


為了解決某些實際問題,我們常經歷這樣的過程:提出問題→收集數據→整理、描述、分析數據→做出估計、推斷。而對于生活中的隨機問題,我們也常用概率模型幫助分析問題,做出估計、推斷、決策。
一、恰當選圖,直觀呈現
例1 空氣的成分(除去水汽、雜質等)是:氮氣約占78%,氧氣約占21%,其他微量氣體約占1%。要反映上述信息,宜采用的統計圖是( )。
A.條形統計圖
B.折線統計圖
C.扇形統計圖
D.頻數分布直方圖
【解析】扇形統計圖可以清楚地看出各統計項目占總體的百分比,所以用扇形統計圖。故選C。
【點評】我們要根據問題的需要選擇恰當的統計圖來解決問題。因此,了解各統計圖的特點是解題的關鍵。條形統計圖可以清楚地看出各統計項目的數據;折線統計圖能夠描述數據的變化過程和趨勢;頻數分布直方圖可以直觀、形象地反映樣本的分布規律,清楚地看出數據分布的總體趨勢。
二、統計分析,精準預測
例2 為合理安排進、離校時間,學校調查小組對某一天八年級學生上學、放學途中的用時情況進行了調查。本次調查在八年級隨機抽取了20名學生,建立以上學途中用時為橫坐標、放學途中用時為縱坐標的平面直角坐標系,并根據調查結果畫出相應的點,如圖1所示:
(1)根據圖中信息,下列說法正確的是 (寫出所有正確說法的序號)。
①這20名學生上學途中用時都沒有超過30min;
②這20名學生上學途中用時在20min以內的人數超過一半;
③這20名學生放學途中用時最短為5min;
④這20名學生放學途中用時的中位數為15min。
(2)已知該校八年級共有400名學生,請估計八年級學生上學途中用時超過25min的人數。
(3)調查小組發現,圖中的點大致分布在一條直線附近,請直接寫出這條直線對應的函數表達式并說明意義。
【解析】(1)上學途中的用時情況,需要觀察圖中這些點的橫坐標。從圖上看,所有的點的橫坐標都小于等于30,①正確。要找上學途中用時在20min以內的人數,就要看這些點中橫坐標小于等于20的點有多少個,超過了一半,就是大于等于10名,②正確。這些點的縱坐標最小是5,所以放學途中用時最短的是5min,③正確。求放學途中用時的中位數,要從下往上數,找到第10個和第11個點,看它們對應的縱坐標,求出平均數即可,發現小于15,④錯誤。
(2)從抽取的樣本來看,橫坐標超過25的點只有1個,所以用樣本估計總體則有400×[120]=20,估計有20人。
(3)這條直線對應的函數表達式為y=x。實際意義是:每名學生上學、放學途中用時接近。
【點評】這是一個生活中的常見情境,跟我們的生活息息相關。解決此類問題的方法就是將生活問題數學化,建立平面直角坐標系,理解每個點的意義。
例3 某汽車評測機構對市面上多款新能源汽車的0~100km/h的加速時間和滿電續航里程進行了性能評測,評測結果繪制如圖2,每個點都對應一款新能源汽車的評測數據。
已知0~100km/h的加速時間的中位數是ms,滿電續航里程的中位數是nkm,相應的直線將平面分成了①②③④四個區域(直線不屬于任何區域),欲將最新上市的兩款新能源汽車的評測數據對應的點繪制到平面內,若以上兩組數據的中位數均保持不變,則這兩個點可能分別落在( )。
A.區域①② B.區域①③
C.區域①④ D.區域③④
【解析】這些點的橫坐標表示滿電續航里程,縱坐標表示0~100km/h的加速時間,要使得兩款新能源車的評測數據加進去后,滿電續航里程的中位數不變,則兩個數據應該位于直線n的左右兩側,使原先排在最中間的兩個點的位置不變。同樣的道理,要使得0~100km/h的加速時間的中位數不變,新加進去的兩個點的位置應分布在直線m的上下兩側,所以只有B選項符合。
【點評】這個生活問題本質上考查的是中位數的概念。研究中位數時,我們通常見到的都是具體的數據,而這里以散點圖的方式呈現。和例2一樣,我們同樣要理解每個點的橫坐標和縱坐標所代表的含義。這里雖然沒有具體數據,但是從點的位置分布的高低和左右情況可以看出數據的大小。
三、生活游戲,概率幫忙
例4 有同型號的A、B兩把鎖和同型號的a、b、c三把鑰匙,其中a鑰匙只能打開A鎖,b鑰匙只能打開B鎖,c鑰匙不能打開這兩把鎖。
(1)從三把鑰匙中隨機取出一把鑰匙,取出c鑰匙的概率等于 ;
(2)從兩把鎖中隨機取出一把鎖,從三把鑰匙中隨機取出一把鑰匙,求取出的鑰匙恰好能打開取出的鎖的概率。
【解析】(1)共有三把鑰匙,所以共有3種等可能的結果,則取出c鑰匙的概率等于[13]。
(2)畫出如下的樹狀圖:
所有等可能的結果共有6種,其中取出的鑰匙恰好能打開取出的鎖的結果有(A,a)和(B,b)兩種。所以P(取出的鑰匙恰好能打開取出的鎖)=[26]=[13]。
【點評】本題考查的是根據概率公式求概率,可以用樹狀圖或者表格,不重復、不遺漏地列出所有等可能的結果。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,只能用樹狀圖。分析問題時要關注問題是放回試驗,還是不放回試驗。本問題為不放回試驗。
(作者單位:江蘇省常州市鐘樓外國語學校)