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课时作业4:2.1.3分层抽样

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2023年12月18日发(作者:段干佳惠)

课时达标训练

一、基础过关

1.某学校有男、女学生各500名,为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )

A.抽签法

B.随机数法

D.分层抽样法 C.系统抽样法

答案 D

解析 总体(100名学生)中的个体(男、女学生)有明显差异,应采用分层抽样.

2.下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是

A.从10名同学中抽取3人参加座谈会

B.某社区有500个家庭,其中高收入的家庭125户,中等收入的家庭280户,低收入的家庭95户,为了了解生活购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为100户的样本

C.从1 000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间

D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量

答案 B

解析 A中总体所含个体无差异且个数较少,适合用简单随机抽样;C和D中总体所含个体无差异且个数较多,适合用系统抽样;B中总体所含个体差异明显,适合用分层抽样.

3.具有A、B、C三种性质的总体,其容量为63,将A、B、C三种性质的个体按1∶2∶4的比例进行分层抽样调查,如果抽取的样本容量为21,则A、B、C三种元素分别抽取( )

A.12、6、3

C.3、6、12

答案 C

解析 因为A、B、C三种性质的个体按1∶2∶4的比例进行分层抽样,

1∴A种元素抽取的个数为21×=3,

72B种元素抽取的个数为21×=6,

74C种元素抽取的个数为21×=12.

74.某校高三一班有学生54人,二班有学生42人,现在要用分层抽样的方法从两个班抽出

B.12、3、6

D.3、12、6

( )

16人参加军训表演,则一班和二班分别被抽取的人数是

A.8,8

C.9,7

答案 C

B.10,6

D.12,4

( )

16111解析 抽样比为=,则一班和二班分别被抽取的人数是54×=9,42×=7.

6654+4265.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 000家,其中农民家庭1 800户,工人家庭100户.现要从中抽取容量为40的样本,调查家庭收入情况,则在整个抽样过程中,可以用到下列抽样方法 ( )

①简单随机抽样;②系统抽样;③分层抽样.

A.②③

答案 D

解析 由于各家庭有明显的差异,所以首先应用分层抽样的方法分别从农民、工人、知识分子这三类家庭中抽出若干户,即36户、2户、2户.又由于农民家庭户数较多,那么在农民家庭这一层宜采用系统抽样;而工人、知识分子家庭户数较少,宜采用简单随机抽样法.故整个抽样过程要用到①②③三种抽样法.

6.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3∶3∶4,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,则应从高二年级抽取________名学生.

答案 15

解析 抽取比例与学生比例一致.

设应从高二年级抽取x名学生,则x∶50=3∶10.解得x=15.

7.某工厂有3条生产同一产品的流水线,每天生产的产品件数分别是3 000件,4 000件,

8 000件.若要用分层抽样的方法从中抽取一个容量为150件产品的样本,应该如何抽样?

解 总体中的个体数N=3 000+4 000+8 000=15 000,样本容量n=150,抽样比例为n15011==,所以应该在第1条流水线生产的产品中随机抽取3 000×=30(件)N15 产品,在第2条流水线生产的产品中随机抽取4 000×=40(件)产品,在第3条流水1001线生产的产品中随机抽取8 000×=80(件)产品.这里因为每条流水线所生产的产品100数都较多,所以,在每条流水线的产品中抽取样品时,宜采用系统抽样方法.

二、能力提升

8.某学校高一、高二、高三三个年级共有学生3 500人,其中高三学生数是高一学生数的1两倍,高二学生数比高一学生数多300人,现在按的抽样比用分层抽样的方法抽取样100 B.①③ C.③ D.①②③

本,则应抽取高一学生数为

( )

A.8

答案 A

B.11 C.16 D.10

xxxx解析 若设高三学生数为x,则高一学生数为,高二学生数为+300,所以有x++2222800+300=3 500,解得x=1 600.故高一学生数为800,因此应抽取高一学生数为=8.

1009.某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况,从他们中抽取容量为36的样本,最适合抽样本的方法是

A.简单随机抽样

B.系统抽样

C.先从中年人中剔除1人,再用分层抽样

D.先从老年人中剔除1人,再用分层抽样

答案 D

解析 总人数为28+54+81=163.样本容量为36,由于总体由差异明显的三部分组成,考虑用分层抽样.若按36∶163取样,无法得到整解,故考虑先剔除1人,抽取比例变为36∶162=2∶9,则中年人取12人,青年人取18人,先从老年人中剔除1人,老年人取6人,组成36的样本.

