(13分)近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾…——2012 高考数学第 17 题答案解析

2012_北京卷

2012 北京 第 17 题 解答题 区分题
2012_北京卷

17.(13分)近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,先随机抽取了该市三类垃圾箱总计1000吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨);

<table><tr><td colspan="1" rowspan="1"></td><td colspan="1" rowspan="1">“厨余垃圾”箱</td><td colspan="1" rowspan="1">“可回收物”箱</td><td colspan="1" rowspan="1">“其他垃圾”箱</td></tr><tr><td colspan="1" rowspan="1">厨余垃圾</td><td colspan="1" rowspan="1">400</td><td colspan="1" rowspan="1">100</td><td colspan="1" rowspan="1">100</td></tr><tr><td colspan="1" rowspan="1">可回收物</td><td colspan="1" rowspan="1">30</td><td colspan="1" rowspan="1">240</td><td colspan="1" rowspan="1">30</td></tr><tr><td>其他垃圾</td><td>20</td><td>20</td><td>60</td></tr></table>

(1)试估计厨余垃圾投放正确的概率;

(2)试估计生活垃圾投放错误的概率;

(3)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a,b,c,其中 $\mathsf { a } > 0 , \mathsf { a } + \mathsf { b } + \mathsf { c } = 6 0 0$ .当数据a,b,c的方差 $\mathsf { S } ^ { 2 }$ 最大时,写出a,b,c的值(结论不要求证明),并求此时 $\mathsf { S } ^ { 2 }$ 的值

(求: $S ^ { 2 } = \frac { 1 } { n } [ ( x _ { 1 } - \overline { { x } } ) ^ { 2 } + ( x _ { 2 } - \overline { { x } } ) ^ { 2 } + \ldots + ( x _ { n } - \overline { { x } } )$ ],其中 $\overline { { \mathbf { x } } }$ 为数据 $\times _ { 1 } , ~ \times _ { 2 } , ~ \ldots ,$ ${ \sf X } _ { \sf \Pi }$ 的平均数)

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【考点】BC:极差、方差与标准差;CE:模拟方法估计概率

【专题】5I:概率与统计

【分析】(1)厨余垃圾 600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨,故可求厨余垃圾投放正确的概率;

(2)生活垃圾投放错误有200+60+20+20=300,故可求生活垃圾投放错误的概率;( 3 ) 计 算 方 差 可 得 $s ^ { 2 } = \frac { 1 } { 3 } [ ( a - 2 0 0 ) ^ { 2 } + ( b - 2 0 0 ) ^ { 2 } + ( c - 2 0 0 ) ^ { 2 } ] =$ $\frac { 1 } { 3 } ( a ^ { 2 } + b ^ { 2 } + c ^ { 2 } - 1 2 0 0 0 0 )$ ,因此有当 $\mathsf { a } { = } 6 0 0 , \mathsf { b } { = } 0 , \mathsf { c } { = } 0$ 时,有 $\mathsf { S } ^ { 2 } \mathsf { = } 8 0 0 0 0$

【解答】解:(1)由题意可知:厨余垃圾600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨,故厨余垃圾投放正确的概率为 $\frac { 4 0 0 } { 6 0 0 } = \frac { 2 } { 3 }$

> ②由题意可知:生活垃圾投放错误有200+60+20+20=300,故生活垃圾投放错误的概率为 $\frac { 3 0 0 } { 1 0 0 0 } = \frac { 3 } { 1 0 }$ ;

> ③由题意可知: $\because a + b + c = 6 0 0 , \therefore a$ ,b,c的平均数为200

$$ \therefore \therefore \underline { { \mathsf { s } } } ^ { 2 } = \frac { 1 } { 3 } \left[ \left( \mathsf { a } - 2 0 0 \right) ^ { 2 } + \left( \mathsf { b } - 2 0 0 \right) ^ { 2 } + \left( \mathsf { c } - 2 0 0 \right) ^ { 2 } \right] = \frac { 1 } { 3 } \left( \mathsf { a } ^ { 2 } + \mathsf { b } ^ { 2 } + \mathsf { c } ^ { 2 } - 1 2 0 0 0 0 \right) , $$

$\because ( a + b + c ) ^ { 2 } = a ^ { 2 } + b ^ { 2 } + c ^ { 2 } + 2 a b + 2 b c + 2 a c \geq a ^ { 2 } + b ^ { 2 } + c ^ { 2 }$ ,因此有当 $\mathsf { a } { = } 6 0 0 , \mathsf { b } { = } 0 , \mathsf { c } { = } 0$ 时,有 $\mathsf { S } ^ { 2 } \mathsf { = } 8 0 0 0 0$

【点评】本题考查概率知识的运用,考查学生的阅读能力,属于中档题

✅ 来源:2012年 · 北京 · 2012_北京卷 · 第 17 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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