某学生兴趣小组随机调查了某市 100 天中每天的空气质量等…——2020 高考数学第 18 题答案解析

2020_新课标 III 卷 (2020·文)

2020 ?? 第 18 题 解答题 区分题
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18.某学生兴趣小组随机调查了某市 100 天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次 ,整理数据得到下表(单位:天):

锻炼人次空气质量等级[0,200](200,400](400,600]
1(优)21625
2(良)51012
3(轻度污染)678
4 (中度污染)720

(1)分别估计该市一天的空气质量等级为 $1,2,3,4$ 的概率;
(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(3)若某天的空气质量等级为 1 或 2 ,则称这天"空气质量好";若某天的空气质量等级为 3 或 4 ,则称这天"空气质量不好"。根据所给数据,完成下面的 $2 \times 2$ 列联表,并根据列联表,判断是否有 $95 \%$ 的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?

人次 $\leq 400$人次 $>400$
空气质量好
空气质量不好

附:$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$ ,

$P\left(K^{2} \geq k\right)$0.0500.0100.001
$k$3.8416.63510.828
参考答案(1) 该市一天的空气质量等级分别为 $1 、 2 、 3 、 4$ 的概率分别为 $0.43 、 0.27$ 、 $0.21 、 0.09$; (2) 350; (3) 有,理由见解析

完整解析 · 逐步详解

【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为 $1 , 2 , 3 , 4$ 的概率分别为 $0.43 , 0.27$ 、 $0.21 , 0.09$ ;(2) 350 ;③有,理由见解析。

【解析】
【分析】
(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为 $1 , 2 , 3 , 4$ 的概率;
(2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以 100 可得结果;
(3)根据表格中的数据完善 $2 \times 2$ 列联表,计算出 $K^{2}$ 的观测值,再结合临界值表可得结论。
【详解】①由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为 1 的概率为

$\frac{2+16+25}{100}=0.43$ ,等级为 2 的概率为 $\frac{5+10+12}{100}=0.27$ ,等级为 3 的概率为
$\frac{6+7+8}{100}=0.21$ ,等级为 4 的概率为 $\frac{7+2+0}{100}=0.09$ ;
②由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为
$\frac{100 \times 20+300 \times 35+500 \times 45}{100}=350$
③ $2 \times 2$ 列联表如下:

人次 $\leq 400$人次 $>400$
空气质量不好3337
空气质量好228

$K^{2}=\frac{100 \times(33 \times 8-37 \times 22)^{2}}{55 \times 45 \times 70 \times 30} \approx 5.820>3.841$,
因此,有 $95 \%$ 的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.
【点睛】本题考查利用频数分布表计算频率和平均数,同时也考查了独立性检验的应用,考查数据处理能力,属于基础题.

✅ 来源:2020年 · ?? · 2020_新课标 III 卷 (2020·文) · 第 18 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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