10.某工厂生产A、B、C、D四种不同型号的产品,产品数量之比依次为2∶3∶5∶1.现用分层抽样方法抽出一个容量为n的样本,样本中A种型号有16件,那么此样本的容量n为________.

答案 88

解析 在分层抽样中,每一层所抽的个体数的比例与总体中各层个体数的比例是一致2+3+5+1的.所以,样本容量n=×16=88.

211.一批产品有一级品100个,二级品60个,三级品40个,分别采用系统抽样和分层抽样,从这批产品中抽取一个容量为20的样本.

解 (1)系统抽样方法:将200个产品编号1,2,…,200,再将编号分为20段,每段10个编号,第一段为1~10号,…,第20段为191~200号.在第1段用抽签法从中抽取1个,如抽取了6号,再按预先给定规则,通常可用加间隔数10,第二段取16号,第三段取26号…,第20段取196号,这样可得到一个容量为20的样本.

(2)分层抽样方法:因为样本容量与总体的个体数的比为20∶200=1∶10,所以一、二、111三级品中分别抽取的个体数目依次是100×,60×,40×,即10,6,4.将一级品的101010100个产品按00,01,02,…,99编号,将二级品的60个产品按00,01,02,…,59编号, ( )

将三级品的40个产品按00,01,02,…,39编号,采用随机数表法,分别抽取10个,6个,4个.这样可得容量为20的一个样本.

12.某单位有技师18人,技术员12人,工程师6人,需要从这些人中抽取一个容量为n的样本,如果采用系统抽样和分层抽样方法抽取,都不用剔除个体;如果样本容量增加1,则在采用系统抽样时,需要在总体中剔除1个个体,求样本容量n.

36解 因为采用系统抽样和分层抽样时不用剔除个体,所以n是36的约数,且是6的n约数,即n又是6的倍数,n=6,12,18或36,又n+1是35的约数,故n只能是4,6,34,综合得n=6,即样本容量为6.

三、探究与拓展

13.某中学举行了为期3天的新世纪体育运动会,同时进行全校精神文明擂台赛.为了解这次活动在全校师生中产生的影响,分别在全校500名教职员工、3 000名初中生、4 000名高中生中作问卷调查,如果要在所有答卷中抽出120份用于评估.

(1)采用哪种抽样方法才能得到比较客观的评价结论?教职员工、初中生、高中生中抽取的个体数各是什么?

(2)要从3 000份初中生的答卷中抽取一个容量为48的样本,如果采用简单随机抽样,应如何操作?

(3)为了从4 000份高中生的答卷中抽取一个容量为64的样本,如何使用系统抽样抽取到所需的样本?

解 (1)由于这次活动对教职员工、初中生和高中生产生的影响不会相同,所以应当采取分层抽样的方法进行抽样.

1202因为样本容量=120,总体个数=500+3 000+4 000=7 500,则抽样比:=,

7 50012522所以有500×=8,3 000×=48,

12512524 000×=64,所以在教职员工、初中生、高中生中抽取的个体数分别是8,48,64.

125(2)由于简单随机抽样有两种方法:抽签法和随机数法.如果用抽签法,要作3 000个号签,费时费力,因此采用随机数表法抽取样本,步骤:

①编号:将3 000份答卷都编上号码:0 001,0 002,0 003,…,3 000.

②在随机数表上随机选取一个起始位置.

③规定读数方向:向右连续取数字,以4个数为一组,如果读取的4位数大于3 000,则去掉,如果遇到相同号码则只取一个,这样一直到取满48个号码为止.

(3)由于4 000÷64=62.5不是整数,则应先使用简单随机抽样从4 000名学生中随机剔除32个个体,再将剩余的3 968个个体进行编号:1,2,…,3 968,然后将整体分为64个部分,其中每个部分中含有62个个体,如第1部分个体的编号为1,2,…,62.

从中随机抽取一个号码,如若抽取的是23,则从第23号开始,每隔62个抽取一个,这样得到容量为64的样本;23,85,147,209,271,333,395,457,…,3 929.

