(本小题满分13分) 如图,A地到火车站共有两条路径 L…——2011 高考数学第 20 题答案解析

2011_省自主命题(陕西)

2011 Shaanxi Question 20 Free-response Differentiating
2011_省自主命题(陕西)

20.(本小题满分13分)

如图,A地到火车站共有两条路径 $L _ { 1 }$ 和 $L _ { 2 }$ ,现随机抽取100位从A地到达火车站的人进行调查,调查结果如下:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>所用时间(分钟)</td><td rowspan=1 colspan=1>10~20</td><td rowspan=1 colspan=1>20~30</td><td rowspan=1 colspan=1>30~40</td><td rowspan=1 colspan=1>40~50</td><td rowspan=1 colspan=1>50~60</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>选择 $L _ { 1 }$ 的人数</td><td rowspan=1 colspan=1>6</td><td rowspan=1 colspan=1>12</td><td rowspan=1 colspan=1>18</td><td rowspan=1 colspan=1>12</td><td rowspan=1 colspan=1>12</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>选择 $L _ { 2 }$ 的人数</td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1>4</td><td rowspan=1 colspan=1>16</td><td rowspan=1 colspan=1>16</td><td rowspan=1 colspan=1>4</td></tr></table>

(1)试估计40分钟内不能赶到火车站的概率;

(2 )分别求通过路径 $L _ { 1 }$ 和 $L _ { 2 }$ 所用时间落在上表中各时间段内的频率;

(3)现甲、乙两人分别有40分钟和50分钟时间用于赶往火车站, L2为了尽量大可能在允许的时间内赶到火车站,试通过计算说明,他们应如何选择各自的路径

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(1)由统计表可知,调查的总人数为 $6+12+18+12+12 + 0+4+16+16+4 = 100$ 人。
其中所用时间超过 40 分钟(即不能在规定时间内赶到)的人数为:
选择 $L_1$ 且时间在 40~50 及 50~60 分钟的人数之和:$12 + 12 = 24$ 人;
选择 $L_2$ 且时间在 40~50 及 50~60 分钟的人数之和:$16 + 4 = 20$ 人。
故 40 分钟内不能赶到火车站的总人数为 $24 + 20 = 44$ 人。
用频率估计概率,得 40 分钟内不能赶到火车站的概率估计值为 $\frac{44}{100} = 0.44$。

(2)选择路径 $L_1$ 的总人数为 $6+12+18+12+12=60$ 人。
各时间段内的频率计算如下:
10~20 分钟:$\frac{6}{60} = 0.1$;
20~30 分钟:$\frac{12}{60} = 0.2$;
30~40 分钟:$\frac{18}{60} = 0.3$;
40~50 分钟:$\frac{12}{60} = 0.2$;
50~60 分钟:$\frac{12}{60} = 0.2$。

选择路径 $L_2$ 的总人数为 $0+4+16+16+4=40$ 人。
各时间段内的频率计算如下:
10~20 分钟:$\frac{0}{40} = 0$;
20~30 分钟:$\frac{4}{40} = 0.1$;
30~40 分钟:$\frac{16}{40} = 0.4$;
40~50 分钟:$\frac{16}{40} = 0.4$;
50~60 分钟:$\frac{4}{40} = 0.1$。

(3)设甲选择 $L_1$、$L_2$ 在 40 分钟内赶到火车站的事件分别为 $A_1$、$A_2$;
乙选择 $L_1$、$L_2$ 在 50 分钟内赶到火车站的事件分别为 $B_1$、$B_2$。

对于甲(限时 40 分钟):
若选 $L_1$,能赶到的概率为前三个时间段频率之和:
$P(A_1) = 0.1 + 0.2 + 0.3 = 0.6$;
若选 $L_2$,能赶到的概率为前三个时间段频率之和:
$P(A_2) = 0 + 0.1 + 0.4 = 0.5$。
因为 $P(A_1) > P(A_2)$,所以甲应选择路径 $L_1$。

对于乙(限时 50 分钟):
若选 $L_1$,能赶到的概率为前四个时间段频率之和:
$P(B_1) = 0.1 + 0.2 + 0.3 + 0.2 = 0.8$;
若选 $L_2$,能赶到的概率为前四个时间段频率之和:
$P(B_2) = 0 + 0.1 + 0.4 + 0.4 = 0.9$。
因为 $P(B_2) > P(B_1)$,所以乙应选择路径 $L_2$。

✅ 来源:2011年 · 陕西 · 2011_省自主命题(陕西) · 第 20 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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关键能力
概率统计
difficulty
Differentiating
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