8年的年宣傳費x1和年銷售量y1(i=1,2,…,8)數(shù)據(jù)作了初步處理,得到下面的散點圖及一些統(tǒng)計量的值。(圖略)
表中w1 = ,
(Ⅰ)根據(jù)散點圖判斷,y=a+bx與y=c+d哪一個適宜作為年銷售量y關(guān)于年宣傳費x的回歸方程類型?(給出判斷即可,不必說明理由)
(Ⅱ)根據(jù)(Ⅰ)的判斷結(jié)果及表中數(shù)據(jù),建立y關(guān)于x的回歸方程;
(Ⅲ)已知這種產(chǎn)品的年利率z與x、y的關(guān)系為z=0.2y-x.根據(jù)(Ⅱ)的結(jié)果回答下列問題:
年宣傳費x=49時,年銷售量及年利潤的預(yù)報值是多少?年宣傳費x為何值時,年利率的預(yù)報值最大?
【考點直擊】:非線性擬合,線性回歸方程的求法,回歸方程分析。
【解答分析】本題源于課本,考查了非線性擬合及非線性回歸方程的求解,解決此類題型首先要利用換元法,將非線性問題轉(zhuǎn)化為線性問題,注意計算時,變量已經(jīng)產(chǎn)生變化,考試時做到細(xì)心演算,公式正確,方能達到最后結(jié)果。
【試題點睛】:此題為近年來考試熱點,頻繁出現(xiàn),此類題就是紙老虎,變量多,閱讀量大,計算量大,平時要養(yǎng)成一算到底的好習(xí)慣,面對高考,我們唯有回歸課本,以不變應(yīng)萬變,才是根本之道。
總之,近年來全國高考卷中概率統(tǒng)計類解答題就是知識與能力的完美結(jié)合體,需要我們平時在面對字?jǐn)?shù)較多概率題型時應(yīng)當(dāng)多嘗試,閱讀理解的能力的提高非一日之功,計算能力的提高也非一日能就。
參考文獻
[1]吳平生.面向2016年全國高考的概率統(tǒng)計復(fù)習(xí)備考研究[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究,2015(09).