2023年12月18日发(作者:段干佳惠)

课时达标训练

一、基础过关

1.某学校有男、女学生各500名,为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )

A.抽签法

B.随机数法

D.分层抽样法 C.系统抽样法

答案 D

解析 总体(100名学生)中的个体(男、女学生)有明显差异,应采用分层抽样.

2.下列问题中,最适合用分层抽样抽取样本的是

A.从10名同学中抽取3人参加座谈会

B.某社区有500个家庭,其中高收入的家庭125户,中等收入的家庭280户,低收入的家庭95户,为了了解生活购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为100户的样本

C.从1 000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间

D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量

答案 B

解析 A中总体所含个体无差异且个数较少,适合用简单随机抽样;C和D中总体所含个体无差异且个数较多,适合用系统抽样;B中总体所含个体差异明显,适合用分层抽样.

3.具有A、B、C三种性质的总体,其容量为63,将A、B、C三种性质的个体按1∶2∶4的比例进行分层抽样调查,如果抽取的样本容量为21,则A、B、C三种元素分别抽取( )

A.12、6、3

C.3、6、12

答案 C

解析 因为A、B、C三种性质的个体按1∶2∶4的比例进行分层抽样,

1∴A种元素抽取的个数为21×=3,

72B种元素抽取的个数为21×=6,

74C种元素抽取的个数为21×=12.

74.某校高三一班有学生54人,二班有学生42人,现在要用分层抽样的方法从两个班抽出

B.12、3、6

D.3、12、6

( )

16人参加军训表演,则一班和二班分别被抽取的人数是

A.8,8

C.9,7

答案 C

B.10,6

D.12,4

( )

16111解析 抽样比为=,则一班和二班分别被抽取的人数是54×=9,42×=7.

6654+4265.某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 000家,其中农民家庭1 800户,工人家庭100户.现要从中抽取容量为40的样本,调查家庭收入情况,则在整个抽样过程中,可以用到下列抽样方法 ( )

①简单随机抽样;②系统抽样;③分层抽样.

A.②③

答案 D

解析 由于各家庭有明显的差异,所以首先应用分层抽样的方法分别从农民、工人、知识分子这三类家庭中抽出若干户,即36户、2户、2户.又由于农民家庭户数较多,那么在农民家庭这一层宜采用系统抽样;而工人、知识分子家庭户数较少,宜采用简单随机抽样法.故整个抽样过程要用到①②③三种抽样法.

6.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3∶3∶4,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,则应从高二年级抽取________名学生.

答案 15

解析 抽取比例与学生比例一致.

设应从高二年级抽取x名学生,则x∶50=3∶10.解得x=15.

7.某工厂有3条生产同一产品的流水线,每天生产的产品件数分别是3 000件,4 000件,

8 000件.若要用分层抽样的方法从中抽取一个容量为150件产品的样本,应该如何抽样?

解 总体中的个体数N=3 000+4 000+8 000=15 000,样本容量n=150,抽样比例为n15011==,所以应该在第1条流水线生产的产品中随机抽取3 000×=30(件)N15 产品,在第2条流水线生产的产品中随机抽取4 000×=40(件)产品,在第3条流水1001线生产的产品中随机抽取8 000×=80(件)产品.这里因为每条流水线所生产的产品100数都较多,所以,在每条流水线的产品中抽取样品时,宜采用系统抽样方法.

二、能力提升

8.某学校高一、高二、高三三个年级共有学生3 500人,其中高三学生数是高一学生数的1两倍,高二学生数比高一学生数多300人,现在按的抽样比用分层抽样的方法抽取样100 B.①③ C.③ D.①②③

本,则应抽取高一学生数为

( )

A.8

答案 A

B.11 C.16 D.10

xxxx解析 若设高三学生数为x,则高一学生数为,高二学生数为+300,所以有x++2222800+300=3 500,解得x=1 600.故高一学生数为800,因此应抽取高一学生数为=8.

1009.某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况,从他们中抽取容量为36的样本,最适合抽样本的方法是

A.简单随机抽样

B.系统抽样

C.先从中年人中剔除1人,再用分层抽样

D.先从老年人中剔除1人,再用分层抽样

答案 D

解析 总人数为28+54+81=163.样本容量为36,由于总体由差异明显的三部分组成,考虑用分层抽样.若按36∶163取样,无法得到整解,故考虑先剔除1人,抽取比例变为36∶162=2∶9,则中年人取12人,青年人取18人,先从老年人中剔除1人,老年人取6人,组成36的样本.

