(12分)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量…——2017 高考数学第 18 题答案解析

2017_新课标II卷

2017 全国 第 18 题 解答题 区分题
2017_新课标II卷

18.(12分)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:


旧养殖法


新养殖法

(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;

(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1>箱产量&lt;50kg</td><td rowspan=1 colspan=1>箱产量≥50kg</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>旧养殖法</td><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1></td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>新养殖法</td><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1></td></tr></table>

(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01)

附:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>P(K²≥k)</td><td rowspan=1 colspan=1>0.050</td><td rowspan=1 colspan=1>0.010</td><td rowspan=1 colspan=1>0.001</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>k</td><td rowspan=1 colspan=1>3.841</td><td rowspan=1 colspan=1>6.635</td><td rowspan=1 colspan=1>10.828</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=4> $k ^ { 2 } = \frac { n \left( \mathrm { a d - b c } \right) ^ { 2 } } { \left( \mathrm { a + b } \right) \left( \mathrm { c + d } \right) \left( \mathrm { a + c } \right) \left( \mathrm { b + d } \right) } .$ </td></tr></table>

参考答案

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完整解析 · 逐步详解

(1)记事件 $B$ 为“旧养殖法的箱产量低于 $50\text{kg}$”,事件 $C$ 为“新养殖法的箱产量不低于 $50\text{kg}$”。
由频率分布直方图可知:
旧养殖法箱产量低于 $50\text{kg}$ 的频率为:
$P(B) = (0.012 + 0.014 + 0.024 + 0.034 + 0.040) \times 5 = 0.124 \times 5 = 0.62$。
新养殖法箱产量不低于 $50\text{kg}$ 的频率为:
$P(C) = (0.068 + 0.046 + 0.010 + 0.008) \times 5 = 0.132 \times 5 = 0.66$。
因为两种养殖方法的箱产量相互独立,所以事件 $A$ 的概率估计值为:
$P(A) = P(B)P(C) = 0.62 \times 0.66 = 0.4092$。

(2)根据题意及(1)中的计算结果,填写 $2\times2$ 列联表如下:

箱产量 $< 50\text{kg}$箱产量 $\ge 50\text{kg}$总计
**旧养殖法**6238100
**新养殖法**3466100
**总计**96104200

计算 $K^2$ 的观测值:
$$K^2 = \frac{n(ad-bc)^2}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)} = \frac{200 \times (62 \times 66 - 38 \times 34)^2}{100 \times 100 \times 96 \times 104}$$
$$K^2 = \frac{200 \times (4092 - 1292)^2}{10000 \times 9984} = \frac{200 \times 2800^2}{99840000} \approx 15.705$$
因为 $15.705 > 6.635$,所以有 $99\%$ 的把握认为箱产量与养殖方法有关。

(3)在新养殖法的频率分布直方图中,
箱产量在 $[35, 50)$ 的频率为 $(0.004 + 0.020 + 0.044) \times 5 = 0.34 < 0.5$,
箱产量在 $[35, 55)$ 的频率为 $0.34 + 0.068 \times 5 = 0.34 + 0.34 = 0.68 > 0.5$,
所以中位数位于区间 $[50, 55)$ 内。
设中位数为 $x$,则:
$0.34 + (x - 50) \times 0.068 = 0.5$
$(x - 50) \times 0.068 = 0.16$
$x - 50 = \frac{0.16}{0.068} = \frac{160}{68} = \frac{40}{17} \approx 2.35$
$x \approx 52.35$
故新养殖法箱产量的中位数的估计值为 $52.35\text{kg}$。

✅ 来源:2017年 · 全国 · 2017_新课标II卷 · 第 18 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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