10.某工厂生产A、B、C、D四种不同型号的产品,产品数量之比依次为2∶3∶5∶1.现用分层抽样方法抽出一个容量为n的样本,样本中A种型号有16件,那么此样本的容量n为________.

答案 88

解析 在分层抽样中,每一层所抽的个体数的比例与总体中各层个体数的比例是一致2+3+5+1的.所以,样本容量n=×16=88.

211.一批产品有一级品100个,二级品60个,三级品40个,分别采用系统抽样和分层抽样,从这批产品中抽取一个容量为20的样本.

解 (1)系统抽样方法:将200个产品编号1,2,…,200,再将编号分为20段,每段10个编号,第一段为1~10号,…,第20段为191~200号.在第1段用抽签法从中抽取1个,如抽取了6号,再按预先给定规则,通常可用加间隔数10,第二段取16号,第三段取26号…,第20段取196号,这样可得到一个容量为20的样本.

(2)分层抽样方法:因为样本容量与总体的个体数的比为20∶200=1∶10,所以一、二、111三级品中分别抽取的个体数目依次是100×,60×,40×,即10,6,4.将一级品的101010100个产品按00,01,02,…,99编号,将二级品的60个产品按00,01,02,…,59编号, ( )

将三级品的40个产品按00,01,02,…,39编号,采用随机数表法,分别抽取10个,6个,4个.这样可得容量为20的一个样本.

12.某单位有技师18人,技术员12人,工程师6人,需要从这些人中抽取一个容量为n的样本,如果采用系统抽样和分层抽样方法抽取,都不用剔除个体;如果样本容量增加1,则在采用系统抽样时,需要在总体中剔除1个个体,求样本容量n.

36解 因为采用系统抽样和分层抽样时不用剔除个体,所以n是36的约数,且是6的n约数,即n又是6的倍数,n=6,12,18或36,又n+1是35的约数,故n只能是4,6,34,综合得n=6,即样本容量为6.

三、探究与拓展

13.某中学举行了为期3天的新世纪体育运动会,同时进行全校精神文明擂台赛.为了解这次活动在全校师生中产生的影响,分别在全校500名教职员工、3 000名初中生、4 000名高中生中作问卷调查,如果要在所有答卷中抽出120份用于评估.

(1)采用哪种抽样方法才能得到比较客观的评价结论?教职员工、初中生、高中生中抽取的个体数各是什么?

(2)要从3 000份初中生的答卷中抽取一个容量为48的样本,如果采用简单随机抽样,应如何操作?

(3)为了从4 000份高中生的答卷中抽取一个容量为64的样本,如何使用系统抽样抽取到所需的样本?

解 (1)由于这次活动对教职员工、初中生和高中生产生的影响不会相同,所以应当采取分层抽样的方法进行抽样.

1202因为样本容量=120,总体个数=500+3 000+4 000=7 500,则抽样比:=,

7 50012522所以有500×=8,3 000×=48,

12512524 000×=64,所以在教职员工、初中生、高中生中抽取的个体数分别是8,48,64.

125(2)由于简单随机抽样有两种方法:抽签法和随机数法.如果用抽签法,要作3 000个号签,费时费力,因此采用随机数表法抽取样本,步骤:

①编号:将3 000份答卷都编上号码:0 001,0 002,0 003,…,3 000.

②在随机数表上随机选取一个起始位置.

③规定读数方向:向右连续取数字,以4个数为一组,如果读取的4位数大于3 000,则去掉,如果遇到相同号码则只取一个,这样一直到取满48个号码为止.

(3)由于4 000÷64=62.5不是整数,则应先使用简单随机抽样从4 000名学生中随机剔除32个个体,再将剩余的3 968个个体进行编号:1,2,…,3 968,然后将整体分为64个部分,其中每个部分中含有62个个体,如第1部分个体的编号为1,2,…,62.

从中随机抽取一个号码,如若抽取的是23,则从第23号开始,每隔62个抽取一个,这样得到容量为64的样本;23,85,147,209,271,333,395,457,…,3 929.

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